Тепловой расчет котлов на органическом топливе. Аэродинамический расчет теплогенератора. – 2 часа 2 страница

Вертикально-цилиндрический котел (рис. 14, а) состоит из наружного цилиндрического корпуса 2, в котором располагается внутренний цилиндрический корпус 3. Внизу эти два корпуса связаны кольцевой накладкой или отбортовкой внутреннего цилиндра. Вверху на­ходятся сферические днища 4 и 5, которые соединены цилиндрической дымо­вой камерой 6 или системой вертикальных труб, через которые дымовые газы из топочной камеры 1 уходят в дымовую трубу 7. Питательная вода подается в пространство между барабанами 2 и 3; здесь вода испаряется под воздей­ствием тепла, поступающего из топки через стенку барабана 3, а образовавшийся пар собирается в пространстве между днищами 4 и 5, откуда он по­ступает в паропровод. Испарившаяся в котле вода возмещается соответст­вующим количеством свежей питательной воды. Вертикально-цилиндриче­ские котлы изготовляют паропроизводительностью от 0,2 до 1,0 т/ч для производства насыщенного пара с давлением 9 am. Устанавливают эти котлы на небольших промышленных предприятиях.

Вертикально-водотрубный котел (рис. 14,6) со­стоит из двух горизонтальных барабанов 1 к 4, расположенных один над другим и соединенных системой кипятильных труб 2 — 3 диаметром 51—60 мм. Снаружи эта система омывается продольно или поперечно потоком дымовых газов, которые отдают конвекцией свое тепло воде, находящейся в трубах. Питательная вода поступает в верхний барабан 1 котла. Из него по слабо обогреваемым или совсем не обогреваемым опускным трубам 3 трубной системы котла вода направляется в нижний барабан 4, откуда она по сильно обогреваемым подъемным трубам 2 возвращается в верхний барабан; при этом в результате воздействия тепла, передаваемого через стенки труб, происходит частичное испарение воды. Побудительной силой, вызывающей описанное круговое движение (циркуляцию) воды, является разность плот­ностей находящихся в поле тяжести воды, заполняющей опускные трубы, и пароводяной эмульсии (смеси), заполняющей подъемные трубы. В верхнем барабане котла пар отделяется от воды и уходит из бара­бана, а вода возвращается в систему опускных труб котла. К котлу уста­навливают водяной экономайзер или воздухоподогреватель. Топки верти­кально-водотрубных котлов экранируются гладкотрубными экранами. Вертикально-водотрубные котлы выполняют паропроизводительностью от 2,5 до 50 т/ч для производства пара с давлением от 14 до 40 am, насыщен­ного или перегретого до 250. 370, 425 и 440° С. Котлы, производящие пар с давлением 14 am, устанавливают в производственных, производственно-отопительных и отопительных котельных; котлы, производящие перегретый пар с давлением 24 и 40 am, могут быть использованы как энергетические на электростанциях малой мощности.

Экранный котельный агрегат (рис. 14, в), отличается наличием развитой экранной поверхности нагрева 1. Такие агрегаты выполняют с камерной топкой, так что твердое топливо в них можно сжигать только в пылевидном состоянии. В сильно развитых топоч­ных экранах таких котлов испаряется фактически вся вода, подаваемая в ко­тел, вследствие чего отпадает необходимость иметь развитую конвективную испарительную поверхность нагрева, характерную для вертикально-водо­трубных котлов. Дымовые газы по выходе из топки проходят через фестон 2, представляющий собой очень небольшую испарительную поверхность на­грева, к которой тепло передается как излучением, так и конвекцией, а за­тем последовательно проходят через пароперегреватель 3, водяной экономай­зер 4 и воздухоподогреватель 5

Экранный котельный агрегат является основным типом котельных аг­регатов, которые устанавливают на тепловых электрических станциях. Такие котельные агрегаты изготовляют паропроизводительностью от 35 до 2 500 т/ч. для производства перегретого пара с давлением от 40 до 255 am и температурой 440—585° С.

