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

от режима-их работы и наличия химической подготовки питательной воды. Так, для выпускаемых в настоящее время котлов типа «Универсал-6» и «Энергия-6» теплосъем принимается, тыс. ккал/(м2-ч): для водогрейного режима с химводоочисткой — 12; для водогрейного режима без химводоочистки и парового с химводоочист­ кой — 11; для парового режима без химводоочистки —9. Эти данные показывают, что наличие в котельной химводоочистки позволяет повысить эффективность ра­ боты чугунных секционных котлов примерно на 20%. Напхудшие условия имеют место при использовании в паровых секционных котлах питательной воды без

а также рекомендуемое давление газа перед горелками в зависимости от режима работы котлов приведены в табл. 13, а основные установочные размеры переобо­

91

Следует отметить,что применение иа секционных кот­ лах различных комбинаций только двух типов горелок ИГК небольшой теплопроизводительности (ИГК-25М и ИГК-60М) позволяет уменьшить загромождение про­ ходов вдоль фронта котлов; так, горелка ИГК-25М выступает только на 275, а ИГК-60М — на 625 мм.

К недостаткам пониженной установки горелок на чугунных секционных котлах кроме указанной выше необходимости наличия надежного стационарного га­ зоснабжения следует отнести также некоторую зави­ симость достигнутой при номинальном режиме относи­ тельной равномерности тепловых потоков от нагрузки котла.

ПЕРЕОБОРУДОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРЕЛОК, ГОРИЗОНТАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ИА ПОДУ ТОПКИ

С целью максимально повысить равномерность рас­ пределения тепловых потоков в топке и газоходах, по возможности уподобив сжигание газа сжиганию твер­ дого топлива на колосниковой решетке, а также умень­ шить выступающие за габариты котла части горелок, в настоящее время широко применяют метод переобо­ рудования котлов, предполагающий установку на поду топки горизонтальных горелок различного типа: от диффузионных до выдающих в топку полностью под­ готовленную для сжигания газовоздзопную смесь.

В настоящее время наиболее широко распространены горизонтальные щелевые (подовые) горелки без при­ нудительной подачи воздуха конструкции Укргипроинжпроекта. Они просты по конструкции, устойчивы в работе и практически бесшумны. Газовые распреде­ лительные коллекторы этих горелок располагаются параллельно оси котла, что увеличивает равномерность подачи тепла в топку. Однако следует отметить, что и при использовании этих горелок сохраняется неко­ торая неравномерность распределения тепловых потоков по длине и ширине топки, что, по-видимому, объясняется различными значениями разрежения по длине и ширине топочного объема, зависящего от разрежения в месте выхода продуктов горения в газоходы котла: соответ­ ственно создается неравномерность разрежений по дли­ не и ширине колосниковой решетки, определяющей усло­ вия поступления воздуха через нее к газовому коллек­ тору.

92

Подовая горелка состоит из горизонтального тун­ неля (щели) и газового коллектора (рис. 11), распола­ гаемого в нижней части туннеля вдоль его оси. Газовый коллектор представляет собой трубу с двумя рядами отверстий, угол между осями которых чаще всего принимают равным 90°. Горизонтальный туннель (щель) выкладывается из шамотного кирпича класса А. Через щель за счет разрежения в топке поступает весь воздух, необходимый для сжигания газа. Газ низкого давления подается в газовый коллектор и выходит через 2 ряда отверстий в ту же щель, в которую поступает воздух.

В щели происходит перемешивание струек газа с пото­ ком воздуха и начинается горение. Щель раскаляется и обеспечивает надежную стабилизацию факела на всех режимах .работы горелки. В котле, на колосни­ ковой решетке устанавливают одну, две или более горелок.

Горелки зажигают при давлении газа 10—15 мм вод. ст. Для этого горящий запальник подносят к пер­ вым отверстиям на газовом коллекторе, приоткрывают рабочий кран перед горелкой и поджигают выходящий газ. Пламя должно мгновенно «пробежать» вдоль всего газового коллектора и устойчиво гореть у всех отверстий. Постепенно, по мере нагрева щели, давление газа перед горелкой увеличивают и в соответствии с режимной картой устанавливают необходимое разрежение в топке. При нормальной работе горелки газ горит на расстоя­ нии 10—20 мм от коллектора, практически у стенок

93

щели. По всей ее длине образуется общий факел, передающий внутренним поверхностям нагрева секций котла часть тепла за счет излучения.

При установке этих горелок иа чугунном секционном котле (рис. 12) во фронтовом листе предусматриваются отверстия: над горелками для введения запальника при розжиге и наблюдения за горением газа в топке; под горелками — для регулирования подачи воздуха под колосниковую решетку. Основные технические ха­ рактеристики и размеры горелок для некоторых рас­ пространенных чугунных секционных котлов приведены в табл. 15.

