книги из ГПНТБ / Цирульников, Л. М. Защита газомазутных котлов от сернокислотной коррозии [монография]

более грубого механического распиливания и высоких скоростях воздуха — с другой, свидетельствует о том, что достижение пример­ но одинаковых характеристик смесеобразования и выгорания возможно как за счет тонкого диспергирования мазута, так и за счет повышения энергии воздушного потока. Этот вывод подтверждается при анализе данных, полученных в СССР в процессе изучения и освоения режимов сжигания мазута с малыми избытками воздуха.

Первые опыты по изучению процесса горения различных сортов жидких топлив с малыми избытками воздуха проведены в 1961 г. на котлах ПК-Ю (64 кг/сек, 108 бар, 510° С) и БКЗ-210—140Ф (58,3 кг!сек, 137 бар, 570° С). Л. А. Гвоздецкий, А. Д. Горбаненко и др. (1962, 1964), А. К. Внуков (1966), Н. И. Верховский, Г. К. Красноселов, Е. В. Машилов, Л. Μ. Цирульников (1970) установили, что при сжигании различных сортов мазута и нефти топочные потери могут быть сведены на нет, если добиться весьма ровного порционирования топлива и воздуха по отдельным горелкам. Отмечено также, что с умень­ шением числа включенных горелок с 18 до 8, несмотря на увеличение их единичной производительности, задача поддержания режима сжига­

Трудность поддержания режима сжигания мазута с малыми избыт­ ками воздуха при большом числе горелок была подтверждена в про­ цессе длительных экспериментов, поставленных на котле ТГМ-151 (61,1 кг/сек, 108 бар, 510o С), оборудованном 12 горелками ТКЗ с уме­ ренными напорами воздуха и механическим распыливанием топлива. Несмотря на указанную трудность, этот котел более 3000 час. работал с коэффициентом избытка воздуха 1,02—1,03 и пренебрежимо малыми суммарными топорными потерями. C учетом положительного опыта эксплуатации котла ТГМ-151 на режим сжигания мазута с малыми из­ бытками воздуха были успешно переведены все 5 котлов этой станции, h>⅜ Стремление избежать трудностей, связанных с поддержанием равно­ мерного распределения мазута и воздуха по большому числу горелок, обусловило тенденцию к увеличению единичной производительности и снижению числа горелок. Впоследствии это оформилось как целое направление в области сжигания мазута по разработке мощных горе­ лочных устройств, единичная производительность которых доведена к настоящему времени в СССР до 3,33, в ФРГ — до 1,39, в США — до 4,17 кг/сек. (Дмитриев и Роддатис, 1961; Schub, 1967; Kessler, 1969; Цирульников, 1970). , і

Первые образцы высокопроизводительных газомазутных горелок, разработанные Таганрогским (ТКЗ) и Подольским (ЗиО) котлострои­ тельными заводами, были экспериментально изучены на двух импорт­ ных котлах (27,8 кг/сек, 85 бар, 500°С). Тепловое напряжение объема 163 квт/м3. На котлоагрегатах ранее было установлено в два яруса 12 горелок (по 6 на каждой из боковых стен).

При подготовке к эксперименту, где подробно исследовалось влия­ ние отдельных факторов на топочные потери при малых избытках воз­ духа (Горбанёнко, Цирульников, Чупров, 1965), горелки нижнего яру­

60

са были демонтированы и на их месте встречно установлены опытные образцы. Сжигался высокосернистый мазут марок 100 и 200.

Горелка ЗиО производительностью 0,83 кг/сек. выполнена с танген­ циально-лопаточным подводом воздуха, с амбразурой диаметром 750 мм и пережимом диаметром 690 мм\ внутри амбразуры расположен коак­ сиальный цилиндрический распределительный шибер, позволяющий подавать воздух по наружному и внутреннему каналам, по одному или совместно по обоим, что обеспечивает широкий диапазон изменения ско­ рости и крутки воздушного потока. Гидравлическое сопротивление горелки в зависимости от положения распределительного шибера ко­ леблется при полной нагрузке от 110 до 380 данім2.

