Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Уровень воспламенения горючей смеси
1ft ZJ0 3,0 Коэффициент избытка воздуха
Рис. 3-35. Газификация кокса в меж-кусковых каналах слоя.
Под коэффициентом избытка воздуха пони-мают отношение фактически поданного в точку количества воздуха к теоретически необходимому количеству его. Этот коэффициент обозначают буквой а.
/ —• кривая роста температуры; 2 — кривая падения коэффициента избытка воздуха.
теризуются малой скоростью обтекания частиц топлива потоком, т. е. обменом веществ на поверхности горящих частиц, что затрудняет выгорание топлива. Запас топлива в топке в этом случае очень мал, и для регулировки процесса следует одновременно изменять расходы как воздуха, так и топлива. Время пребывания топлива в факельных топках весьма ограниченно. Сжигание топлива в топках с кипящим слоем является промежуточным между сжиганием в плотном слое и в факеле. Такие топки применяются для сжигания мелкозернистого каменноугольного топлива.
% А***
t 1 . 1 W ш \~7
HHflfl ttt Iff Топливо^ Воздух^
Воздух Воздух \ /
а) . Ф «)
Топливо
Воздух
/
Воздух
Камера дожигания
/////У/11 ИI
Циклонный.
предтопок
Жидким
шлак
г)
Рис. 3-36. Классификация топок для сжигания твердого топлива. а — с плотным слоем; 6 — с кипящим слоем; в — факельная топка; г — циклон-
ная топка.
Свое название кипящий слой получил из-за внешнего сходства движения слоя топлива с движением кипящей жидкости1. Топки с плотным слоем, а также топки с кипящим слоем устраиваются как с полным сгоранием газов в топочном объеме, так и как полугазовые. Особенность последних заключается в переносе горения газов в рабочее пространство печей, с тем чтобы развить там максимально высокую температуру.
В циклонных топках используются аэродинамические преимущества вращающегося газовоздушного потока,, несущего взвесь измельченного топлива. Частицы топлива благодаря центробежному эффекту сильно турбулизируются и приобретают большие скорости относительно газа, так как частицы топлива энергично обдуваются; поэтому процессы горения и газификации протекают весьма интенсивно: тепловые напряжения циклонной камеры при сжигании углей достигают 3—6 Мвт/м3 и более вместо 0,2—0,3 Мвт/м3 для пылеугольных, камерных топок. В циклонах улавливается до 80—90% всего шлака, причем если температурный уровень достаточно высок, удаление шлака может быть в жидком виде. Хорошее смесеобразование обеспечивает сжигание топлив с малыми коэффициентами избытка воздуха (а= 1,03ч-1,1). Имеется возможность работы на пыли грубого помола или даже на дробленом угле с размерами частиц 1—5 мм, так как частицы топлива вращаются в циклоне до тех пор, пока не сгорят почти полностью. Однако циклонные топки хорошо работают в условиях большой производительности только на углях высокого качества и поэтому у нас не получили пока широкого применения, особенно в промышленных установках, где преимущественно используются низкосортные угли.
Большое значение имеет механизация топочных процессов. Механизация трудоемких работ является характерной особенностью нашего социалистического хозяйства, а так как обслуживание ручных топок связано с весьма трудоемкими операциями, то для крупных печей должны применяться исключительно механизированные топки. Полумехани-зированные топки могут применяться только для небольших печей.
1 Более подробно о «кипящем» слое см. гл. 2 и 11.
69
Факельное сжигание твердого топлива с предварительным дроблением и помолом угля является «приемом полной механизации топочного процесса и с этой стороны оценивается высоко. Сжигание каменных и бурых углей в циклонных топках и в топках с кипящим слоем с предварительным дроблением топлива также является полностью механизированным. Однако топки с кипящим слоем далеко не всегда могут быть применены для печей из-за значительных габаритов и большого выноса из топок золы и углерода.
Рис. 3-37. Пневматический забрасыватель топлива.
/ —угольный буикер; 2 — секторный затвор; 3— угольная воронка; 4 — барабанный питатель;
5 — распределительная плита с водяным охлаждением; 6 — воздушные сопла; 7 — мотор привода питателя.
В печах, отапливаемых твердым топливом, применяются также и топки с плотным слоем. В них механизируются следующие операции: а) подача топлива к топкам; б) заброс (загрузка) топлива в топки;
в) шуровка слоя; г) удаление шлака и золы из топок; д) удаление золы из помещения, где установлены печи. Наиболее легко осуществляется механизация первой и последней операций. Вблизи топок устанавливаются бункера, куда топливо подается при помощи транспортеров, элеваторов, скиповых подъемников, тельферов и т. п. Нетрудно организовать золоудаление от топок в золовые приемники. Заброс топлива осуществляется механическими, пневматическими или пневмомеханическими забрасывателями. На рис. 3-37 изображен пневматический забрасыватель конструкции ВНИИТ. Наиболее трудно организовать шуровку слоя и удаление шлака и золы из топок. Шуровка слоя применяется для рыхления слоя из-за его спекания, а также для удаления золовой оболочки с поверхности горящего слоя, мешающей проникновению кислорода к горючему веществу топлива. Зола на поверхности горящих кусков, размягчаясь, приводит к шлакованию слоя.