Рис. 13-1. Схемы типов котельных агрегатов.

а — вертикально-цилиндрический котел; 6 —котельный агрегат с вертикально-водотрубным котлом; в — котельный агрегат экранного типа.

По характеру движения воды различают котлы с естественной циркуляцией, с многократной принудительной циркуляцией и прямоточные.

В котлах с естественной циркуляцией питательная вода (рис. 15, а), подаваемая питательным насосом 1, пройдя водя­ной экономайзер 2, поступает в верхний барабан 3 водотрубного котла или в барабан котла экранного типа и в процессе естественной цирку­ляции испаряется в контуре 4—5; пар, образовавшийся в барабане 3, про­ходит в пароперегреватель 6 и далее к потребителю.

В котлах с многократной принудительной циркуля­цией (рис. 15, б) питательная вода проходит в барабан 3 таким же путем, как и в котле с естественной циркуляцией, но движение ее по циркуляционному контуру 4 —5 осуществляется не под действием грави­тационных сил, а принудительно, особым циркуляционным на­сосом 7. Дальнейший путь пара из барабанав пароперегреватель и к по­требителю остается таким же, как и в котлах с естественной циркуляцией.

В прямоточных котлах (рис. 15, в) питательная вода проходит экономайзер, так же как и в предыдущих схемах, но циркуляционный ис­парительный контур отсутствует. Испарительная поверхность нагрева 4 —5 является продолжением поверхности нагрева водяного экономайзера 2 и также непосредственно переходит в поверхность нагрева пароперегрева­теля 6. Таким образом, полное испарение воды происходит за время одно­кратного прямоточного прохождения воды в испарительной поверх­ности нагрева.

Рис. 13-2. Схемы организации движения воды, пароводяной смеси и пара в котельном агрегате.

а — котел с естественной циркуляцией; б —котел с многократной принудительной циркуляцией; в — прямоточный котел.

Котлы с естественной и многократной принудительной циркуляцией объединяют в общую группу барабанных котлов.

Вертикально-цилиндрические и вертикально-водотрубные котлы вы­полняют только с естественной циркуляцией, а экранные котлы — как с естественной и многократной принудительной циркуляцией, так и прямо­точными.

Тип котельного агрегата определяется многими взаимодействующими факторами. При естественной и многократной принудительной циркуляции на тип котельного агрегата особенно сильно влияет величина давления пара. Толщина стенки цилиндрического сосуда, находящегося под внутренним давлением, при постоянстве допускаемого напряжения металла пропорцио­нальна давлению и диаметру сосуда. Это обстоятельство при проектировании барабанного котельного агрегата определяет выбор диаметра и числа барабанов котла.

В котлах низкого давления можно создавать относительно тонкостенные и потому достаточно легкие барабаны диаметром до 2 м и более; это обстоя­тельство во многом предопределило создание вертикально-цилиндрических котлов, которые отличаются простотой изготовления и умеренным расходом металла. В котлах среднего давления приходится ограничивать диаметр ба­рабана 1—1,5 м; так как при этом барабаны еще получаются относительно тонкостенными, широкое распространение получили вертикально-водотруб­ные котлы паропроизводительностью 2,5—50 т/ч с двумя барабанами. Эти котлы также довольно просты в изготовлении и не требуют большого рас­хода металла.

При переходе к паропроизводительности, превышающей 20 т/ч, тип котельного агрегата резко изменяется в связи с преимущественным пере­ходом от слоевого способа сжигания топлива к пылевидному. Возникающая при этом необходимость создания развитых топочных экранов приводит к по­явлению котельных агрегатов среднего и высокого давления экранного типа. Усложнение и удорожание изготовления барабана, вызываемые повышением паропроизводительности и давления пара, приводят к тому, что эти котлы имеют только один барабан.

