2.Типы газовых горелок и их устройство

Виды газовых горелок. Принцип работы горелок. Их преимущества и недостатки.

Различают три способа сжигания газа.

1. Диффузионный.В топку газ и воздух в необходимом количестве подаются раздельно, и взаимный контакт (смешение) происходит в топке. Используемые в этом случае горелки называют атмосферными, горелками внешнего смешения или диффузионными. 2.Смешанный. В топку подают через горелку подготовленную смесь газа с воздухом, содержащую только часть (30-70%) воздуха, необходимого для горения. Этот воздух называют первичным. Остальной (вторичный) воздух поступает к факелу путем диффузии, и, следовательно, часть газа дожигается в диффузионном факеле по мере осуществления контакта его с вторичным воздухом, т. е. в окружающей горелку атмосфере.

З.Кинетический. Через горелку подают в топку полностью подготовленную газовоздушную смесь, в которой имеется не только теоретически необходимое, но и небольшое избыточное количество воздуха, требующееся для обеспечения полного сгорания газа.

Атмосферные (диффузионные) горелка— горелка, использующая воздух для горения из окружающей

среды в результате диффузии. В таких горелках воздух поступает к месту горения в основном в результате разрежения в топке и частично за счет конвекции. Смешение газа с воздухом происходит одновременно с процессом горения в результате диффузии, т. е. взаимного проникновения газа и воздуха в соседние потоки. Диффузионное пламя при спокойном истечении газа является устойчивым. При больших скоростях выхода газа возможен отрыв пламени, а при больших скоростях поступающего к газовым струям воздуха возможно задувание факелов. Проскок пламени в диффузионных горелках невозможен, так как к месту горения поступает не газовоздушная смесь, а газ. У диффузионных горелок факел имеет большую длину, что соответственно требует больших объемов топки .Достоинством атмосферных горелок являются: простота конструкции и устойчивая работа при низких давлениях газа. Недостатки: 1.завышенный расход воздуха; 2.зависимость расхода воздуха от разрежения в топке; 3.значительная длина факела, вызванная малой скоростью перемешивания газа с воздухом, что требует соответствующей высоты толки. При недостаточной высоте факел касается поверхностей нагрева и затягивается в газоходы, что приводит к химическому недожогу, образованию и выпадению сажи.

Инжекцнонные горелки Горелки этого типа называют инжекционными, так как воздух в них подсасывается (инжектируется) под действием энергии газовых струй, выходящих из одного или нескольких сопл. У односопловой горелки струя поступающего из газопровода под давлением, выбрасывается из сопла с большой скоростью, в результате чего в инжекторе (конфузоре) горелки создается разрежение. За счет разрежения окружающий воздух подсасывается в горелку и при движении вдоль смесителя смешивается с газом. Газовоздушная смесь проходит через горло смесителя (узкая часть), выравнивающее струю смеси и поступает в его расширяющуюся часть — диффузор, где скорость смеси снижается, а давление возрастает. После диффузора газовоздушная смесь поступает в насадок и сгорает в виде голубовато-фиолетового факела. Инжекционные горелки различают:

1. по давлению — низкого и среднего давления;

2. виду факела — многофакельные (с распределительным коллектором» однофакельные;

3. количеству сопел — односопловые и многосопловые;

4. расположению сопел — с центральным и периферийным расположением Инжекционные горелки среднего давления способны инжектировать весь воздух, необходимый для полного сгорания газа и поэтому называются горелками полного смешения. Инжекционные горелки низкого давления инжектируют только часть воздуха, который называют первичным (т. е. являются горелками неполного смешения). Остальной воздух — вторичный — поступает в зону горения в результате разрежения в топке или в результате конвекции в атмосфере.

Устойчивая работа инжекционных горелок среднего давления без отрыва пламени возможна только при наличии стабилизатора пламени. Горелки низкого давления могут работать без специальных стабилизирующих устройств.

Количество первичного воздуха, засасываемого струей газа в горелку, регулируется при помощи заслонки, обычно имеющей вид шайбы, вращающейся по резьбовой поверхности сопла. При вращении шайбы по часовой стрелке расстояние между ней и обрезом инжектора уменьшается и поступление воздуха сокращается; при вращении шайбы против часовой стрелки поступление воздуха увеличивается.

Для обеспечения нормального процесса горения большое значение имеет постоянство состава газового топлива. Изменение плотности газа приводит к изменению инжектирующей способности горелки, а изменение теплоты сгорания требует соответствующего изменения количества подаваемого для горения воздуха. При небольших колебаниях указанных характеристик газового топлива необходимый расход воздуха можно поддерживать изменением давления перед горелкой и степени открытия воздушно-регулировочной заслонки. При значительных отклонениях теплоты сгорания и плотности газового топлива требуются конструктивные изменения в горелке, которые определяются проектной или наладочной организацией.

