книги из ГПНТБ / Шур И.А. Перевод отопительных котлов на газовое топливо

208

Центробежные штампованные форсунки рассчитаны на высокое номинальное давление мазута (20—35 кгс/см2) и допускают регулирование производительности в диа­ пазоне 50—100% без применения парового распыла, что еще более упрощает конструкцию и, главное, эксплуата­ цию форсунок. Паровой ствол форсунок отпадает.

Рис. 44. Центробежная ш тампованная форсунка конструкции Промэнергогаза для котлов паропропзводптельпостыо до 10 т/ч .

стоит из двух деталей (сопла и завихрителя), изготавли­ ваемых раздельно холодным штампованием из листового металла и свариваемых затем точечной электросваркой. При установке в корпус форсунки распыливатель зажи­ мается накидной гайкой с уплотнением места разъема мед­ ной прокладкой.

Основные характерные геометрические размеры штам­ пованных распылителей для отопительно-промышленных котлов при давлении перед форсункой 20 кгс/см2:

Благодаря принятому способу изготовления штампо­ ванные распылители обладают высокой стабильностью

расходных характеристик и обеспечивают сжигание жидкого топлива в отопительных и промышленных котлах

и штампованными форсунками при сжигании мазута марки 100.

Таблица 3S

Результаты испытаний котла ДКВР-6,5-13, оборудованного газомазутными горелками со штампованными форсунками

210

При наличии в котельной мазутного хозяйства, рас­ считанного па более низкие давления (2—5 кгс/см2), Промэиергогаз рекомендует использовать струйные форсунки, которые позволяют регулировать производительность в ди­ апазоне давлений от 0,3 кгс/см2 до указанных выше. Рас­ пылитель форсунки составлен из ряда элементарных ячеек (рис. 45). Каждая ячейка состоит из парового (d) и смесительного (D ) сопел, разделенных полостью для подвода топлива. Пар для распыла поступает в головку форсунки через паровые сопла (d) и увлекает топливо

11подернуто)

V

из полости в смесительные каналы (D ). Образуемая при этом высокоскоростная смесь топлива и распылителя, истекая из сопел, распадается на капли. Ниже приводятся основные геометрические размеры ячеек струйных фор­ сунок для отопительно-промышленных котлов при давле­ нии мазута 2,0—3,0 кгс/см2 и давлении распиливающего агента 2,5—3,0 кгс/см2:

Расход распылителя — пара (в качестве распылителя может применяться и воздух) не превышает 0,05 кг/кг топлива. Производительность струйной форсунки опре­ деляется количеством сопел распылителя и их размерами.

Более целесообразно изменение производительности за счет подбора числа сопел, так как при этом сохраняется качество распыла. Уменьшение расхода распиливающего воздуха или пара при сохранении тонкости распыла осу­ ществляется выбором размеров ячейки.

При наладке работы струйных форсунок следует иметь в виду, что повышение давления мазута, естественно, при­ водит к увеличению его расхода. Повышение давления распыливающего пара сверх определенных пределов мо­ жет привести к снижению расхода мазута за счет созда­ ния слишком большого сопротивления.

Струйные форсунки могут быть использованы для за­ мены форсунок завода «Ильмарине», для установки в го­ релки Оргэнергонефти и т. п., давая при этом некоторое повышение к. и. д. за счет уменьшения потерь тепла с ухо­ дящими газами, с химическим недожогом и затрат энер­ гии на тяго-дутьевые устройства.

Для поддержания стабильности расходных характе­ ристик струйных форсунок их мазутный ствол периоди­ чески (1—2 мии в смену) пропаривается, а при переходе на другой вид топлива или полном прекращении работы форсунки он демонтируется.

Испытание струйных форсунок на ряде котлов типа ДКВР паропроизводительностыо 4, 6,5 и 10 т/ч показало, что они обеспечивают полное сжигание жидкого топлива

основные параметры, которые следует соблюдать при наладке котлов, оборудованных газомазутными горелками со струйными форсунками.

При очень низких давлениях мазута (ниже 1 кгс/см2), как указано выше, широко применяются типовые газо­ мазутные горелки НГМГ. Совместные испытания Лепгипроинжпроектом и Мосгазпроектом горелок НГМГ-4 на котле ДКВР-6,5-13 показали, что горелки НГМГ-4 рабо­ тают устойчиво при сжигании газа и мазута, причем устойчивая работа на газовом топливе имеет место при снижении давления газа до 7 мм вод. ст. При работе на мазуте наблюдается попадание его в воздушный тракт, а также засорение мазутом газовых отверстий. Выдвиже­ ние распыливающей трубы вперед и сверление газовых отверстий на вертикальной плоскости торцевой стенки га­ зового коллектора не устраняют полностью засорение, в результате чего при переходе с сжигания мазута на сжи­ гание газа необходима остановка котла и прочистка от-

212

Таблица 39

Основные параметры работы струнных форсунок на котлах ДКВР

верстий. Низкое давление мазута перед форсунками со­ здает большие затруднения при регулировании их работы вручную и не позволяет осуществлять эффективное авто­ матическое регулирование.

