книги из ГПНТБ / Гилод В.Я. Сжигание мазута в металлургических печах

Максимально допустимый коэффициент гидравлического сопро­ тивления. Коэффициент гидравлического сопротивления, учитываю­ щий потери напора в воздушном коробе в целом, может быть опре­ делен по формуле [126]

проходящей через выходные кромки лопаток заднего торца завихри­ теля (совпадает с диаметром амбразуры); D — диаметр окружности, проходящей через входные кромки лопаток заднего торца завих­ рителя:

D =

cos (а + т у)

поверхностей двух соседних лопаток, принимаемая равной 1;

Рис. 50. Построение действительной конфигурации лопатки

ту=х — центральный угол, образованный лучами, проходящими через входную и выходную кромки лопатки в плоскости, перпенди­

Принимаем конструктивно rfo=50 мм. Тогда

построить окончательную проекцию, по которой определяются дей­ ствительные размеры каждой лопатки.

Тангенциальный лопаточный завихритель (рис. 51) Исходные данные. Производительность горелочного устройства

1700 кг/ч. Располагаемый напор вентиляторного воздуха перед фор­ сункой pi='l,96 кн/м2 (200 мм вод. ст.).

Выбор типа завихрителя обосновывается тем, что при низком давлении вентиляторного воздуха тангенциальный лопаточный за-

Рнс. 51. Схема тангенциального лопаточного завихрителя:

1 — входной патрубок; 2 — завихритель

вихритель обеспечивает интенсивную закрутку воздуха, обладая вместе с тем минимальным, по сравнению с другими типами завихрителей, коэффициентом гидравлического сопротивления [125]. Кро­ ме того, он достаточно хорошо вписывается в конструктивные раз­ меры высокопроизводительного горелочного устройства.

СІ1.

Коэффициент гидравлического сопротивления £ может быть определен по графику <(рис. 52) в зависимости от угла наклона ло-

I

/4

в 1

е 2

о J

к h

70

ГЛАВА IV

ГАЗО-МАЗУТНЫЕ ГОРЕЛОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

1. ТРУДНОСТИ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО СЖИГАНИЯ ТОПЛИВ

Условия снабжения промышленных предприятий топливом, а также необходимость в .резервном топливе для обеспечения непрерывности технологического про­ цесса потребовали создания комбинированных горелоч­ ных устройств, в которых без конструктивных измене­ ний (или с очень небольшими переделками) можно сжигать совместно или раздельно несколько видов топ­ лива, находящихся в различных агрегатных состояниях (газообразное, жидкое или пылеугольное). Другой воз­ можный путь — одновременная установка на печах ин­ дивидуальных горелочных устройств для сжигания раз­ личных топлив (например, как газовых горелок, так и мазутных форсунок) приводит к усложнению конструк­ ции, коммуникаций печей, их обслуживания и поэтому

вбольшинстве случаев нецелесообразен.

Внастоящей главе рассматриваются лишь газо­ мазутные горелки, поскольку пылеугольное топливо вместе с мазутом на металлургических предприятиях применяется редко.

Современные промышленные печи, технология ме­ таллургического производства предъявляют к горелочным устройствам совершенно определенные требования. Газо-мазутные горелки должны, следовательно, удов­ летворять этим требованиям как при работе на газооб­ разном, так и на жидком топливе. Основная трудность, встречающаяся при комбинированном сжигании, состоит в том, что оба вида топлива нуждаются в различном подходе к организации горения. Газообразное топливо готово к сжиганию, его необходимо лишь смешать с воздухом. Жидкое топливо после распыливания подвер­ гается дополнительно испарению и газификации. Раз­ личие во времени, требуемом для горения, неизбежно создает отличия в длине и эмиссионных характеристи­ ках факела при одинаковой теплопроизводительности горелки и одном и том же коэффициенте расхода возду­ ха. Вопросы стабилизации факела, связанные со ско-

ростью распространения пламени в горючей смеси, при сжигании жидкого и газообразного топлива также ре­ шаются по-разному.

Если в комбинированной горелке оба вида топлива сжигаются не раздельно, а совместно, то условия горе­

так как увеличивает светимость факела. Однако во мно­ гих случаях приходится прибегать к специальным кон­ структивным мероприятиям, чтобы осуществить качест­

няется еще и тем, что их производительность по топли­

топлив с одинаковой жаропроизводительностью1 осуще­ ствить легче, поскольку количества воздуха и продуктов сгорания, отнесенные к их теплоте сгорания, примерно одинаковы (табл.10).

1 Жаропроизводительностью называется максимальная темпера­ тура, развиваемая при полном сгорании топлива в условиях, когда выделяемое тепло полностью расходуется лишь на нагрев образую­ щихся продуктов сгорания |[126].

духа или газа. Наилучшим вариантом является не раз­ дельное, а совместное сжигание мазута с бедными газа­ ми, что доказано опытом работы методических печей Магнитогорского металлургического комбината с ком­ бинированным отоплением (см. гл. V ) .

2. РЕКОНСТРУКЦИЯ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

ПРИ ПЕРЕВОДЕ НА КОМБИНИРОВАННОЕ ОТОПЛЕНИЕ

При реконструкции горелочных устройств наиболее простым решением является приспособление имеющего­ ся корпуса форсунки или горелки к новым условиям топливоиспользования.

При переводе печей с мазутного отопления на отоп­ ление газом (с сохранением жидкого топлива в качест­ ве резервного) предложено устанавливать на воздухо­ проводе перед форсункой газо-воздушный смеситель [127], состоящий из двух отрезков концентрически рас­ положенных труб, заканчивающихся присоединительны­ ми фланцами (рис. 54). Газ подводится в межтрубное пространство, представляющее собой распределительный коллектор, а оттуда через многочисленные отверстия во внутренней трубе поступает в воздушный поток и пере­ мешивается с ним. Расчет диаметра и расположения отверстий может быть праведен с помощью формулы Ю. В. Иванова [128]:

Обычно исходят «з дальнобойности Л=0,25 Di (см. рис. 54). При большом диаметре воздухопровода часть струй рассчитывают также на дальнобойность h=0,5 D\.

Рис. 54. Газо-воздушный смеситель

Расчет проводится следующим образом. Задаваясь относительным шагом отверстий и определив по.приве­ денным данным k, а также подсчитав по расходу возду­ ха величину аув и по располагаемому напору газа ско­ рость wF, определяют необходимый диаметр отверстий.