Топки для сжиганияжидкоготоплива
Втопкахпромышленныхпарогенераторовиводогрейныхкотловсжи-гаютсямазутыразныхмарок.Длясжиганиямазутанеобходимаегопредва-рительнаяподготовка:уменьшениевязкостиираспыление,прикоторомобеспечиваетсяиспарениемазута.
Распылениеираспределениежидкоготопливавпотокеокислителя(воздуха)производитсяводномизэлементовгорелки,называемомфорсун-кой.Подгорелкойпонимаетсяустройство,состоящееизфорсунки,возду-хонаправляющегоаппаратаиамбразуры.
Форсункичащевсегоклассифицируютпоспособураспылениятопли-ва.Форсунки,вкоторыхраспылениетопливапроизводитсязасчетпотенци-альнойэнергииструимазута,находящейсяподдавлением,называютсяме-ханическими.Форсунки,вкоторыхдляраспылениямазутаиспользуетсякинетическаяэнергияраспыливающегоагента(воздуха,пара),называютсяпневматическими.Форсунки,вкоторыхдляраспылениямазутаиспользу-етсямеханическаяэнергиявращающегосяраспылителя(дискилистакан),называютротационными.
Кфорсункампредъявляетсярядтребований,основнымиизкоторыхявляются:надежность;устойчивостьзажиганияистабильностьфронтагоре-ниявширокихпределахизменениянагрузки;обеспечениезаданноймощно-стиагрегатаитемпературыперегревапара;обеспечениеполногосжиганияприминимальныхкоэффициентахизбыткавоздухавширокомдиапазонеиз-менениянагрузки;простотаизготовления,ремонта,обслуживания;мини-мальноесопротивлениедляпроходавоздуха;быстротапереходанадругойвидтоплива(например,газ).
Однойизосновныххарактеристикфорсункиявляетсяеемощность
(МВт),т.е.количествотепла,выдаваемогофорсункойвединицувремени
( р
BQн).Механическиефорсункиимеютузкийдиапазонрегулированиямощно-сти,таккакприснижениидавлениямазутапереднимизаметноухудшаетсякачествораспыления.Пневматическиефорсункиспаровымраспылениемсоздаютшумирасходуютбольшоеколичествопара(от0,3до1кгпарана1кгмазута).Исключениеуказанныхнедостатковдостигаетсясочетаниемме-ханическогоипаровогораспыления.Комбинированныепаромеханическиефорсункиобеспечиваютудовлетворительноераспылениемазутавдиапазонеизменениямощностифорсункиот20до100%иимеютрасходпара0,02–0,03кгпара на1кгмазута.
Форсункиспаровымраспылениеммазутамогутприменятьсядлякрат-ковременнойработы,напримердлярастопкикотлоагрегата.Форсункисвоз-душнымраспылениемнеобеспечиваютдостаточнотонкогораспыленияма-зута,ноприменяются,еслимазутявляетсяаварийнымтопливом.Ротацион-ныефорсунки,несмотрянасложностьизготовления,находятвнастоящеевремявсеболееширокоераспространение,особеннодляводогрейныхкот-лов.
Существенноевлияниенаработумазутнойгорелкиоказываетвозду-хонаправляющийаппарат,предназначенныйдлязакруткивоздушногопо-тока.Всовременныхгорелкахзакруткавоздушногопотокаосуществляетсятангенциальнымподводомвоздухаилиустановкойспециальныхлопаток.Закрученнаяструяимеетрядпреимуществпосравнениюспрямоточной:об-ладаетбольшейэжекционнойспособностью;падениемскоростивосевойоб-ласти,приизвестныхусловияхвызывающимосевойобратныйток;имеетувеличенныйуголразноса.
Третьимэлементомгорелкиявляетсяамбразура.Какпоказалииссле-дования,размерыамбразурывлияютнаработугорелки.Увеличениедлиныамбразурыприводиткповышениюуровнятемпературиееоплавлению.Ко-ническиеамбразурыобеспечиваютболееспокойнуюработугорелкипосрав-нениюсцилиндрическимиамбразурами.Наиболеецелесообразновыполнять
амбразурыввиде конусасуглом раскрытияот30до60°.
Присжиганиивысокосернистыхмазутовважноезначениеприобретаеткоэффициентизбыткавоздуханетолькосточкизренияэкономичностипро-цессагорения,ноивсвязискоррозиейхвостовыхповерхностейнагреваизагрязнениемвоздушногобассейна.Исследованияииспытаниямазутныхто-покпоказали,чтодостижениенизкихкоэффициентовизбыткавоздуха(1,02–1,0–предельнонизкий,1,02–1,05–низкий;более1,15–высокий)практи-ческибезпотерьтеплаотхимическойимеханическойнеполнотыгорениявозможноприкачественномраспылениимазута,равномерномраспределе-ниимазутаивоздухапоотдельнымгорелкам,рациональнойкомпоновкего-релок.
Дляоценкикоррозионнойактивностипродуктовсгоранияприсжига-ниисернистыхмазутовсущественнойхарактеристикойявляетсятемператураточкиросыисодержаниесерногоангидрида(SO3).Испытанияэнергетиче-скихкотлоагрегатовприсжиганиисернистыхмазутовпоказали,чтоувели-чениекоэффициентаизбыткавоздухаприводиткповышениюсодержаниясерногоангидридавпродуктахсгорания.Всвоюочередьувеличениесодер-жаниясерногоангидридавпродуктахсгораниязаметновлияетнаповыше-ниетемпературыточкиросы.Снижениеконцентрациивредныхвыбросовприсжиганиивысокосернистыхмазутовможетбытьдостигнутоприисполь-зованиикамерсдвухступенчатым сжиганием топлива.