Горелка ТКЗ производительностью 0,27 кг/сек. выполнена с танген­ циально-лопаточным направляющим аппаратом, в котором 24 лопатки в трех сериях опытов были установлены соответственно под углом 40, 25 и 0° относительно касательной к внутренней окружности направляю­ щего аппарата. Диаметр амбразуры 1000 мм, пережима — 810 мм. Расчетная скорость воздуха на выходе из амбразуры 40 місек. Гидрав­ лическое сопротивление при расчетной нагрузке изменяется в зависи­ мости от угла наклона лопаток в пределах 40—50 данім2.

Горелки ЗиО испытывались с паромеханическими форсунками ПМФС, работавшими в режиме механического распыливания, а горел­ ки ТКЗ — с малогабаритными механическими форсунками, разрабо­ танными на базе форсунок ЦККБ (Цирульников, Горбаненко, Жарков, 1964). (

В период опытов в широких пределах менялись относительные на­ грузки котла (от 35 до 100%), давление мазута (от 3 до 38 бар) и его условная вязкость (от 2 до 28° ВУ). Исследовалась работа горелок с 20 конструктивными вариантами форсунок единичной производитель­ ностью 0,55—2,23 кг/сек.

Результаты опытов обработаны в виде зависимости топочных по­ терь от отдельных факторов. При коэффициенте избытка воздуха 1,10 химический недожог не превышает 0,5%. Он повышается по мере сни­ жения нагрузки, так как в этом случае ухудшаются условия смесе­ образования из-за уменьшения скорости и крутки воздушного потока. При переходе на подачу воздуха через внутренний канал недожог ста­ новится меньше. Однако при этом угол раскрытия мазутного факела, а также его устойчивость заметно снижаются. В таких условиях одно­ временно с удалением мазутного конуса от устья сопла меняется цвет факела и снижается его температура, что связано, по-видимому, с ди­ намическим воздействием мощной воздушной струи на корень факела при повышенных скоростях воздуха (до 60—70 м/сек).

При низких давлениях мазута (6—8 бар) химический недожог не превышает 0,4%, но по визуальной оценке качество горения заметно ухудшалось и сопровождалось выпадением искр из оконечностей коптя­ щего факела. В опытах с коэффициентом избытка воздуха ниже 1,05 наблюдалось сажевыделение, которое сопровождалось и некоторым увеличением недожога. В этих случаях потеря тепла с механическим недожогом достигала 0,34%. При повышении коэффициента избытка

61

воздуха до 1,10 механический недожог не превышал 0,1 %. Наилучшие показатели по экономичности сжигания мазута отмечены при скорос­ ти воздушного потока более 40 місек. В диапазоне изменения вязкости мазута перед форсунками от 2 до 6,8° ВУ она не оказывала заметного влияния на результаты сжигания. Различные конструктивные вариан­ ты паромеханических форсунок обеспечивают практически одинаковую полноту сжигания.

Наиболее подробно изучено сжигание мазута в горелках ТКЗ. Пер­ вая серия опытов включала в себя опробование форсунок производи­ тельностью по мазуту 0,7 кг/сек при давлении 18 бар и 1,11 кгкек — при 40 бар. Наблюдение за процессом горения мазута, распыленного такими форсунками, показало сравнительно высокую регулировоч­ ную способность этих форсунок, характеризуемую нижним допусти­ мым значением давления мазута 10 бар. При снижении давления ниже 10 бар на периферии факела появлялись черные полосы, дым приобре­ тал темную окраску и факел периодически затягивало в пароперегрева­ тель. C повышением давления мазута до 12—15 бар дым вновь стано­ вился белым, а горение заканчивалось в топочном объеме.