Достоинства инжекционных горелок:

1. использование энергии газа для подсоса воздуха (т. е. отсутствие затрат электроэнергии на привод вентилятора для подачи воздуха);

2. хорошее перемешивание газа и инжектируемого воздуха;

3. поддержание, в определенных диапазонах, расчетного соотношения их количеств при изменении тепловой мощности горелки (т. е. автоматическое поддержание соотношения газ-воздух),

Недостатки горелок с одним газовым соплом: значительная длина, особенно при больших тепловых мощностях; необходимость тщательной центровки сопла; высокий уровень шума, а для горелок низкого давления — значительная длина факела и зависимость поступления вторичного воздуха от разрежения в топке.

Смесительные горелки. Газ и воздух в горелку подаются по отдельным трубопроводам. Подача воздуха под давлением позволяет обеспечить большую тепловую мощность при сравнительно неболь­ших размерах горелки. Для лучшего перемешивания газ выходит через многочисленные отверстия мелкими струями, направленными под углом к потоку воздуха. В зависимости от направления газовых струй различают горелки с «центральной подачей газа», если струи направлены от центра к окружности, горелки с «периферийной подачей газа», если струи направлены от окружности к центру горелки.

Во многих конструкциях горелок этого типа воздуху придают вращательное движение. Для этого применяют направляющие лопаточные аппараты с постоянным и регулируемым углом установки лопаток, придают горелке улиткообразную форму или вводят воздух тангенциально в горелку цилиндрической формы.

Горелки позволяют регулировать длину и светимость факела, а также подавать к месту горения воздух, предварительно подогретый в воздухоподогревателе. Полнота сгорания может быть достигнута при минимальном коэффициенте избытка воздуха.

Достоинства горелок: возможность сжигания большого количества газа; широкий диапазон регулирования производительности горелок; возможность подогрева воздуха и газа.

Недостатками горелок являются: расход электрической энергии на работу венти­лятора, необходимость своевременного и надежного отключения газа при остановке вентилятора.

3.Случаи аварийной остановки газового оборудования котлов.

7.1. Обслуживающий персонал обязан немедленно остановить и отключить котел путем закрывания главного парозапорного органа (вентиль, задвижка) и сообщить об этом руководителю котельной

(ответственному за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котла) или лицу, заменяющему его, в следующих случаях:

а) произошел упуск воды из котла (при перекрытом паровом кране водоуказательного прибора вода не поднимается из нижней гайки и не появляется в стекле), подпитка котла водой при этом категорически

запрещается во избежание возможного взрыва котла и последующих разрушений;

б) уровень воды быстро снижается, несмотря на усиленное питание котла водой;

в) уровень воды поднялся выше верхней точки водоуказательного стекла (или выше верхнего водопробного крана), а продувкой котла не удается быстро его снизить;

г) давление поднялось выше разрешенного более чем на 10% и продолжает расти, несмотря на принятые меры (прекращение подачи топлива, уменьшение тяги и дутья, усиленное питание котла водой);

д) обнаружены неисправности предохранительного клапана или импульсно - предохранительного устройства (ИПУ);

е) перестали действовать все водоуказательные приборы;

ж) перестали действовать все питательные устройства (насосы, инжекторы);

з) если в основных элементах котлоагрегата (барабан, коллектор, камера, грязевик, жаровая труба, огневая коробка, кожух топки, трубная решетка, внешний сепаратор, пароводоперепускные и

водоопускные трубы, паропроводы и питательные трубопроводы, трубы поверхности нагрева котла, пароперегревателя и водяного экономайзера и т.п.) обнаружены трещины, выпучины, пропуски в

сварных швах, разрывы труб, обрыв анкерного болта или связи;

и) расплавлена контрольная пробка котла;

к) прекращена подача электроэнергии при искусственной тяге (остановились дымосос и вентилятор);

л) исчезло напряжение на всех контрольно - измерительных приборах, устройствах дистанционного и автоматического управления;

м) если повреждены футеровка и обмуровка котла с угрозой обвала их при накаливании докрасна элементов котла, его каркаса или обшивки;

н) произошло возгорание сажи и частиц топлива, осевших в газоходах и хвостовой части котлоагрегата (экономайзер, воздухоподогреватель);

о) если упало давление газа у горелок ниже допустимого предела установленного инструкцией или совсем прекратилась подача газа или воздуха (вышел из строя регулятор, сработал запорный

предохранительный клапан, обрыв дисков в газовых задвижках, авария на газопроводе);

п) резко и сильно повысилось давление газа у горелок (неисправность регулятора, предохранительного запорного клапана);

р) повреждения газопроводов и газовой арматуры, ведущие к утечкам газа и загазованности помещений котельной;

с) появились существенные ненормальности в работе котла или неисправности, опасные для котла и обслуживающего персонала (вибрация, стук, шум, взрывы в газоходах, повреждения арматуры и

т.п.);

т) при погасании факелов в топке при камерном сжигании топлива;

у) при возникновении пожара в котельной, угрожающего обслуживающему персоналу или котлу.

БИЛЕТ № 11