Топочные камеры

Твердое, жидкое и газообразное топлива сжигаются в специальных теплообменных устройствах – топочных камерах, которые подразделяют в зависимости от формы на цилиндрические, коробчатые (в форме параллелепипеда) и щелевые.

Стенки топочных камер, как правило, частично или полностью экранированы водой. В этом смысле они бывают с экранированными стенками и экранированным сводом, а также с неэкранированным сводом. Увеличение степени экранирования водой стенок топочной камеры приводит к возрастанию ее КПД и уменьшению габаритов.

Основной показатель при выборе топочных камер – удельное тепловое напряжение топочного объема

(4.141)

где T_V – удельное тепловое напряжение топочного объема, Вт/м³;

В – объемный расход топлива, мЗ/с;

Q_Н^Р – низкая рабочая теплота сгорания топлива, Дж/м³;

V – объем топочной камеры, м³.

По значению T_V можно приблизительно определить объем топочной камеры.

Однако после этого необходимо провести точный расчет топки, так как при расчете на основе лишь теплового напряжения не учитывается ее специфика – геометрические и масштабные параметры, степень экранирования, степень подготовки топлива к сжиганию (вид горелок и форсунок, степень измельчения твердого топлива и т. д.).

При слоевом сжигании твердое топливо размещают на колосниковой решетке, перекрывающей нижнее сечение топочной камеры. Эту решетку (рис. 4.31), образующую настил с круглыми или прямоугольными отверстиями, обычно выполняют из чугуна или стали.

Решетка должна удерживать горящее топливо и одновременно обеспечивать подачу в его раскаленный слой необходимого для горения первичного воздуха, поступающего через отверстия решетки из зольниковой камеры, расположенной под топкой.

При нагреве твердого топлива происходит возгонка, т. е. из него выделяются летучие горючие газы, которые, смешиваясь с первичным воздухом, образуют горючую смесь. Дополнительный объем воздуха, необходимый для горения, подается к факелу из топочной камеры, т. е. он является вторичным (рис. 4.32).

Размеры отверстий колосниковой решетки должны соответство­вать размерам кусков сжигаемого топлива. 6 том случае, если они велики, возможен значительный механический недожог, связанный с провалом топлива, а при малом сечении отверстий резко возрастает аэродинамическое сопротивление, затрудняется подвод первичного воздуха, что приводит к большому химическому недожогу.

Размеры колосниковой решетки можно приближенно определить по ее удельному тепловому напряжению.

(4.142)

где Т_К.Р. – удельное тепловое напряжение колосниковой решетки, Вт/м²;

B Q_н^р – тепловая мощность, выделяемая топливом в топке, Вт;

F_К.Р. – площадь колосниковой решетки, м².

Удельные тепловые напряжения топочного объема и колоснико­вой решетки в зависимости от вида топлива, условий его сжигания и требуемой геометрической формы топочной камеры можно выбрать по справочникам.

Дата добавления: 2015-06-30