1 2. Сжигание твердых, жидких, газообразных топлив: горелки и механизм горения.

Сжигание угольной пыли. Сжигание топлива происходит в топках при помощи горелок. В котельных агрегатах применяют 2 основных типа топочных устройств: для слоевого сжигания и для камерного. Слоевое сжигание кусков твердого топлива осуществляется на колосниковой решетке, размещенной в объеме топки, а воздух, необходимый для горения топлива, поступает под решетку. Камерное сжигание топлива осуществляется во взвешенном состоянии в потоке воздуха (твердого в пылевидном состоянии), а воздух , необходимый для горения, подают в этом же объеме.

При слоевом сжигании 3 процесса: -загрузка топлива; -шурование горячего слоя; -выгрузка шлаков. Различают 3 вида топок, в зависимости от автоматизации: -ручные; -полумеханизированные; -механизированные. Горение происходит в плотном и кипящем слое. Пыль вдувается в топку первичным воздухом, недостающий воздух подается через горелки и называется вторичным. Поскольку по объему пыли в первичном воздухе не много, то пылевоздушную струю можно рассматривать как струю газовую. Струя не изотермична т.к. в начале струи пыль не горит, а в конце струи пыль воспламеняется. Угольная пыль в струе воспламеняется за счет раскаленного окружающего пространства, причем пламя распространяется от периферии к центру струи. Имеют место обычные процессы, маленькие частицы нагреваются, выделяют летучие, летучие воспламеняются, сгорает воздушный кокс и выделяется шлакозоловой остаток.

Горелочные устройства для угольной пыли. Горелочное устройство служит для перемешивания топлива и окислителя, обеспечение воспламенения топлива и более полного его сжигания. Различают горелки: вихревые, прямоточные щелевые, сопловые. В вихревой горелке по центральной трубе подается первичным воздухом пыль, вокруг этой трубы есть цилиндрическая поверхность через которую подается вторичный воздух закручиваемый специальными устройствами . В конце труб потоки встречаются и происходит перемешивание пыли с вторичным воздухом.

Щ елевые горелки

Через один из каналов первичный воздух вносит угольную пыль, а через другой канал в соседние щели поступает вторичный воздух. На выходе из щелей происходит интенсивное перемешивание.

Сопловые горелки

Через одну группу сопел подается пылевоздушная смесь, а через другую вторичный воздух. Сопла можно поварачивать, меняя направление струй так, что имеется возможность создать более равномерное температурное поле в топке.

Сжигание мазута. Мазут сжигают в виде мелких капель. Устройство предназначенное для распыления мазута называют форсунками. Чтобы мазут можно было транспортировать, его вязкость понижают в зависимости от марки нагревом до 70-120⁰С. На практике применяют следующие типы форсунок: механические, паровые, паромеханические.

Механические форсунки

Бывают трубчатые и ротационные.

Энергия для распыления является энергией давления мазута. Мазут надо тщательно фильтровать, чтобы не забить примесями выходное отверстие. Горелки работают бесшумно, что является их преимуществом. Однако регулировать расход мазута можно за счет изменения давления только в узких пределах, т.к. понижение давления ухудшает каплеобразование. Ротационная форсунка представляит собой вращающийся металлический стакан на стенки которого поступает струя мазута.

Ротационные форсунки хорошо регулируют расход мазута.

П аровые форсунки.

М азут подается по внутренней трубке, а пар в пространство вокруг нее. Пар дополнительно подогревает мазут, следовательно удается получить тонкую пыль даже при использовании вязких мазутов. Энергию распыления обеспечивает кинетическая энергия пара. Данные форсунки хорошо регулируются, но очень сильно шумят.