Читальный зал -->  Изменение энтропии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Рис, 17.6. Схема топки с пневмомеханическим забрасывателем и ценной решеткой обратного .хода:

/ - по.ютно колосниковой решетки; 2 приводные звездочки ; 3 слой топлива и шлака, 4 ~ подвод воздух.1 к заПрасывателю; 5 ритор забрасывателя; 6 - ленточный питатель; 7 - топливный бункер;

-- топочный объем; 9 экранные трубы; 10 - острое дутье и во:зврат уноса; - обмуровка топки; 12 :5аднее уплотнение; 1.1 - окна дли подвода воздуха под слой

Коэффициент избытка воздуха Лв в формуле (17.7) учитывает тот факт, что при ав>1 избыточная часть содержащегося в нем кислорода не окисляет горючее, а значит, и не дает теплоты. Значения W ч Wh связаны соотношением ш = = ш (273 +0/273. Топочные устройства для слоевого сжигания классифици руют в зависимости от способа подачи перемещения и шуровки * слоя топлива на колосниковой решетке В немеханизированных топках, в кото рых все три операции осуществляют вручную, можно сжигать не более 300- 400 кг/ч угля. Наибольшее распростра нение в промышленности получили полностью механизированные слоевые топки с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода (рис. 17.6). Их особенность - горение топлива на непрерывно

* Разрушение сиеков (при сжигании спекающихся углей) и UJлaкoвыx агломератов, образующихся в процессе горения.

движущейся со скоростью 1-15 м/ч колосниковой решетке, сконструированной в виде полотна транспортерной ленты, имеющей привод от электродвигателя. Полотно решетки состоит из отдельных колосниковых элементов, закрепленных на бесконечных шарнирных цепях, приводимых в движение звездочками . Необходимый для горения воздух подводится под решетку через зазоры между элементами колосников.

Подача топлива осуществляется пневмомеханическим забрасывателем, основным элементом которого является ротор, вращающийся с частотой 500- 1000 об/мин. Ленточным питателем, т. е. небольшим транспортером, топливо подается из бункера на лопасти ротора и забрасывается им в топку. Крупные куски летят к задней стенке и движутся на решетке дольше, мелкие падают ближе, а самые тонкие фракции (мельче 1 мм) сгорают в топочном объеме на лету, для чего специально подводится воздух (10-15% всего расхода) со скоростью 20 м/с.

Описанная топка относится к разряду факельно-слоевых, поскольку часть топлива сгорает в факеле. Для интенсификации горения в объеме через сопла, расположенные на задней стенке, дополнительно подают воздух (5-10 % общего количества) в виде струй острого дутья со скоростью 50-70 м/с. Эти струи интенсивно перемешивают потоки в объеме топки. Обычно вместе с острым дутьем в топку возвращают уловленный в золоуловителе унос с высоким содержанием горючих, что позволяет дожечь вынесенные из топки недогоревшие частицы.

Шуровка слоя в таких топках не требуется, поскольку, прогреваясь в процессе полета, частицы угля теряют способность спекаться. Шлак сбрасывается в шлаковую шахту, а из нее - в систему шлакоудаления.

Основными потерями в слоевых топках являются потери от механического недожога. При отсутствии острого дутья и возврата уноса значение quex может достигать 13 %, при возврате уноса оно значительно ниже.

Оптимальный размер кусков угля для слоевых топок составляет 25-50 мм. Этому соответствует скорость газа в слое ш=1,5н-2,5 м/с, т.е. ш = 0,Зч-0,5 м/с при t= 1200 °С и в соответствии с (17.7) значение q= \ 1,5 МВт/м. С увеличением q/ увеличивается q из-за вынсзса несгоревшей мелочи как содержащейся в рядовом (несортированном) топливе, так и образующейся из-за растрескивания топлива при сгорании.

Большая концентрация топлива в плотном слое создает развитую поверхность реагирования, поэтому в единице объема самого слоя выделяется огромное количество теплоты. Однако необходимость дожигания выносимых из слоя продуктов неполного сгорания (СО, Н2) и мелких топливных частиц, а также охлаждения газов в топке до температур, при которых затвердевают уносимые ими зольные частицы (1000-1100 °С в зависимости от плавкости золы), заставляет предусматривать над слоем достаточно большой топочный объем, тогда qy = = 2504-450 кВт/м1

Из-за неравномерной высоты слоя коэффициент избытка воздуха в слоевых топках приходится держать довольно высоким: ав= 1,3-4-1,4, тогда qmy = = 0,51 %.