Давление пара влияет на технический профиль котельного агрегата не только непосредственно. С повышением расчетного давления пара котельного агрегата повышают и температуру перегретого пара. Поэтому если в уста­новках низкого и даже среднего давления пароперегреватель представляет собой относительно простой элемент, то в котельных агрегатах высокого и особенно закритического давления он существенно усложняется, разделяясь при этом на отдельные части; конвективную и радиационную. Кроме того, иногда появляется новый элемент котельного агрегата — промежуточный пароперегреватель.

В соответствии с развивающимися потреб­ностями народного хозяйства в последние годы стали выпускать и некоторые новые типы котельных агрегатов, например паропроизводительностью 25, 35 и 50 т/ч на давление пара 14 am.

Водогрейные котлы характеризуют по их теплопроизводительности, температуре и давлению подогретой воды, а также по роду металла, из ко­торого изготовлен котел.

Теплопроизводительность водогрейного котла выража­ют в гигакалориях в час (1 Гкал = 10⁹ кал), но ее можно также выразить в киловаттах или мегаваттах.

По роду металла различают чугунные и стальные водогрей­ные котлы. Чугунные котлы предназначаются для отопления отдельных жилых и общественных зданий. Их выполняют на теплопроизводительность, не превышающую 1,0—1,5 Гкал/ч, для подогрева воды с давлением не выше 3—4 am до температуры 115^° С. Стальные водогрейные котлы большой теплопроизводительности устанавливают в крупных квартальных или районных котельных, которые могут обеспечивать теплоснабжение жилых районов с численностью населения от нескольких тысяч до нескольких десятков и даже сотен тысяч человек.

Водогрейные котлы теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше уста­навливают также на ТЭЦ взамен пиковых подогревателей сетевой воды, ко­торые включают для дополнительного подогрева ее в периоды стояния низ­кой наружной температуры и которые работают на редуцированном паре основных котельных агрегатов ТЭЦ. Такая замена позволяет уменьшить установленную мощность основных котельных агрегатов, что снижает первоначальные затраты на сооружение ТЭЦ, так как стоимость паровых котельных агрегатов высокого давления значительно превышает стоимость стальных водогрейных котлов.

Стальные водогрейные котлы выполняют теплопроизводительностью 4; 6,5; 10; 20; 30; 50; 100 и 180 Гкал/ч. Котлы теплопроизводительностью до 20 Гкал/ч включительно предназначаются для подогрева воды с начальной температурой 70° С до 150° С. Котлы теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше предназначаются для подогрева воды от 70 до 200"С при работе в котельной и от ПО до 200° С при работе в пиковом режиме на ТЭЦ. Макси­мальное давление воды на входе в котел принято равным 16 am для котлов теплопроизводительностью до 20 Гкал/ч включительно и 25 am для котлов теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше.

Лекция 7

Топочные и горелочные устройства. Основные положения и классификация. – 2 часа

Топочные устройства. Классификация методов сжигания топлива

Топочным устройством или топкой называют часть котельного агрегата, которая предназначена для сжигания топлива с целью получения заключенного в нем тепла. Вместе с тем топка является теплообменным устройством, в котором поверхностям нагрева отдается излучением часть тепла, выделившегося при горении топлива. Наконец, в случае сжига­ния твердого топлива топка в известной мере служит сепарационным уст­ройством, поскольку в ней выпадает некоторая часть золы топлива. Таким образом, в топочном устройстве происходят одновременно три процесса: горение топлива, теплоотдача излучением и улавливание некоторой части очаговых остатков (при сжигании твердого топлива).

В настоящее время существует три основных способа сжигания топлива: в слое, факеле и вихре (циклоне).

Сжигание топлива в слое исторически является самым ранним. В слое можно сжигать только твердое кусковое топливо, как-то: бурые и каменные угли, кусковой торф, горючие сланцы, древесину. Топливо, подлежащее сжиганию, загружают на колосниковую решетку, на которой оно лежит плотным слоем. Горение топлива происходит в струе воздуха, пронизываю­щего этот слой, обычно снизу вверх.

