Тема 15. Топочные устройства
15.1. Топочные устройства
Топка – один из основных элементов
котельного агрегата. В ней происходит процесс горения, при котором химическая
энергия топлива преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания,
передаваемую далее жидкости и пару, находящимся в котле.
Существующие топочные устройства можно разделить на слоевыеи камерные.
Слоевые топки предназначены для
сжигания твердого топлива в слое на колосниковой решетке. В камерных топках сжигается твердое топливо
во взвешенном состоянии в виде пыли и дробленых частиц, а также жидкое,
распыляемое с помощью форсунок, и газообразное. Камерные топки подразделяются
на факельные и вихревые.
На рис.15.1 показаны схемы слоевого, факельного и вихревого способов сжигания
топлива. При слоевом способе сжигания необходимый для горения воздух попадается
к слою топлива через колосниковую решетку.
При факельном способе сжигания твердое топливо предварительно размалывается в
мельницах и пыль вместе с воздухом (аэросмесь) попадает в топку. Время
пребывания газа и пыли в объеме топки незначительно (1,5-2 с).
Циклонный способ сжигания основан на использовании закрученных топливовоздушных
потоков. Транспорт топлива осуществляется воздухом. Топливные частицы
циркулируют по определенным траекториям в течение времени, необходимого для
завершения их сгорания. Под действием центробежных сил частицы движутся в виде
уплотненного пристенного слоя, интенсивно перемешиваясь с воздухом. Время
пребывания частиц в циклонной камере выбирается достаточным для выгорания
грубой пыли (размер частиц – 200 мкм) или дробленого топлива (размер частиц до
5 мм).
Слоевые топки. По способу
механизации операций обслуживания (подача топлива, шировка слоя, удаление золв
и шлака) слоевые топки делятся на ручные (немеханизированные),
полумеханические и механические. В полумеханических топках
механизирована часть операций. В механических топках механизированы все
операции.
Классификации наиболее типичных и относительно широко распространенных топочных
устройств со слоевым сжиганием топлива показана на рис.15.2.
В зависимости от способа организации процесса сжигания топлива слоевые топки
можно разделить на три группы:
1) с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива (рис.15.2,а, б);
2) с неподвижной колосниковой решеткой и перемещением топлива по решетке
(рис.15.2 в, г, д);
3) с подвижной колосниковой решеткой и движущимся вместе с ней слоем топлива
(рис.15.2 е).
В показанную на рис.15.2,а топку
топливо загружают вручную и вручную удаляют очаговые остатки через зольник.
Из-за большой затраты физического труда топки этого типа используют только для
котлов малой паропроизводительности (до 0,5 кг/с).
На рис.15.2,б показана
полумеханическая топка с пневмомеханическим забрасывателем (ПМЗ) (рис.15.3) и
ручными поворачивающимися колосниками (РПК). 
Топливо
забрасывается питателем ПМЗ и равномерно распределяется по решетке, Удаляют
очаговые остатки путем их сбрасывания в зольный бункер при повороте колосников
около своей оси от ручного привода. В топке, показанной на рис. 15.2, в, загрузка осуществляется под
воздействием собственного веса топлива. Топки с наклонной решеткой (с углом
40-50, что соответствует углу естественного откоса сжигаемого топлива)
используют обычно для сжигания древесных отходов и кускового торфа.
Возвратно-поступательное движение колосников на наклонно-переталкивающей
решетке (рис. 15.2,г) дает
возможность осуществить непрерывную шуровку слоя топлива, В таких топках
возможно сжигание горючих сланцев, бурых углей с большой зольностью и
повышенной влажностью и каменных углей с большим выходом летучих веществ.
Топки с шурующей планкой (рис. 15.2,д)
предназначены для сжигания многозольных бурых и неспекающихся каменных углей.
Шурующая планка выполняется в виде трехгранной призмы из литого чугуна или
стали. Угол наклона передней плоскости к горизонтальной плоскости составляет
35, а задней – 15. При движении вперед (к задней стенке топки) топливо
подрезается задней гранью и осуществляется шуровка горящего слоя топлива.
Камерные топки для сжигания твердого топлива используют
в котельных агрегатах средней (10-42 кг/с) и большой ( 42 кг/с)
производительности.
Основные преимущества камерных топок заключаются в следующем:
1) возможность экономичного использования практически всех сортов угля, в том
числе и низкокачественных, которые трудно сжигать в слое;
2) хорошее перемешивание топлива с воздухом, что позволяет работать с небольшим
избытком воздуха (а=1,2-1,25);
3) возможность повышения единичной мощности котельного агрегата:
4) относительная простота регулирования режима работы и, следовательно,
возможность полной автоматизации топочного процесса.
Предыдущая страница |
Следующая страница
СОДЕРЖАНИЕ
|
