Огневая работа слоя и топки
Особенностью горения топлива в топке с цепной решеткой является одностороннее верхнее его зажигание, так как свежее топливо из загрузочной воронки ложится на относительно холодные колосники. В данном случае имеет место схема поперечного движения топливного и газовоздушного потоков.
Слой топлива на решетке может быть разделен на четыре характерные зо-
1. Зона свежего топлива.
2. Зона выхода и горения летучих веществ.
3. Зона горения кокса:
За. Область окислительных реакций.
36. Область восстановительных реакций.
4. Зона выжига шлака.
I ... |
|||||
648 тыс. к кал/міч |
|||||
№ |
Ься~ 180мм |
||||
Щ, |
Со2 |
||||
К |
|||||
3 |
|||||
--- /у |
С0 / |
||||
V |
|||||
СМ4 |
12 3 4 5 6 Путь слоя, м |
Го!8 І6 ш 12 Ю 8 6 4 2 О
Рис. 7.17. Изменение состава газов по длине решетки
Челядинский бурый уголь |
В зоне свежего топлива протекает процесс подогрева и подсушки топлива. Основным источником тепла в ней является излучение факела топочных газов. Некоторое количество тепла поступает также за счет теплопроводности от близко расположенных слоев горящего топлива. После подсушки и прогре
ва начинается выход летучих веществ. Почти одновременно начинается и горение этих веществ.
Зоны За и 36 - это зоны горения кокса. Зона За первая встречает воздух богатый кислородом. Поэтому в ней протекают окислительные процессы. В верхнюю часть зоны горения кокса поступает смесь газов с малым содержанием кислорода. Поэтому в этой зоне протекают в основном восстановительные процессы (С02 + С 2СО; Н20 + С С02).
В зоне 4 происходит выгорание шлака. На рис. 7.17 показан график надело йного анализа газов. По графику видно, что над слоем имеет место значительный избыток кислорода в первой зоне, где горения нет, и в последней зоне, где слой шлака достаточно тонкий, а горение протекает очень вяло.
В средней части решетки, где происходит интенсивное горение, наблюдается недостаток кислорода. Это приводит к протеканию восстановительных реакций, что вызывает появление в газах СО, Н2 и даже СНф Кривая СО? в средней части имеет седловину также ввиду протекания восстановительных реакций.
При сжигании топлив на цепной решетке приходится принимать меры для интенсификации подготовительных этапов. Топка выполняется с развитым задним сводом. Благодаря заднему своду горячие газы, образующиеся в зоне наиболее активного горения, направляются к начальному участку слоя, способствуя зажиганию свежего топлива. Кроме того, имеющийся в шлаковой золе избыточный горячий воздух при таком расположении свода направляется в зону наиболее активного горения. Свод выполняется из кирпича, раскаляющегося во время работы, что также способствует более полному выгоранию горючих из шлака.
Передний свод 2 (см. рис. 7.17) длинным не делают. Применяются короткие своды, открытые выше и короче. Открывается доступ прямому излуче-
Нию факела к слою топлива. |
Рис. 7.18. Схема подачи вторичного дутья и размещения переднего и заднего сводов |
Газы, выходящие из горящего на цепной решетке слоя топлива, наряду с продуктами полного сгорания, содержат горючие составляющие, а также кислород. Во избежание значительных потерь продукты горения необходимо в топочной камере хорошо перемешать для завершения горения. Эффективным мероприятием, интенсифицирующим процесс перемешивания газов в топке, является ""острое дутье", т. е. ввод в топочную камеру с большой скоростью (50-70 м/с) относительно тонких струй воздуха. Расход воздуха на острое (вторичное) дутье составляет 5-10 % от общего количества воздуха. Место ввода острого дутья показано на рис. 7.18. Зачастую от острого дутья отказываются.
Воздух (вторичный) подается в тех же местах, но по более широким каналам, со скоростью 30-35 м/с (давление перед соплами 100-150 мм р. ст.). Количество вторичного воздуха - 10-15 % от общего расхода. Преимущество в том, что вторичный воздух может подаваться от того же вентилятора, что и под решетку. Эффект от такой подачи вторичного воздуха почти такой же, как и при остром дутье.
Применение горячего дутьевого воздуха способствует интенсификации горения топлива в слое. Предел подогрева воздуха лимитируется условиями работы решетки. Так, при сжигании на цепной решетке антрацита (топлива с малым выходом летучих, что обуславливает основное горение в слое, а следовательно, и развитие в слое высоких температур) максимально допускаемый подогрев воздуха 150-200 °С. При сжигании топлив с большим выходом летучих, применяют подогрев воздуха до 250-300 °С.
Чтобы обеспечить равномерное выжигание кусков угля по длине цепи и уменьшить вынос мелких фракций, требуется предварительная сортировка углей. На цепной решетке антрацит сжигается в виде фракций С и М. Размер кусков не должен быть более 40 мм.
Высокий КПД достигается при сжигании на цепных решетках слабоспе- кающихся углей (например газовых), так как при спекании уменьшается вынос из слоя мелких фракций. Сильноспекающиеся угли плохо сжигаются на цепных решетках, так как сильное спекание угля ведет к неравномерности процесса, кратерному горению, при этом падает мощность топки, появляется необходимость в постоянной шуровке.