Во время испытаний оптимальный коэффициент из­ бытка воздуха при сжигании газа и номинальной нагрузке котла составил: за котлом — 1,15, на выходе из топки — 1,1. Зависимость коэффициента избытка воздуха на вы­ ходе из топки от изменения нагрузки котла показана на рис. 46, б. Резкое повышение его величины при снижении нагрузки менее 70% и сжигании газа объясняется недоста­ точной плотностью шиберов. При сжигании мазута воз­ можно снижение коэффициента избытка воздуха до 1,31 — 1,18 без появления химического недожога, однако факел при этом затягивается в конвективный пучок и темпера­ тура уходящих газов увеличивается на 20—60° С. При сжигании мазута и диаметре мазутовыпускных отверстий 4 мм распыл его был неудовлетворительным, а давление его перед форсунками не удавалось замерять обычными манометрами. На отверстиях диаметром 3 мм распыл улуч­ шился, однако давление мазута перед форсунками было все равно слишком мало, а скорость истечения, мазута колебалась в пределах 0,5—1,7 м/сек.

На рис. 46 приведены результаты испытаний горелок НГМГ-4 различными организациями. Видио, что при

213

изменении нагрузок котла от 40 до 130% от номинальной имеют место значительные отклонения одних данных от других, что вызывается как недостаточно хорошим пере­ мешиванием газа с воздухом в горелке, так и различными

условиями проведения испытаний: различные котлы, со­ стояние загрязнения поверхностей нагрева, периодичность сжигания газа и мазута и т. д. Наиболее высокие значе­ ния к. п. д. получены в совместных испытаниях Ленгипроинжпроекта и Мосгазпроекта, что объясняется внесе­ нием этими организациями некоторых конструктивных изменений в горелки. В частности, отверстия для выхода мазута просверлены таким образом, чтобы мазут выходил под 90° к потоку первичного воздуха. Это учтено в горел­

214

ках ЫГМГ, выпускаемых заводом «Ильмарине» в послед­ ние годы. При номинальной нагрузке и сжигании газа к. и. д. котла ДКВР-6,5-13 составил 85,8% , при сжигании мазута — 81,5%. Результаты испытаний работы горелок НГМГ-4 на котле ДКВР-6,5-13 Ленгипроиижпроектом и Мосгазпроектом приведены в табл. 40.

Из результатов испытаний низконапорной газомазутпой горелки НГМГ-4 можно сделать вывод, что горелки этого типа, имеющие воздушный распыл мазута, могут быть рекомендованы к установке на котлах только в тех случаях, когда мазут используется лишь периодически и кратковременно, а также при невозможности по какимлибо причинам замены мазутного хозяйства и при замене устаревших или вышедших из строя горелок, работавших на низком давлении мазута.

На практике применяется целый ряд других решений по переоборудованию водотрубных котлов газомазутными горелками. В качестве примера на рис. 47 показано пере­ оборудование топки котла ДКВР-6,5-13 для установки газомазутной кольцевой горелки Ленгипроинжпроекта (рис. 48), имеющей закрутку потока воздуха в улитке и периферийную подачу газа. На фронтовой стенке топки котла выкладываются 2 амбразуры, имеющие вид усечен­ ного конуса. Под топки во избежание перегрева имеет воздушное охлаждение, для чего под его верхним насти­ лом из двух слоев огнеупорного кирпича плашмя преду­ сматриваются лабиринтовые каналы, соединенные с атмо­ сферой по обе стороны топки котла. Воздушная прослойка между подом и фундаментом предохраняет последний от излишнего нагрева.

После установки горелки на котле места ее сопряжения с кладкой по периферии и выхода газового патрубка тща­ тельно уплотняются мятой огнеупорной глиной. На котле устанавливают 2 горелки: одну с закруткой воздуха в ле­ вую сторону, другую — с закруткой вправо. При уста­ новке на котел горелок следует следить за тем, чтобы отклонение факелов, которое будет иметь место из-за закрутки воздуха, происходило к центральной оси топки.

Опыт Ленгипроинжпроекта показал, что при работе на мазуте можно добиться отсутствия забивания газовых отверстий путем подачи части воздуха через кольцевой газовый коллектор. Так как этот воздух попадает непо­ средственно в амбразуру, куда поступает и весь основной поток воздуха из корпуса горелки, то при этом не увели­ чивается коэффициент избытка воздуха. При работе на

215

216

217