Опыты, проведенные при эксплуатационных высоких избытках воз­ духа, показали возможность добиться практически полного сгорания мазута, распыленного под давлением выше 17 бар при условной вяз­ кости до 20° ВУ. Повышение условной вязкости до 36q ВУ при сохра­ нении Остальных параметров неизменными сопровождалось резким ухудшением качества распиливания, цвет факела менялся со светло­ соломенного на темно-желтый, было отчетливо видно искрение круп­ ных капель.

В опытах установлено, что при работе двух горелок факел слабо заполняет топку. Выходя навстречу один другому, потоки образуют общий направляющийся вверх факел, ширина которого примерно рав­ на половине ширины топки (около 3,5 м), причем длина горизонталь­ ного участка составляла 1 лі, т. е. оказалась примерно равной диаметру амбразуры горелок. Нижняя граница факела располагалась примерно на 0,5 м ниже уровня горелок. Еще слабее заполнялась топка при работе одной горелки.

C увеличением крутки воздуха, определяемой углом наклона ло­ паток, химический недожог снижался. Так, при коэффициенте избытка воздуха 1,10 увеличение угла наклона лопаток от 0 до 25 и 40° вызыва­ ло химический недожог соответственно 0,8; 0,5 и 0,2%, а при коэф­ фициенте избытка воздуха 1,07 — 1,3; 0,7 и 0,5%. В этих опытах дав­ ление мазута было не ниже 18 бар, а вязкость топлива была близка к 5° ВУ.

C учетом присосов неорганизованного воздуха в топку и верхнюю часть конвективной шахты (около 8%) был сделан вывод о возможности практически полного сжигания мазута при коэффициенте избытка воз­ духа в горелке 1,02. Одновременно высказано предположение, что при присосах 2—3% воздуха в топку можно ожидать высокую эффектив­ ность процесса горения при весьма малых значениях коэффициента избытка воздуха, близких к Г.

62

В следующих опытах установлено, что существенное влияние на организацию топочного режима, особенно при малых избытках возду­ ха, оказывает скорость воздушного потока. При давлении мазута выше 15 бар и вязкости до 5° ВУ увеличение коэффициента избытка воздуха от 1,03 до 1,05 и 1,10 позволяет достигнуть низких значений химическо­ го недожога при скорости воздуха соответственно 50, 35 и 28 місек. Снижение же коэффициента избытка воздуха до 1,01 требует еще боль­ шего увеличения скорости воздуха — до 90 місек.

Сопоставление рассмотренных результатов с материалами исследо­ вания горелок меньшей производительности (Горбаненко, Цирульни­ ков, Чупров, 1965 а, б) свидетельствует о необходимости повышения скорости воздуха на выходе из горелочных устройств по мере увели­ чения их мощности. При повышении производительности горелок ТКЗ до 2,23 кгісек скорость воздушного потока составила 50 місек. В этом случае обеспечивалось полное выгорание мазута при коэффициенте избытка воздуха в горелках 1,00. C 1963 г. этот путь интенсификации сжигания мазута при малых избытках воздуха стал использоваться многими исследователями и конструкторами.

А. Д. Горбаненко, Л. Μ. Цирульников и В. В. Чупров (1965а) изучали влияние вязкости распыливаемого мазута на топочные поте­ ри. При коэффициенте избытка воздуха более 1,10 вязкость оказы­ вала заметное влияние на горение лишь при повышении до 14—15° ВУ. Снижение условной вязкости с 14 до 2° ВУ не отражалось на недожоге. При коэффициенте избытка воздуха 1,05 на химический недожог влияет меньший диапазон изменения вязкостных свойств топлива. При уве­ личении условной вязкости от 2—3 до 5—18° ВУ химический недожог ¡возрастает с 0,5 до соответственно 1 и 7%.

Сопоставление представленных данных с материалами исследова­ ний горелочных устройств меньшей производительности позволяет утверждать, что степень влияния вязкости мазута на полноту его сжигания в горелках различной мощности меняется мало (Горба­ ненко и др., 1963).

