Котельные установки

Методы механизации слоевых топочных процессов

Стремление облегчить труд кочегара и повысить коэффициент полезно­го действия котла приводит к механизации процесса сжигания. Механизация всех трех операций по обслуживанию для котлов малой мощности делает то­почное устройство очень громоздким. Поэтому стремятся механизировать наи­более трудоемкую операцию.

Частичная механизация ручной топки может быть достигнута установ­кой поворотных или качающихся колосников (рис. 7.8).

При поворотных колосниках колосниковая решетка составляется из 3-4 отдельных секций. При очистке топки секции поочередно поворачиваются и сбрасывают весь шлак. При работе качающихся колосников (см. рисунок) пе­риодическим их покачиванием достигается разрыхление шлака и удаление лишь нижележащего, выгоревшего слоя. Процесс горения вышележащего слоя топлива при этом не нарушается. Здесь механизируется процесс шуровки и удаления шлака. Для качающихся колосников применяется как ручной, так и механический приводы.

Чистку топки путем покачивания колосников производят примерно че­рез каждые 2 часа работы. Генеральная чистка - через 1-3 дня.

Облегчение труда кочегара, а также улучшение условий работы слоя достигают механизацией загрузки топлива на решетку путем применения раз­личных забрасывателей.

Механический забрасыватель, представленный также на рис. 7.8, подачу топлив на решетку осуществляет непрерывно вращающимся (и = 550-800 об/мин) лопастным метателем, к которому топливо поступает из дозирующего устройства. Под забрасывателем имеется плита, положение обращенного в топку края которой может быть изменено. Чем выше подняты ее края, тем дальше будет заброшено топливо. Имеются и другие конструкции механиче­ских забрасывателей (например лопаточный, эмитирующий действие лопаты).

Основной недостаток механических забрасывателей - неравномерное по фракционному составу распределение топлива по решетке. Крупные куски по­лучают большую живую силу и подаются на большее расстояние. Мелкие час­тицы падают ближе к фронтовой стене. Кроме того, питатель обладает и таки­ми недостатками, как замазывание при работе на влажных топливах, увеличе­ние содержания штыбовых фракций в топливе ввиду его дробления при пор - ционировании и забросе и, наконец, значительный унос мелких фракций. Для уменьшения потери с уносом рекомендуется принимать высоту топки около 4 м, котел снабжать устройством для возврата уноса, снабжение топки острым дутьем - для сжигания пыли в объеме.

В результате эксплуатации установлено, что потери от механического недожога в топках с механическим забросом составляют: для подмосковного бурого угля - 5-7 %, а для АРШ - 14-26 %. Отсюда вывод: для сжигания то­щих углей и антрацитов топка не может быть рекомендована.

В пневматическом забрасывателе топливо подается из дозирующего уст­ройства на разгонную плиту. С разгонной плиты оно падает на распредели­тельную плиту, откуда сдувается воздухом на колосниковую решетку. Расход воздуха составляет 0,2-0,25 м /кг топлива, скорость истечения воздуха - 30-80 м/с, давление в коробе 150-300 мм в. ст. Максимальный размер кусков - 30 мм (так же, как и в механическом забрасывателе).

При работе пневматического забрасывателя мелкие фракции получают большую живую силу, а крупные - меньшую. Поэтому вблизи от фронтовой стены выпадают более крупные фракции угля, а противоположной - мелкие. Здесь также имеет место унос мелких фракций, поэтому необходима подача вторичного воздуха и осуществление возврата уноса.

Эти топки в отличие от топок с механическим забрасывателем являются более простыми и легкими, отсутствует громоздкий вращающийся забрасыва­тель с приводным механизмом. Это упрощает и облегчает конструкцию и экс­плуатацию.

Недостатки:

Неравномерность толщины слоя по глубине решетки;

Неравномерность распределения топлива по фракциям;

Потребность в сжатом воздухе.

Дальность заброса - 3,5 м, расход энергии 1,2-1,5 кВт • ч на топку.

В пневмомеханическом забрасывателе (рис. 7.9) сочетаются механиче­ское и пневматическое воздействия на кусочки топлива. В этих топках получа­ется большая равномерность слоя, лучшее распределение фракций по длине решетки. Мелочь в основном сгорает в топочном пространстве. Этот забрасы­ватель хорошо работает и при содержании мелочи (0-6 мм) до 60 %.

На этих топках также должны устанавливаться устройства по возврату уноса и осуществляться острое дутье.

Вышеперечисленные питатели, несмотря на имеющиеся у них недостатки, обладают следующими преимуществами:

1) облегчен труд кочегара;

2) при подаче топлива дверцы закрыты, отсутствует присос холодного воздуха;

3) загрузка производится часто и мелкими порциями.

При этом сглаживается неравномерность процесса горения.

1 - топливный бункер: 2 - распределительная плита: 3 - регулирующий болт; 4 - кожух забрасывателя; 5 - плунжер (толкатель); 6 - лопасть ротора; 7 - ротор; 8 - воздушные каналы; 9 - вал; 10 - вилка; 11 - сухарь; 12 - регулирующая заслонка

1 - б>икер дробленки; 2 - питатель угля; 3 - поворотные колосники; 4 - экранные трубы; 5 - окно для выхода газов; 6 - подводка воздуха

При верхней потолочной загрузке топ­лива (рис. 7.10) механизируется про­цесс подачи топлива. Такая загрузка топлива осуществлена в котле системы ОПИ. Подача топлива осуществляется питателем ячейкового типа 2. Верхний заброс топлива обеспечивает равно­мерное распределение фракций по ши­рине слоя, и сам слой получается рав­номерной толщины. Поэтому топка почти не нуждается в ручном обслу­живании. Мелкие фракции топлива сгорают на лету. Подобная конструк­ция топки позволяет механизировать подачу топлива, отпадает необходи­мость в шуровке. Применение охлаж­даемой решетки (обеспечивающей легкое отделение шлака от колосников при чистке) и поворотных колосников с электроприводом дает возможность полностью механизировать топочный процесс. В топке осуществляется эф­фективное двухстороннее воспламене-

Ниє топлива. Это придает топке универсальность по топливу. Топка имеет дос­таточно большое сечение, что обуславливает необходимый сепарационный эффект. Благодаря этому мелкие частицы не уносятся, а витают. В этом котле сжигаются угли от "Д" до АРШ. КПД котла до 80 %.