В СССР выпускают цепные реи1етки с площадью зеркала горения от 3,3 до 24,4 м, что приблизительно соответствует тепловой мощности от 3 до 30 MBi. Областью их применения являются небольшие паровые и водогрейные котлы и печи мощностью не более 70 МВт. Преимуществом слоевых топок является простота эксплуатации, отсутствие углераз-мольных устройств, возможность устойчивой (без погасаний) работы в широком диапазоне нагрузок. Их недостатком является прежде всего небольшая производительность, поскольку площадь топок даже с цепными решетками не превышает 50 м-*. В слоевых топках не удается сжигать топлива с очень высокой зольностью и влажностью *, а в ряде конструкций не горят и спекающиеся угли, образующие в процессе нагрева корку, не пропускающую воздух.

Факельные топки. В прошлом веке для сжигания в слоевых топках (а других тогда не было) использовали только уголь, не содержащий мелочи (обычно фракцию 6-25 мм). Фракция мельче 6 мм - штыб (от немецкого staub -пыль) являлась отходом. В начале этого века для ее сжигания был разработан пылевидный способ, при котором угли измельчали до 0,1 мм, а трудносжигае-мые антрациты еще мельче. Такие пылинки увлекаются потоком газа, относительная скорость между ними очень мала. Но и время их сгорания чрезвычайно мало - секунды и доли секунд. Поэтому при вертикальной скорости газа менее 10 м/с и достаточной высоте топки (десятки метров в современных котлах) пыль успевает полностью сгореть на лету в процессе движения вместе с га:!0м от горелки до выхода из топки.

Этот принцип и положен в основу факельных (камерных) топок.

* Правда, имеются специальные топки для сжигания сильно влажных торфа и древесных отходов (щепы, коры и т.д.).

в которые тонко размолотая горючая пыль вдувается через горелки вместе с необходимым для горения воздухом (см. рис. 17.5, б) аналогично тому, как сжигаются газообразные или жидкие топлива. Таким образом, камерные топки пригодны для сжигания любых топлив, что является большим их преимуществом перед слоевыми. Второе преимущество- возможность создания топки на любую практически сколь угодно большую мощность. Поэтому камерные топки занимают сейчас в энергетике доминирующее положение. В то же время пыль не удается устойчиво сжигать в маленьких топках, особенно при переменных режимах работы, поэтому пылеугольные топки с тепловой мощностью менее 20 МВт не делают.

Топливо измельчается в мельничных устройствах и вдувается в топочную камеру через пылеугольные горел-к и. Транспортирующий воздух, вдуваемый вместе с пылью, называется первичным.

При камерном сжигании твердых топлив в виде пыли летучие вещества, выделяясь в процессе ее прогрева, сгорают в факеле как газообразное топливо, что способствует разогреву твердых частиц до температуры воспламенения и облегчает стабилизацию факела. Количество первичного воздуха должно быть достаточным для сжшания летучих. Оно составляет от 15-25 % всего количества воздуха для углей с малым выходом летучих (например, антрацитов) до 20- 55 % для топлив с больгиим их выходом (бурых углей). Остальной необходимый для горения воздух (его называют вторичным) подают в топку отдельно и перемешивают с пылью уже в процессе горения.

Для того чтобы пыль загорелась, ее нужно сначала нагреть до достаточно высокой температуры. Вместе с нею, естественно, приходится нагревать и транспортирующий ее (т. е. первичный) воздух. Это удается сделать только путем подмешивания к потоку пылевзве-си расколе мых продуктов сгорания.

Хорошую организацию сжигания твердых топлив (особенно трудносжига-емых, с малым выходом летучих) обеспе-

Рис. 17.7. Прямоточио-у.питочная горелка для твердого пылевидного топлива: В - воздух; Т, В - топливо, во;1дух

чивает использование так называемых улиточных горелок (рис. 17.7). Угольная пыль с первичным воздухом подается в них через центральную трубу и благодаря наличию рассекателя выходит в топку в виде тонкой кольцевой струи Вторичный воздух подается через улитку , сильно закручивается в ней и, выходя в топку, создает мощный турбулентный закрученный факел, который обеспечивает подсос больших количеств раскаленных газов из ядра факела к устью горелки. Это ускоряет прогрев смеси топлива с первичным воздухом и ее воспламенение, т. е. создает хорошую стабилизацию факела. Вторичный воздух хорошо перемешивается с уже воспламенившейся пылью благодаря сильной его турбулизации. Наиболее крупные пылинки догорают в процессе их полета в потоке газов в пределах топочного объема.

При факельном сжигании угольной пыли в каждый момент времени в топке находится ничтожный запас топлива -не более нескольких десятков килограммов. Это делает факельный процесс весьма чувствительным к изменениям расходов топлива и воздуха и позволяет при необходимости практически мгновенно изменять производительность топки, как при сжигании мазута или газа. Одновременно это повышает требования к надежности снабжения топки пылью, ибо малейший (в несколько секунд!) перерыв приведет к погасанию факела, что связано с опасностью взрыва при возобновлении подачи пыли. Поэтому в пылеуголь-ных топках устанавливают, как правило, несколько горелок.

При пылевидном сжигании топлив в ядре факела, расположенном недалеко

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.