Необходимая интенсивность горения топливной пыли достигается подготовкой горючей смеси (смесеобразованием) в горелочном устройстве, называемом в дальнейшем горелкой. Полученная в процессе размола и сушки топливная пыль при температуре 70—130 °С потоком первичного воздуха вдувается в топочную камеру через горелки; через горелки поступает также вторичный воздух при температуре 250—4209С. Следовательно, горелки выдают в топку два раздельных потока — пылевоздушную смесь и вторичный воздух. Образование горючей смеси завершается в топочной камере.
Горелки являются важным элементом топочного устройства; от их работы и размещения в топке зависит характер смесеобразования, что в сочетании с аэродинамикой топочной камеры определяет интенсивность воспламенения, скорость и полноту сгорания, а следовательно, тепловую мощность и эффективность топки.
Различают вихревые и прямоточные пылевые горелки. Для сжигания пылевидного топлива и природного газа применяют комбинированные пылегазовые горелки. Выполняют также комбинированные горелки на все три вида топлива (твердое, газ, мазут). Через вихревые горелки пылевоздушная смесь и вторичный воздух подаются в виде закрученных струй, образующих в топочном объеме конусообразно расходящийся факел (см. рис. 5.10). Такие горелки выполняются круглыми в сечении. Прямоточные горелки подают в топку чаще всего параллельные струи аэропыли и вторичного воздуха. Перемешивание струи определяется главным образом взаимным расположением горелок на стенах топки и созданием необходимой аэродинамики струй в объеме топки. Эти горелки в сечении могут быть круглыми или прямоугольными.
48.Горелочные устройства для сжигания мазута, конструкции, регулирование паропроизводительности.
Для тонкого распыления мазута применяют центробежные форсунки, которые вместе с завихривающими устройствами — регистрами, служащими для подачи и завихривания воздуха, образуют мазутную горелку. В зависимости от метода распыления мазута различают форсунки механические, паромеханшеские, паровые, ротационные.
В форсунках с механическим распылением используется кинетическая энергия струи мазута, создаваемая напором топливного насоса. Выходя под давлением с повышенной скоростью через сопло форсунки, мазут тонко распыляется.
В паровых форсунках распыление топлива достигается в результате использования кинетической энергии струи пара, вытекающей из форсунки, а мазут может поступать в форсунку под небольшим давлением.
Кроме механических и паровых форсунок в последнее время широко стали применяться также комбинированные паро механические форсунки, работа которых основана на совместном использовании обоих методов распыления.
Ротационные форсунки основаны на использовании центробежных сил для тонкого распыливания поступающего в форсунку мазута и подачи его в топку широко расходящимся конусом.
Механические форсунки являются наиболее распространенным видом форсунок. Распыл мазута в этом случае обеспечивается за счет подачи его под избыточным давлением (2,5—4,5 МПа) в вихревую камеру форсунки несколькими каналами и выходом закрученной массы мазута через узкое отверстие — сопло диаметром d0 (рис. 9.2). При этом создается интенсивно вращающийся вихрь, в результате чего истечение жидкого топлива из сопла происходит с большой скоростью (до 80 м/с) и в виде широко расходящегося конуса (рис. 9.3).
49.Организация сжигания природного газа, параметры газовых горелок. Комбинированные горелки.
Характерной особенностью сжи-гания природного газа является об-рудование горючей смеси из резко: -зличных по объему количеств га-1 и воздуха: на 1 м3 природного в горелке расходуется около 10 м3 горячего воздуха (при тем-пературе 250—300 °С). Обеспечить хэрошее перемешивание с возду-юм в этих условиях можно только тем ввода газа в поток воздуха: бльшим числом отдельных тонких струй с высокой приникающей способностью, со скоростью газа до 120 мДс при скорости основного потока воздуха 25—40 м/с.
Газовые горелки являются горелками с частичным внутренним смешением, поскольку в пределах горелки не достигается полное перемешивание газа и воздуха, оно завершается уже в топочной камере. В результате небольшая часть газа в зонах высоких температур при нехватке кислорода подвергается термическому разложению (пиролизу) с образованием сажистых частиц. Поэтому при работе газовой горелки также создается достаточно яркий факел в топке с максимумом температуры горения на определенном удалении от амбразуры горелки.
В большинстве случаев ввод газа в воздушный поток выполняют перпендикулярно направлению движения воздуха (рис. 9.8). Для равномерного распределения газа в объеме воздуха глубина проникновения отдельных струй газа должна быть различной.
Комбинированные горелки. Одним из преимуществ комбинированных горелок является возможность легкого перехода с сжигания одного вида топлива на сжигание другого. Горелка должна быть так выполнена, чтобы сжигание каждого из видов топлива происходило 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.
На мощных паровых котлах устанавливают газомазутные горелки, отличающиеся способом ввода газа в поток воздуха и методом регулирования его расхода при переменных нагрузках. Газомазутная горелка ТКЗ (Таганрогского котельного завода) коаксиального типа с центральной подачей газа показана на рис. 9.10. Природный газ из центрального кольцевого коллектора выдается двумя рядами отверстий разного диаметра. Воз; подводится через тангенциальн лопаточный регистр.
