Б) центробежные

топливо под давлением и распыляется за счет центребежной силы за­кручиваемого топлива

В) это тоже центробежная механическая Форсунка

Распыливание осуществляется за счет центробежной силы, возника­ющей за счет вращения форсунки.

2) форсунки с распиливающей средой

за счет распыливающей среды, имеющей высокую скорость истечения

Это схема высоконапорной форсунки с распыливающей средой

Низконапорная схема. Распыливающей средой является воздух низ­кого давления (поэтому к корню не подводят)

3) комбинированные

распыливание осуществляется за счет совмест­ного действия топлива под давлением и жидкой распыливающей среды

пара или воздуха, истекающих с высокой скоростью.

Струя, истекающая из форсунки, колеблется, что способствует дроблению струи на мельчайшие капли, а в самой топочной камере дальнейшее дробление осуществлявляется за счет давления в камере, J

превышающем силы поверхностного натяжения струи.

При сжигании жидкого топлива его нужно нагреть до 120 °С, что способствует распылению, улучшению его.

Размеры капли зависят от конструктивных особенностей форсунки или от скорости жидкости или распыливающей среды, а для комбинирован­ных форсунок и то и др.

Для механических форсунок скорость истечения топлива зависит, от давления топлива, а для форсунок с распыливающей средой зависит от скорости распыливающей среды пара или воздуха.

Качество распыления = f(d капли, w_ж, w_{расп.среды} )

d- средний диаметр

В распылении топлива механической форсункой, качество распыления зависит от давления, подаваемого топлива. Оно как правило j

F =2,5 - 3,5 мПа (25-35 ата).

Выходное отверстие имеет размер 1,5-3 мм. Это требует тща­тельной фильтрации топлива перед ферсункой.

Недостаток: малый диапазон регулирования производительности (подачи топлива)

F₂ / F₁=3 B₂ / B₁ =1,5-1,7

если изменить так производительность изменится

давление то следующим образом

Механические форсунки имеют диапазон производительности : 80-100% (очень мал). Но зато они экономичны, не требуют большого потребления энергии.

Форсунки с распыливающей средой дают тонкий распыл (при давле­нии топлива =2 атм средний диаметр капли d капли = мкм), пульваризация может быть паровая и воздушная.

Р_п = 2 - 2,5 мПа Ст_в = 0,3 - 0,4 кг/кг при распылив. паром

Р_в =0,5 - 0,6 мПа Ст_в = 0,6 - 1,0 кг/кг воздухом

расход воздуха велик, не весь подается в форсунки, а только 10%.

Высокая скорость распылителя среды (900 м/с) позволяет получить тонкий распыл и можно обойтись без фильтрации.

Такие форсунки имеют бельшой диапазон регулирования по производительности за счет давления пара или воздуха 20-100%

Недостаток: потребляют много энергии на свою работу. Затраты на собственные нужды высоки и достигают 5 %.

При их работе увеличивается содержание влаги в продуктах сгора­ния, т.к. подается пар или воздух, а значит появляется опасность увеличения коррозии, все вместе приводит к увеличению потерь с ухо­дящими газами.

Механические форсунки - для ПГ средней и большой мощности как более экономичные.

Форсунки с рапыливающея средой - для ПГ малой мощности и для растопочных целей.

Особенности комбинированных форсунок:

а) это паромеханические форсунки, давление топлива и пара прибли­зительно одининаковы (2 мПА). Работают как механические при на­грузках, близких к номинальным, а при нагревании, отличных от но­минальных, работают как нагр. с распыливающей средой.

б) ротационная форсунка

топливо увлекается вращаю­щимся конусом распылителя и распыливается на выходе. Рас­пылению способствует воздух, который нагнетается колесом вентилятора, сидящего на том же валу, что и распылитель:

Р_в =Р_т=0,01-0,03 мПа – давление умеренное, упрощается обслуживание.

в) газомазутные форсунки

В один корпус с газовой горелкой может вставляться механическая форсунка, в которую подается топливо.

Дают хорошее распыливание и большой диапазон регулирования, производительность - (20 – 100%).

Недостаток: сложность конструкции.

Топки ПГ, где сжигается жидкое топливо аналогичны тем, в кото­рых сжигается газообразное топливо. Под у топки не экранирован, по габаритам такие же, параметры тепловыделения тоже (q _v =500 кВт/М³) , для паропроводности > 75 т/ч.

Особенности эксплуатации:

1) жидкое топливо сжигается в ПГ любой мощности

2) зажигание мазута производится факелами.Запал, имеющий место как в газовых горелках. (После тщательной вентиляции топки и газоходов).

3) сгорание должно быть полным, т.к. сажа и кокс отлагаются на поверхностях, засоряют их и приводят к пережегу труб.

4) топливо жидкое в продуктах сгорания имеет вредные вещества

(S, V _a и др.), которые приводят к сернокислотой низкотемпе­ратурной коррозии и высокотемпературной коррозии от присутствия V _a (на экранных поверхностях), низкотемпературная коррозия на хвостовых поверхностях нагрева. Чтобы лучше уменьшить возмож­ность коррозии применяются в топливе присадки. Их смысл - сделать отложения серы рыхлыми, легко поддающимися отдуву или удалению.