При установке горелок в топке котла необходимо, чтобы газовый коллектор располагался строго по оси щели. Если коллектор расположен ие по оси или труба, из которой он изготовлен, покороблена, нарушается равномерное распределение воздуха и факел вытяги­ вается. Отверстия в колосниках ие должны быть засо­ рены или забиты при выкладке щелей, так как умень­ шение живого сечеиия отверстий приводит (при сохра­ нении разрежения в топке) к недостатку воздуха для горения. Сама щель должна выкладываться по деревян­ ному шаблону из шамотного кирпича с минимальной толщиной швов. Верхний горизонтальный ряд кирпича по обе стороны от щели должен обеспечивать достаточ­ ную плотность, чтобы весь воздух, проходящий через колосниковую решетку, направлялся только в щель, в которой происходит горение газа.

Если в кладке щелей имеются неплотности, через которые воздух может проникать в топочный объем, мииуя огневую щель, то количество воздуха, участву­ ющее в горении газа, уменьшается и в отходящих га­ зах появляются продукты неполного горения. Чтобы обеспечить полное сгорание газа, приходится больше открывать воздушную регулировочную заслоику или увеличивать разрежение в топке, что приводит к повы­ шению коэффициента избытка воздуха за котлом. Если в кладке щелей имеются слишком большие неплотно­ сти, то количество воздуха для горения газа в щели может оказаться недостаточным и в отходящих газах за котлом могут быть обнаружены продукты неполного горения газа и большие избытки кислорода. Это объ­ ясняется тем, что воздух, проходящий мимо щели, в горении практически ие участвует, а только разба­ вляет продукты горения.

94

Следует обращать также внимание на то, чтобы диа­ метры всех огневых отверстий были одинаковы и строго выдерживался угол 90° между рядами отверстий, иначе не будет равномерного перемешивания газа с воздухом и ухудшится сжигание. Перед установкой горелки и выкладкой щели секции котла должны быть тщательно вычищены, так как имеющиеся на секциях отложения не только снижают, коэффициенты теплопередачи, ио при работе котла могут отлетать и засорять огневые от­ верстия горелки и щели в колосниках.

Приведенные выше особенности горелок, предста­ вляющих собой комплекс газовый коллектор — кир­ пичная кладка, обязательно требуют до начала эксплу­ атации проведения наладочных работ для устранения всех выявившихся дефектов монтажа и составления режимных карт, без которых оператор не может эф­ фективно использовать газовое топливо. Ленгипроинжпроектом проведено большое количество наладочных работ при сжпгаипи смешанного газа (смесь природного и сланцевого газов с теплотой сгорания (?„ «=! 6700 ккал/м3) на чугунных секционных котлах «Уни­ версал» и НРч, оборудованных горизонтальными щеле­ выми горелками. У всех котлов газовые коллекторы

и изменении давления газа перед горелками от 45 до 80 мм вод. ст. коэффициент избытка воздуха а к за кот­ лами ие превышал 1,3 (рис. 13). При уменьшении да­

ухудшением качества перемешивания струек газа с по­ током воздуха в щели из-за уменьшения их скоростей, а также увеличением доли подсоса воздуха через не­ плотности кладки и отверстия во фронтовом листе в общем количестве продуктов сгорания. Аналогичные данные, соответствующие кривым рис. 13, получены лабораторией управления газового хозяйства Киева на природном газе. Следовательно, для обеспечения диапазона регулирования нагрузки котла в пределах

95

Таблица I S

Основные технические характеристики и размеры подовых горелок для чугунных секционных котлов, по данным Ленгипроинжпроекта (см. рис. 11 и 12)

следует принимать не ниже 100 мм вод. ст. (в пределах 100—150 мм вод. ст.). При снижении давления газа перед горелкой от 45 до 10 мм вод. ст. устойчивость работы горелки не ухудшается. Это позволяет легко регулировать тепловую нагрузку котла до необходимого минимума (при значительном снижении к. п. д.).

В котлах с поверхностью нагрева более 50 м2 уста­ навливается по 2 газовых коллектора. Каждый коллек­ тор располагается в своей щели, что позволяет умень­ шить тепловое напряжение щели и более равномерно

распределить тепло по площади колосниковой решетки. Кроме того, при раздаче газа через 2 коллектора удается обеспечить лучшее перемешивание газа с воздухом благо­ даря уменьшению размеров отверстий для выхода газа.

Выкладка огнеупорного кирпича на колосниковой решетке ведется в том же порядке, что и при установке одного газового коллектора (рис. 14, табл. 16). При ком­

руется общим регулировочным устройством. Краны перед каждым газовым коллектором не устанавливаются, а оба коллектора горелки объединяются патрубком 10 (см. рис. 14), имеющим один ряд огневых отверстий, служащих для одновременного поджигания газа, вы­ ходящего из отверстий обоих газовых коллекторов. В остальном переоборудование топки не отличается от показанного на рис. 12.

100

Таблица 16

Основные технические характеристики и размеры двухтрубных подовых горелок

по данным Ленишропнжпроекта (см. рнс. Ui)

101

102