Из экспериментальных данных о влиянии давления мазута перед форсунками на топочные потери следует, что при коэффициенте из­ бытка воздуха 1,08 снижение давления мазута ниже 15 бар способству­ ет заметному возрастанию недожога, в то время как повышение дав­ ления выше 16—18 бар практически не влияет на топочные потери.

Проведены сравнительные опыты на одной и двух горелках. В этих опытах установлено, что при идентичных характеристиках топливо­ воздушного потока топочные потери оказываются выше при работе двух горелок с неравномерным распределением мазута и воздуха и что при коэффициенте избытка воздуха, близком к 1, влияние этой нерав­ номерности может стать даже большим, чем непосредственное влияние избытка воздуха. В этих опытах установлено, что с уменьшением избыт­ ка воздуха снижается допустимая степень неравномерности в распре­ делении воздуха и топлива по горелкам, превышение которой вызывает существенный рост химического недожога (более 0,5%). Аналогичные данные получены ВТИ на котле ТП-170 (Горбаненко и др., 1963).

63

совершенному смесеобразованию, удлинению факела, особенно при малых избытках воздуха, и неравномерному распределению газовых концентраций и температур в топочной камере.

Особое значение точность порционирования топлива по воздуху имеет для котлов, в топках которых расположены поверхности нагрева с температурой стенки более 500—550° С, подверженные высокотем­ пературной коррозии в восстановительной среде с коэффициентом из­ бытка воздуха менее 1, характеризуемой присутствием сероводорода (Горбаненко и др., 1971).

Таким образом, порционирование топлива и воздуха по горел­ кам — одно из необходимых условий эффективной работы топочно­ горелочных устройств в режиме сжигания мазута*с малыми избытками воздуха.

■Описанные данные положены в основу разработки отечественных

конструкций топочно-горелочных устройств, специально созданных в СССР для сжигания мазута с малыми избытками воздуха (Горбанен­ ко и др., 1967; Геллер и Липинский, 1964; Ахмедов, 1970; Боев, Вер­ ховский, Горбаненко, Левин, Цирульников, 1970).

Следует упомянуть, что перед советскими учеными и инженерами стояла значительно более сложная задача, чем перед зарубежными специалистами. Во-первых, им приходилось разрабатывать горелки для топочных устройств с присосами воздуха от 5 до 20% (в среднем около 10%), а за рубежом горелки устанавливались в бесприсосных топках, в которых несравненно легче организовать сжигание мазу­ тов с малыми избытками воздуха. Например, для достижения коэффи­ циента избытка воздуха за топкой 1,01, если она работает под разреже­ нием, коэффициент избытка воздуха в горелках должен быть в сред­ нем не более 0,91. Даже в наиболее «плотных» топках в горелки пода­ ется не более 96% воздуха, необходимого для горения. Остальное количество воздуха попадает в топку неорганизованным путем. В этом случае большое значение приобретает такой фактор, как размещение горелок на стенах топочной камеры, вариированием которого можно в той или иной степени способствовать вовлечению присосанного воздуха в процесс горения. В то же время в зарубежной котельно-топочной технике, где преобладают мазутные топки, работающие под наддувом, коэффициент избытка воздуха в горелках был таким же, как и на вы­ ходе из топки.

Во-вторых, за рубежом, хотя и разработаны горелки производи­ тельностью до 4,17 кг/сек, но, как правило, их производительность находится в пределах 0,69—0,83 кг!сек. Увеличение же единичной произ­ водительности, благоприятствующее организации сжигания мазута с малыми избытками воздуха, особенно в топках, работающих под разре­ жением, может привести как к положительным, так и отрицательным последствиям. К положительным следует отнести удешевление котла Hf системы автоматики, упрощение эксплуатации и ремонта, а к отри­ цательным применение более высоких напоров и скоростей воздуха, увеличение капель мазута вследствие возрастания геометрических раз­ меров форсунок, удлинение факела до недопустимо большой величины.