Топки для сжигания топлива в слое разделяют на три класса, а именно (рис. 6-1):

а) топки с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно лежащим
на ней слоем топлива;

б) топки с движущейся колосниковой решеткой, перемещающей лежащий на ней слой топлива;

в) топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся
по ней слоем топлива.

Наиболее простой и даже примитивной топкой с неподвижной колосни­ковой решеткой и неподвижным слоем топлива является ручная гори­зонтальная колосниковая решетка (рис. 5, а). На этой решетке можно сжигать все виды твердого топлива, но необходимость ручного обслуживания ограничивает область применения ее котлами очень малой паропроизводительности (до 1—2 т/ч).

Для слоевого сжигания топлива под котлами большей паропроизводи­тельности осуществляют механизацию обслуживания топки и, прежде всего, подачи в нее свежего топлива.

В топках с неподвижной решеткой и неподвижным слоем топлива меха­низация загрузки осуществляется применением забрасывателей 1, которые непрерывно механически загружают свежее топливо и разбрасыва­ют его по поверхности колосниковой решетки 2 (рис. 5, б). В этих топках можно сжигать каменные и бурые угли, а иногда и антрацит под котлами паропроизводительностью до 6,5—10 т/ч.

Рис. 5. Схемы топок для сжигания твердого топ­лива в слое.

а — ручная горизонтальная колосниковая решетка: б — топка с забрасывателем нанеподвижный слой; в—топка с цепной решеткой; г—топка с цепной решеткой обратного хода и за­брасывателем; д — топка с шурующей шапкой; е—топка с на­клонной колосниковой решеткой; ж— топка системы Поме­ранцева.

К классу топок с движущейся колосниковой решеткой, перемещающей лежащий на ней слой топлива, относят топки с механической цепной решеткой (рис. 5, в), которые выполняют в различных модификациях. В этой топке топливо из загрузочной воронки 1 поступает самотеком на переднюю часть медленно движущегося бесконечного цепного колосникового полотна 2, которым оно подается в топку. Горящее топливо непрерывно перемещается по топке вместе с полотном решетки; при этом оно полностью сгорает, после чего образовавшийся шлак в конце решетки ссыпа­ется в шлаковый бункер 3.

Топки с цепной решеткой чувствительны к качеству топлива. Лучше всего они подходят для сжигания сортированных неспекающихся умеренно влажных и умеренно зольных углей с относительно высокой температурой плавления золы и выходом летучих 10—25% на горючую массу. В этих топках можно также сжигать сортированный антрацит. Для работы на спека­ющихся углях, а также углях с легкоплавкой золой топки с цепной решеткой непригодны.

Топки с цепной решеткой можно устанавливать под котлами паропроиз-водительностью от 4—5 до 120—150 т/ч, но в основном их устанавливают под котлами паропроизводительностью 10—20 т/ч, а иногда, главным образом при сжигании антрацита, и под котлами паропроизводительностью до 35 т/ч.

Другим типом топки рассматриваемого класса являются топки сцеп­ной решеткой обратного хода и забрасывателем (рис. 6-1, г). В этих топках колосниковое полотно решетки 2 движется в об­ратном направлении, т. е. от задней стенки топки к передней. На фронталь­ной стенке топки размещены забрасыватели /, непрерывно подающие топ­ливо на полотно; выгоревший шлак ссыпается с решетки в шлаковый бункер 3, размещенный под передней частью топки. Топки с цепной решет­кой обратного хода значительно менее чувствительны к качеству топлива, чем топки с решеткой прямого хода; их применяют для сжигания как сорти­рованных, так и несортированных каменных и бурых углей под котлами паропроизводительностью 10—25 т/ч и выше.

Топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива основаны на различных принципах организации про­цессов движения и горения топлива. В топках с шурующей план­кой (рис. 5, д) топливо перемещается вдоль неподвижной горизонтальной колосниковой решетки 2 специальной планкой особой формы 4, движущейся возвратно-поступательно по колосниковому полотну. Применяют их для сжигания бурых углей под котлами паропроизводительностью до 6,5 т/ч.

В топках с наклонной колосниковой решеткой (рис. 5, е) и скоростных топках системы В.В.По­меранцева (рис. 5, ж) свежее топливо, поступившее в топку сверху, по мере сгорания сползает под действием силы тяжести в нижнюю часть топки, открывая тем самым возможность для поступления в топку новых порций свежего топлива. Эти топки применяют для сжигания древесных отходов под котлами паропроизводительностью от 2,5 т/ч, а шахтные топки, кроме того, для сжигания кускового торфа под котлами паропроиз­водительностью до 6,5 т/ч.

Существует также метод организации сжигания твердого топлива в пылевидном состоянии в факельном процессе. Применением этого способа сжигания топлива были сняты ограничения в увеличении единичной паропроизводительности котельных агрегатов, а также открыты возможности сжигания с высокой надежностью и экономичностью самых низкосортных видов топлива.

Рис. 6. Схемы факельных топок.

а —топка для пылевидного топлива с твердым шлакоудалением; б—однокамерная топка для пылевидного топлива с жидким шлакоудалением; в—факельная топка для сжига­ния жидкого и газообразного топлив; г—топка с полуоткрытой топочной камерой для сжигания пылевидного топлива с жидким шлакоудалеиием.

В факельном процессе можно сжигать топливо твердое, жидкое и газо­образное. При этом газообразное топливо не требует какой-либо предвари­тельной подготовки; твердое топливо должно быть предварительно размолото в тонкий порошок в особых пылеприготовительных уста­новках, основной частью которых являются углеразмольные мель­ницы, а жидкое топливо должно быть распылено на очень мелкие капли в форсунках.

Сжигание в факельном процессе каждого из трех видов топлива имеет свои конкретные особенности, но общие принципы факельного способа сжига­ния остаются одинаковыми для всякого топлива.

Факельная топка (рис. 6) представляет собой прямоугольную камеру 1, выполненную из огнеупорного кирпича, в которую через горелки 6 вводят в тесном контакте топливо и воздух, необходимый для его горения, — топ­ливо-воздушную смесь. Эта смесь воспламеняется и сгорает в образовавшемся факеле. Газообразные продукты сгорания покидают топку через верхнюю часть ее. При сжигании твердого пылевидного топлива с этими продуктами сгорания в газоходы котла уносится и значительная часть золы топлива; остальное количество ее выпадает в нижнюю часть топки в виде шлака.

Стены топочной камеры изнутри покрывают системой охлаждаемых водой труб — топочными водяными экранами. Эти экраны имеют на­значение предохранить кладку топочной камеры от износа и разрушения под действием высокой температуры факела и расплавленных шлаков, но в еще большей степени они представляют собой очень эффективную поверхность нагрева, воспринимающую большое количество тепла, излучаемого факелом.

Тем самым топочные экраны становятся очень действенным средством охлаж­дения дымовых газов в топочной камере.

Факельные топки для пылевидного топлива разделяют на два класса по способу удаления шлака: а) топки с удалением шлака в твердом состоя­нии и б) топки с жидким шлакоудалением.

Камера 1 топки с удалением шлака в твердом состо­янии (рис. 6, а) ограничена снизу шлаковой воронкой 3, стенки которой защищены экранными трубами. Эта воронка получила название «холодной». Капли шлака, выпадающие из факела, падают в эту воронку и, так как тем­пература среды в ней относительно низка, затвердевают, гранулируясь в от­дельные зерна. Из холодной воронки гранулы шлака через горловину 4 попадают в шлакоприемное устройство 5, из которого они специальным ме­ханизмом подаются в систему шлакозолоудаления.

