Топочные устройства для сжигания газа и мазута

Газ и мазут могут сжигаться в одних и тех же топках, т.к.:

• W^P≈0, что приводит к близости значений у этих топлив. Как следствие, можно использовать одни и те же дымососы и дутьевые вентиляторы;

• близки допустимые значения тепловых напряжений q_V (300 кВт/м³ для газа и 350 кВт/м³ для мазута). Это позволяет использовать топки схожего объема (при одинаковой паропроизводительности);

• А^Р≈0, что исключает возможность шлакования топочных экранов и позволяет не устанавливать золоулавливающие устройства и системы золошлакоудаления, а под изготовлять горизонтальным или слабонаклонным;

• высокая реакционная способность и хорошие условия перемешивания позволяют работать топкам с низкими значениями α_т (1,03÷1,05) и требуют t_гв=250÷300 ^оС.

При переходе с мазута на газ температура газов за топкой повышается до примерно на 100 °С за счет более низкой излучающей способности газового факела.

Виды топок для сжигания газа и мазута

1. Открытая топка с L-образным факелом. Используются прямоточные горелочные устройства. Распределение давлений, температур и скоростей неравномерно.

2. Полуоткрытая со встречным расположением горелок. Используются как прямоточные, так и вихревые горелочные устройства. Распределение давлений, температур и скоростей более равномерное.

3. Газомазутная топка с циклонными предтопками. Позволяет получить растянутый по топке процесс горения, что способствует снижению концентрации SO₃ и снижению низкотемпературной сернокислой коррозии.

4. Газомазутная топка с подовыми горелками. Позволяет получить равномерное заполнение факелом топки, снизить уровень расположения ядра факела, что увеличивает тепловосприятие топочных экранов.

При переходе с мазута на газ в газомазутных топках всех видов температура продуктов сгорания на выходе из топки ν’’_Т увеличивается, как правило, примерно на 50÷100 °С за счет снижения степени черноты газового факела.

Особенности эксплуатации газомазутных топок

Основными режимными показателями работы газомазутных топок являются:

1. α_Т – коэффициент избытка воздуха в топке;

1. равномерность распределения топлива и воздуха по горелкам;

2. энерговыделение в топке q_v≈300÷350 кВт/м³.

α_Т оказывает влияние на величину химического недожога, которая резко возрастает при снижении α_Т меньше α_кр. С другой стороны, с ростом α_Т ускоряется образование токсичных соединений (SO_3, NO_x), а при α_Т>1 имеем , т.е. происходит еще и коррозия.

Для снижения концентрации окислов азота в продуктах сгорания (которая зависит от температуры и α_Т) часто используют двух- или трехступенчатое сжигание. Образование окислов азота – эндотермическая реакция, происходящая при высокой температуре. Поэтому в первой ступени сжигания образование NO_x затруднено из-за α<1. Во второй ступени, где происходит дожигание топлива, подается дополнительный воздух, α>1, и температура становится слишком низкой для образования NO_x.

ЛЕКЦИЯ №11

Сжигание твердого топлива в пылевидном состоянии

Твердое топливо на ТЭС сжигается в пылевидном состоянии в камерных топках.

Основные преимущества сжигания топлива в пылевидном состоянии:

1. данный процесс горения малоинерционен, позволяет получить котлы с неограниченной паропроизводительностью и полностью механизировать процессы подачи топлива, горения и отвода продуктов сгорания;

2. размол топлива многократно повышает наружную поверхность топливных частиц, что увеличивает температуру горения и минимизирует потери тепла с механическим недожогом;

3. сухая полидисперсная пыль обладает высокой текучестью, что позволяет транспортировать ее по пылепроводам;

4. отсутствие подвижных деталей в топке повышает надежность эксплуатации.

Недостатки:

1. сложность, громоздкость, высокая стоимость систем пылеприготовления;

2. значительные затраты энергии на размол топлива и транспорт:

, где N – мощность, В – расход топлива.

3. низкие тепловые напряжения топочных камер, сжигающих пылевидное твердое топливо (q_V=100÷200 кВт/м³), что ведет к соответствующему увеличению габаритов котла.