В-третьих, имеются существенные отличия в особенностях каче­ ства мазута и условиях его подготовки к сжиганию. Как правило, в США, ФРГ и других странах сжигается практически безводное мало­ зольное топливо (в среднем зольность составляет 0,02—0,03%), вяз­ кость которого соответствует отечественным мазутам марок 40 и 100. В процессе подготовки мазут подогревается до температур, обеспечиваю­ щих вязкость перед распыливанием не более 1,5—2,5° ВУ. На отечест­ венных же электростанциях, как правило, сжигается менее качествен­ ный мазут, характеризуемый повышенной зольностью (до 0,15% для марок 40 и 100 и 0,3% для марки 200), а в ряде случаев и высокой влаж­ ностью (до 10—25% при сливе из цистерн)и т. д. Фактическая вязкость мазутов при температуре 50o C достигает 200° ВУ, а иногда и более высоких значений. Качественная подготовка таких мазутов к сжига­ нию весьма затруднительна, в связи с чем к форсункам подается сравни­ тельно вязкое, а часто и увлажненное топливо.

И, наконец, в-четвертых, следует учитывать различия в качестве об­ работки рабочих поверхностей элементов топочно-горелочных уст­ ройств, в первую очередь форсунок. Если зарубежные форсунки изго­ тавливаются только на специализированных заводах фирм Пибоди, Бабкок-Вилькокс и других, гарантирующих высокое качество испол­ нения и термообработки распиливающих элементов, то в СССР, за ред­ ким исключением, даже для мощных котлов, предназначенных для энергоблоков 200 и 300 МВт, форсунки выполняются в кустарных ус­ ловиях, качество изготовления и обработки деталей низкое, подчас с грубым отклонением от номинальных размеров. В результате'цроизводительность и тонкость распыливания в форсунках одного комп­ лекта иногда различаются на 30—50%. Примерно в такой же степени различаются гидравлические характеристики горелок, предназначенных для одного и того же котла.

Все это указывает на то, что степень технического совершенства отечественных конструкций горелок для сжигания мазутов с малыми избытками воздуха должна быть намного выше, чем зарубежных горе­ лок, предназначенных для тех же целей.

Следует одновременно отметить, что известные способы оценки степени совершенства топочно-горелочных устройств существенно раз­ личаются между собой. Неодинаковыми критериями оцениваются и газомазутные горелки.

Вразработанном ВТИ и ЦКТИ «Нормативном методе теплового рас­ чета котельных агрегатов» требования к газомазутным горелкам све­ дены к тому, что они должны обеспечивать сжигание 98,5% топлива с коэффициентом избытка воздуха 1,15 в топках с тепловым напряжением объема до 291 квт/м9. Скорость воздуха должна быть 20—25 м/сек при механическом распыливании мазута и 5—8 м/сек — при паровом («Теп­ ловой расчет котельных агрегатов», 1957).

Вновом «Нормативної^ м 'тоде теплового расчета котельных агре­ гатов» расчетные характеі стики газомазутных топок принимаются следующими: тепловое напряжение объема 291 кет /м9, потеря тепла от химического недожога w более 0,5% при коэффициенте избытка воз-

66

духа на выходе из топки от 1,10 до 1,02—1,03, потеря от механического недожога не учитывается. Скорость воздуха рекомендуется принимать

впределах 40—70 м.1сек (Кузнецов и др., 1973).

Вдругих случаях горелка считается удовлетворительной, если обес­ печивается сжигание топлива без химического недожога при коэффи­ циенте избытка воздуха 1,03—1,05 и умеренном аэродинамическом сопротивлении (Внуков, 1963, 1966).

Согласно данным Л. Μ. Цирульникова, В. В. Карпова, С. К. Вязо­ вого (1967), Л. Μ. Цирульникова, Г. К. Красноселова, В. В. Карпова, С. К. Вязового (1968), при оценке горелок следует учитывать не толь­ ко химический недожог, но и механический, а наряду с коэффициентом аэродинамического сопротивления надо принимать во внимание абсо­ лютную величину давления воздуха перед горелками.