Камера 1 топки с жидким шлакоудалением (рис. 6, б) ограничена снизу горизонтальным или слегка наклонным подом, вблизи которого путем тепловой изоляции нижней части топочных экранов поддерживают температуру, превышающую температуру плавления золы. В результате шлак, выпавший из факела на этот под, остается в расплавленном состоянии и вытекает из топки через летку 4 в шлакоприемную ванну 5, наполненную водой, где, затвердевая, растрескивается на мелкие стекловидные частицы.

Топки с жидким шлакоудалением разделяют на две группы: одно­камерные (рис. 6, б) и двухкамерные. В последних топочная камера разделена на две: камеру горения, в которой происходит горение топлива, и камеру охлаждения, в которой происходит охлаждение продуктов сгорания. Экраны камеры горения покрывают тепловой изоляцией. Для того чтобы максимально повысить температуру горения с целью более надежного получения жидкого шлака, экраны камеры охлаждения оставляют открыты­ми, с тем, чтобы они могли более эффективно снизить температуру продуктов сгорания.

Факельные топки для жидкого и газообразного топлив (рис. 6, в) вы­полняют с горизонтальным или слегка наклонным подом, который часто не экранируют.

В очень крупных котельных агрегатах наряду с топочными камерами призматической формы выполняют так называемые полуоткрытые камеры, которые имеют особый пережим, разделяющий топку на две камеры: горения 1 и охлаждения 2. Полуоткрытые камеры выполняют для сжи­гания как пылевидного (рис. 6, г), так и жидкого и газообразного топлива.

Факельные топки можно также классифицировать по типу горелок, которые бывают прямоточными и взвихривающими, и по расположению горелок в топочной камере, которые могут размещаться на передней и боковых стенках ее и по углам топочной камеры. В очень крупных котель­ных агрегатах возможно также встречное размещение горелок на передней и задней стенках топки.

В вихревых, или, иначе, циклонных, топках, можно сжигать твердое топливо с от­носительно высоким содержанием летучих, измельченное до пылевидного состояния или до размеров зерна 4—6 мм, а также (пока в порядке экспери­мента) мазут.

Принцип циклонной топки заключается в том, что в горизонтальном (рис. 7, а) или вертикальном (рис. 7, б) цилиндрическом предтопке 1 относительно небольшого диаметра создается газо-воздушный вихрь, в ко­тором частицы горящего топлива многократно обращаются до тех пор, пока они не сгорают почти полностью. Продукты сгорания из предтопков при сжигании твердого топлива поступают в камеру дожигания 2, а из нее — в камеру охлаждения 3 и далее в газоходы котельного агрегата. Шлак из предтопков удаляется в жидком виде через летки 5, причем для увеличения количества уловленного шлака между камерой дожигания и камерой охлаждения или между циклонными предтопками и камерой дожигания устанав­ливают шлакоулавливающий пучок труб 4. При сжигании мазута, а иногда и твердого топлива камеры дожигания не делают и продукты сгорания вы­водят непосредственно из предтопков в камеру охлаждения.

Область применения циклон­ных топок — котельные агрегаты относительно высокой производи­тельности.

Факельные и циклонные топки часто объединяют в общий класс камерных топок.

Рис. 7. Схемы циклонных топок.

а —топка с горизонтальными циклоннымипредтопками; б—топка с вертикальными циклонными предтопками.

Кроме перечисленных выше трех основных способов сжигания топлива, существуют еще некото­рые промежуточные способы. К ним можно отнести, например, факельно-слоевые топки, в которых уголь­ная мелочь сжигается во взвешен­ном состоянии, а крупные куски — в слое, и топки с «кипящим» слоем, в которых слой топлива сильно разрыхляется струей воздуха, проходящей через слой с большой скоростью.

