Комбинированные газомазутные горелки

Одним из преимуществ комбинированных горелок является возможность легкого перехода с одного вида топлива на другое. При этом сжигание каждого из них должно происходить в оптимальных условиях.

В такой горелке каналы подвода воздуха выполняются общими для обоих видов топлив, а расположение каждого вида горелочного устройства должно обеспечить быстрое и полное смешение топлива с воздухом. Для эффективного смешения с топливом поток воздуха в горелке сильно турбулизируется с помощью воздушного регистра (воздухо-направляющего устройства), обеспечивающего его интенсивную закрутку.

Воздушные регистры выполняют трех видов: улиточный, аксиальный лопаточный и тангенциальный лопаточный (рисунок 2.13).

Рисунок 2.13 – Схемы воздушных регистров:

а – улиточный; б – тангенциальный лопаточный; в – аксиальный лопаточный.

С учетом больших расчетных объемов воздуха улиточный завихритель получается довольно громоздким. Его применяют на горелках относительно небольшой мощности. Аксиальный лопаточный аппарат наиболее прост в выполнении и имеет наименьшее гидравлическое сопротивление, но для пропуска всего потока воздуха требуется канал большего диаметра. Тангенциальный лопаточный регистр имеет несколько большее сопротивление, но отличается возможностью регулирования размера проходного сечения при изменении нагрузок путем перемещения вдоль оси горелки регулирующего диска (рисунок 2.14).

На мощных паровых котлах устанавливают три основных типа газомазутных горелок и отличающихся способом ввода газа в поток воздуха и методом регулирования его расхода при переменных нагрузках.

Природный газ из центрального кольцевого коллектора выдается двумя рядами отверстий разного диаметра. Воздух подводится через тангенциальный лопаточный регистр. Регулирование его расхода обеспечивается перемещающимся дисковым шибером. Таким образом, при снижении нагрузки котла уменьшенный расход воздуха будет сохранять интенсивность крутки и хорошие условия смешения с топливом. Мазут распыляется в механической форсунке, установленной в центральном канале горелки.

Давление газа перед горелкой 2,5 – 3,0 кПа. Скорость воздуха в узком сечении горелки 40 м/с. Воспламенение топлива – мазута или газа – обеспечивается электрозапальными устройствами.

Рисунок 2.14 – Газомазутная горелка ТКЗ коаксиального типа с центральной подачей газа:

1 – кольцевой газовый коллектор; 2 – мазутная форсунка; 3 – тангенциальный лопаточный аппарат; 4 – регулирующий воздушный шибер; 5 – фланец, предохраняющий газовый наконечник от обгорания; 6 – воздушный короб; 7 – подвод воздуха для охлаждения наконечника и фланца; 8 – коническая амбразура; 9 – канал для запальника.

Газомазутная горелка ЦКБ (харьковского филиала)-ВТИ-ТКЗ для прямоточного котла блока 300 МВт, работающего под наддувом (рисунок 2.15), имеет тангенциально-аксиальный подвод воздуха через лопаточный аппарат с разделением основного потока воздуха на два канала. Кроме того, имеется еще третичный воздух, постоянно поступающий по центральному каналу для охлаждения мазутной форсунки. При снижении нагрузки расход воздуха по периферийному кольцевому каналу уменьшается регулирующим шибером. Подача мазута осуществляется паро-механической форсункой типа ТКЗ-4М производительностью 4,6 т/ч при давлении мазута 4,5 МПа и пара 0,2 МПа. Природный газ в основном вводится в поток воздуха с периферии большим числом труб Æ32 мм и частично из отверстий центрального коаксиального канала.

На рисунке 2.16 показана газомазутная горелка однокорпусного прямоточного котла блока 800 МВт производительностью 5,2 т/ч мазута.

Рисунок 2.15 – Газомазутная горелка ХФЦКБ-ВТИ-ТКЗ с периферийной и центральной подачей газа:

1, 1’ – центральный и периферийный коробы воздуха; 2 – тангенциальный лопаточный аппарат; 3 – аксиальный лопаточный аппарат; 4 – ствол паро-механической форсунки; 5 – ввод центрального потока воздуха; 6 – подвод газа в коаксиальный канал; 7 – периферийный подвод газа; 8 – разводка экранных труб вокруг горелки.

Равномерная раздача воздуха по горелкам обеспечивается за счет больших размеров воздушных коробов, общих для всех горелок одной стены топки. Каждый короб разделен по всей длине на два отсека для раздачи воздуха во внутренние и периферийные каналы горелок. Отдельно имеется короб для ввода через горелку дымовых газов рециркуляции. Потоки воздуха закручиваются тангенциальным лопаточным аппаратом, а газы вводятся в топку прямотоком и смешиваются с расходящимся под углом периферийным воздухом.

Природный газ вводится по центральному коаксиальному каналу под углом 45^о к оси потока. Для компенсации разницы тепловых расширений воздушного короба с встроенными в него горелками и экранов топки установлены линзовые компенсаторы.

При переходе на сжигание газа мазутная форсунка автоматически отключается и втягивается в центральный ствол. Одновременное сжигание двух видов топлива приводит к ухудшению выгорания одного из них (чаще мазута), что связано с различными условиями смешения и временем воспламенения.

Рисунок 2.16 – Газомазутная горелка парового котла ТГМП-204 производительностью 5,2 т/ч мазута или 5,54 тыс.м³ природного газа:

1, 1’ – центральный и периферийный каналы горячего воздуха; 2 – канал подачи рециркулирующих газов; 3 – линзовый компенсатор; 4,5 – тангенциальные закручивающие лопатки; 6 – центральный канал подачи природного газа; 7 – пневмозатвор, препятствующий выбиванию топочных газов из горелки; 8 – разводка экранных труб вокруг амбразуры горелки; 9 – ствол для мазутной форсунки; 10 – газовый электрозапальник; 11 – импульсные линии для контроля за давлением воздуха.

Дата добавления: 2014-12-07