Р. Б. Ахмедов (1962, 1968, 1970) производил оценку горелок как по коэффициенту аэродинамического сопротивления, так и по крутке воздушного потока.

Подробно требования к горелочному устройству описаны Ю. В. Ива­ новым (1968). Их можно свести к следующему: полная надежность в ра­ боте, устойчивость зажигания и стабилизации фронта горения в широ­ ких пределах изменения нагрузки, обеспечение производительности

изаданных параметров пара, обеспечение полного сжигания при мини­ мальных избытках воздуха, простота конструкции, изготовления, обслуживания, ревизии, ремонта и быстрота перевода с одного вида топ­ лива на другой, минимальное сопротивление по воздушному тракту.

C иных позиций подошли к этому вопросу я. П. Сторожук и В. А.Павлов (1968). В результате рассмотрения процесса смесеобразо­ вания авторы пришли к выводу о целесообразности оценки горелок по длине формируемого ими факела. При этом предполагалось, что подсчи­ танная длина факела будет наименьшей при хорошей работе горелочного устройства без нарушения конструктивных параметров его элементов, а получить более короткий факел «обычными конструктивными меро­ приятиями» не представлялось возможным. Фактическая длина факела оказывается в большинстве случаев существенно выше расчетной. Это может быть объяснено, в частности, некоторыми отклонениями действи­ тельной схемы горелочного устройства от расчетной. По-видимому, имеются отдельные горелки, формирующие факел, длина которого не отличается от расчетной. Однако это можно рассматривать лишь как частный случай. Действительно, трудно полагать, что можно учесть все многообразие конструктивного оформления топочно-горелочных устройств и условий их работы. В частности, формула Я. П. Сторожу­ ка и В. А. Павлова не учитывает взаимного расположения горелок, конфигурации топочной камеры и т. д., а самое главное — концентра­ ции окислителя, с помощью которого, как известно, можно в широких пределах управлять длиной факела.

Наибольшее распространение в СССР получила оценка горелок по полноте выгорания топлива при сжигании его с малыми избытками воз­ духа. Например, горелки, обеспечивающие суммарную неполноту го­ рения не выше 0,4—0,5% при коэффициенте избытка воздуха на выходе

из топки 1,02—1,03, принято считать удовлетворительными. Подобная оценка получила распространение и за рубежом. Например, А. Ditrich (1964), рассматривающий стандарты ФРГ, Франции, Италии и Бельгии, отмечает, что горелки могут быть признаны работоспособными, если в продуктах горения содержание окиси углерода не более 0,1%, а число Baxapaxa располагается в средней части относительной шкалы (от 4 до 6).

Как видно, ни один из указанных способов оценки степени совершен­ ства горелок не учитывает все упомянутые условия. Поэтому ни один из них не может рассматриваться как способ, пригодный для универ­ сальной оценки горелок, хотя каждый и позволяет выявить некоторые сравнительные характеристики отдельных конструкций.

В то же время накопленные материалы по промышленным испыта­ ниям газомазутных горелок позволили ВТИ сформулировать (А. Д. Горбаненко и А. И. Дворецкий) требования к их характеристикам. Количество и единичная производительность должны выбираться с учетом производительности котла: при паропроизводительности до 27,8 кг/сек — 6 горелок производительностью до 1,39 кг/сек, свыше 27,8 кг/сек — не более 8 горелок до 3,33 кгісек. Уделяется опреде­ ленное внимание и компоновочному фактору.

Μ. А. Поляцкин и А. И. Дворецкий рекомендуют следующие ско­ рости воздуха в газомазутных горелках: 25—35 м/сек для производи­ тельности 0,07—0,14 кг/сек, 30—40 — для 0,28—0,7, 35—45 — для 1,11, 35—50 — для 1,67. Минимально допустимая скорость воздуха —

18м/сек.

И в тех, и в других рекомендациях предполагается, что удастся сжечь жидкое топливо в неэкранированной топке с тепловым напря­ жением объема до 230 квт/м3 при коэффициенте избытка воздуха 1,15

итопочных потерях до 0,25%, а в экранированной — с тепловым на­ пряжением до 290 кет/м3 при коэффициенте избытка воздуха 1,05 и топочных потерях до 0,5%.