Выбор способа сжигания топлива определяется видом и родом топлива, а также величиной паропроизводительности котельного агрегата

Технические характеристики слоевых топок

Количество топлива, которое можно сжечь с достаточной эффектив­ностью в данной слоевой топке, и количество тепла, которое можно при этом получить, определяются размерами, а также типом топки и свойствами сжи­гаемого топлива.

Основным фактором, определяющим эффективную работу слоевой топки, является тепловое напряжение площади колоснико­вой решетки (зеркала горения), представляющее собой отношение:

Q/R = BQ_н^р / R (24)

где В — часовое количество топлива, сжигаемое в данной топке, кг/ч;

R — площадь колосниковой решетки (зеркало горения), м².

Величину теплового напряжения зеркала горения в системах тепловых единиц, основанных на калории, выражают в ккал/м² ч, а в системе СИ —кдж/м² сек, т. е. в кВт/м²

Оптимальное значение теплового напряжения зеркала горения состав­ляет 700—1 400 тыс. ккал/м² ч в зависимости от типа топки и характеристик топлива.

При сжигании топлива с большим содержанием влаги, золы или ме­лочи требуется принимать меньшие значения теплового напряжения зер­кала горения; сухое, малозольное или сортированное топливо можно эф­фективно сжигать при больших значениях теплового напряжения зеркала горения. Незначительное повышение теплового напряжения зеркала горения по сравнению с оптимальным не вызывает существенных изменений работы топки. Однако при неумеренном повышении его в шлаке и летучей золе появляется значительное количество несгоревшего топлива, т. е. возрастает потеря от механической неполноты сгорания.

Для обеспечения эффективного сжигания летучих, выделившихся из топлива, необходимы достаточный объем топочного пространства и доста­точная высота его. Величина топочного объема, требуемая для эффектив­ного сжигания летучих, определяется по тепловому напряже­нию топочного пространства, которое представляет собой отношение:

Q/V = BQ_н^р / V_т (25)

где V_т — объем топочного пространства, м³.

В системах тепловых единиц, основанных на калории, величину тепло­вого напряжения топочного пространства выражают в ккал/м³ ч, а в сис­теме СИ — в кдж/м³ сек, т. е. в квт/м³

Оптимальные значения теплового напряжения топочного пространства в зависимости от вида топлива и типа топки составляют (200 - 300) •10³ ккал/м²ч. С возрастанием теплового напряжения топочного про­странства относительно оптимального постепенно возрастает и потеря тепла от химической неполноты сгорания. Высота топочного пространства для котлов паропроизводительностью 4—10 т/ч должна составлять 2,5—4 м, а для котлов паропроизводительностью 20 т/ч и выше — не меньше 4,0 м.

Большое значение для нормальной работы топки имеет активная длина колосникового полотна. В ручных колосниковых решетках по условиям работы кочегара активная длина колосникового полотна не должна превышать 2,3 м;при механизированной загрузке топ­лива на неподвижную колосниковую решетку длина ее должна быть не более 3,5 м, а при механизированной загрузке на движущуюся решетку обратного хода — не более 4,0—6,5 м.Активная длина цепной решетки прямого хода должна быть не менее 4,5 м.

Необходимый для горения воздух целесообразно подавать принуди­тельно для обеспечения давления 60 - 100 кГ/м²под колосниковой решеткой. Это позволяет интенсифицировать процесс горения и облегчает форсировку котла. При сжигании топлива в топке с цепной решеткой прямого хода, где условия зажигания не очень благоприятны, полезно подогревать воз­дух для улучшения условий сушки и газификации топлива и повышения температурного уровня процесса горения. При сжигании топлива в топках с забрасывателями и неподвижным слоем можно не подогревать воздух даже при сжигании бурых углей типа подмосковного. Однако при сжигании более влажных углей приходится прибегать к подогреву воздуха. В шахтных топках, где условия зажигания очень благоприятны, можно сжигать при холодном дутье очень влажное топливо, например торф с влажностью до 45—50%.

Лекция 8

Дата добавления: 2014-12-16