Сжигание, кроме камерных топок, может осуществляться и в цик­лонных топках. Такое сжигание рекомендуется для ПГ большой мощ­ности, свыше 100 т/ч.

Смысл предтопки – обеспечить максимальное тепловыделение в предтопке, получить эффективное сжигание(90% мазута сжига­ется при этом). Остальное, несгоревшее в камере догорания.

q _v =2000- 3000 кВт/м³. Предназначаются эти топки для энерготехнологических ПГ.

муфельный предтопок жидкий мазут распыляется паром, а в муфельном предтопке создаются условия для испарения. Применяются в ПГ с малой мощ­ностью.

Лекция 8 Сжигание топлива в слое.

Для ПГ малой и средней мощности широкое применение имеет сжи­гание твердого топлива в слоевых топках, т.к. они просты в эксплуатации, не требуют больших объемов, отличаются небольшой энтальпией на собственные нужды, не требуют дорогостоящих устройств на пылеприготовление.

Фазы (стадии):

1) подогрев топлива

2)испарение вляги - подсушка

3) выделение горючих летучих - возгонка

(температура начала выделения зависит от возраста топлива)

для торфа t =150 – 170 °С

для бурых углей t = 200 - 250°С

для камен. Углей t = 300 - 35О°С

для антрацитов А, попуантрацитов П, тощих Т t = 500°С

4) начало воспламенения летучих

5) горение кокса

6) дагорание топлива, выжег шлака.

Первые три стадии идут с поглощением тепла, следующие - с ин­тенсивным выделением тепла. Последние стадии характерны как для неподвижного слоя по высоте, так и для подвижного слоя по длине решетки.

Характер и особенности горения твердого топлива в слое:

Зона k - окислительная или кислородная

СО ₂ + С = 2СО

В - восстановительная зона

Высота слоя зависит от размеров кусков. Задача сгорания твер­дого топлива состоит в том, чтобы максимально использовать тепло топлива.

Общая классификация слоевых топок.

Подача топлива, шурование слоя, удаление шлака. По степени механизации этих операций топки бывают:

A) ручные

Б) полумеханические

B) полностью механические

По режиму загрузки и подачи топлива:

А) с периодической загрузкой

Б) с непрерывной загрузкой (в полностью механических топках не­прерывная подача).

По способу воспламенения топлива:

A) с верхним воспламенением

Б) с нижним

B) со смешанным

По направлению топливного и воздушного потока:

A) встречное

B) параллельное

В) смешанное

Ручные встречаются редко, их особенность - периодическая подача топлива в них, а поэтому чередование по времени фаз горения. Такие топки имеют ПГ до 2 т/ч - высокая трудоемкость, неэкономичны, неэффективны и т.д.

Топки с частичной механизацией, механизируется подвод топлива и загрузка.

У фронта топки устанавливаются один или несколько бункеров.

Различают 3 вида загрузки топлива:

1) с механическими забрасывателями

2) пневмоническими

3) пневмомеханическими забрасывателями

I) крупные куски отбрасываются на заднии план, более мелкие на передний.

а) дозировка, б) вращающиеся молотки (500-700 об/мин)

2) крупные куски сосредотачиваются на переднем плане, а мелкие уносятся

а) разгонная плита, на которую падает топливо и увлекается воз­духом. |

3) и крупные куски и мелкие одинаково разбрасываются для ПГ свыше 2 т/ч до 10 т/ч

Бывают еще топки с шурующей планкой.

ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ СЛОЕВЫХ ТОПОК.

Эти топки оснащены цепными подвижными решетками.

1,2- передний и задний своды топки

3. - шлакосниматель

4. - шлак

5. - шиберная заслонка, регулирующая толщину слоя

6. - приводящий барабан 7 - приводимый барабан

8- цепь или чешуйки (чешуйчато-цепная решетка)

Если шлак сбрасывается на задней стенке прямого хода.

Для топлив, у которых выход летучих велик (каменные угли), толщина слоя может быть невелика.

I - стадия (тепловой подготовки)

II - стадия (выделение горючих)

Подача воздуха секционная, подонная, т. к. требуется разное ко­личество воздуха для различных стадий. Такая подача воздуха регу­лирует потери с уходящими газами.

Для слоевых топок такое устройство заднего свода вызвано осо­бенностями горючего топлива на решетке, на заднем крае выделяется

самое большое количество тепла, которое нужно сохранить и обеспечить максимальный выжег топлива в конце решетки, а следовательно уменьшить потери с теплом.

Топки с кипящим слоем – тоже слоевые, но они слишком эффективны и ПГ с малой мощностью, а также средней с такими топками не нашли применение.

Преимущества (в топливных процессах). Кипящий слой нашел приме­нение в энергетич. ПГ. Теперь эти топки двухступенчатые:

а) тепловая подготовка происходит в кипящем елее

б) летучие выделяются, сгорают в камерной топке:

В топке распределяются поверхности нагрева. От этого КПД обмена становится много выше, эффективность нагрева увеличивается. В такой топке остаётся почти вся сера и потом удаляется с золой. Свыше 35 т/ч пара расходуется в камерные топки для пылеугольного сжигания.