Не рассматривая пока отдельных характеристик топочно-горелоч­ ных устройств, целесообразно предъявить к ним общее требование: при минимальных избытках воздуха видимый факел должен активно заполнять объем топочной камеры и не выходить за ее пределы. В этом случае вслед за Д. Б. Сполдингом (1959) можно ожидать, что в объеме топки сгорит не менее 99% топлива. Дожигание же остатков несгорев­ шего топлива будет происходить на высокотемпературных поверхнос­ тях нагрева пароперегревателя и в свободном объеме топки. Дожи­ гание окажется тем более полным, чем значительнее расстояние от границы видимого факела до выходного сечения топки.

ПОДГОТОВКА МАЗУТА К РАСПЫ ЛИЗАНИЮ И СЖИГАНИЮ C МАЛЫМИ ИЗБЫТКАМИ ВОЗДУХА

Выше показано, что топочные потери возрастают при увеличении вязкости мазута перед форсунками более 2—3° ВУ. Именно поэтому за рубежом, как правило, мазут подогревают до температур, соответству-

68

ющих вязкости перед форсунками 1,5—2° ВУ. Для поддержания такой вязкости температура мазута марок 40, 100 и 200 должна составлять соответственно 130, 145 и 153° С. C учетом охлаждения мазута на участ­ ке от подогревателя до форсунки температура мазута после подогре­ вателя должна равняться 140, 155 и 165° С. В то же время выпускае­ мые отечественной промышленностью подогреватели рассчитаны на конечную температуру мазута 1250 C (Геллер, 1965).

В связи с этим проведен комплекс исследований путей усовершен­ ствования способа подогрева мазута на электростанциях, переводимых на сжигание с малыми избытками воздуха (Бурда, Красноселов, Ци­ рульников, 1965, 1968; Бурда, Цирульников, 1967; Цирульников, Бурда, Красноселов, Кузнецова, 1968).

Первый этап работ состоял в изучении рабочих характеристик ма­ зутных подогревателей. В качестве объекта исследования выбран сек­ ционный подогреватель, разработанный в ПКБ Башкирэнерго (Кар­ пов, 1968) и обеспечивающий среди известных конструкций наиболее высокий подогрев мазута. Этот подогреватель обладает высокой произ­ водительностью (до 44,4 кг/сек), повышенным коэффициентом тепло­ передачи (не более 7bβm Mi∙ °С) и возможностью подогревать мазут до 140—150o С. Основной элемент—секция, представляющая собой элементарный трубчатый подогреватель, выполненный из труб с внут­ ренним диаметром 26—32дъи длиной около 5 м. Компонуется 16—25 та­ ких секций, последовательно соединенных между собой калачами, обеспечивающими перемешивание слоев мазута. По трубному пучку движется мазут, в межтрубном пространстве — пар. Движение тепло­ носителей в каждой секции — противоточное Десятилетний опыт эксплуатации показал, что такие подогреватели обладают доста­ точно высокой надежностью.

Одновременно с изучением характеристик секционного подогре­ вателя поставлены опыты по определению оптимальных конструктив­ ных параметров мазутных подогревателей. Разработаны три опытных элемента, скомпонованные в экспериментальный подогреватель— тру­

мазут, а в межтрубном пространстве — пар.

Методика при исследовании характеристик двух вариантов секцион­ ных подогревателей и опытных элементов не отличалась от общепри­ нятой, подробно описанной 3. И. Геллером (1965). Особое значение придавалось измерениям, направленным на определение зоны наибо­ лее интенсивного теплообмена в сечении мазутной трубы. Обработка экспериментальных данных проводилась на ЭЦВМ «Урал-2».

Данные об изменении температуры мазута вдоль поверхности тепло­ обмена секционного подогревателя (рис. 26) согласуются с известными

S3