Котельные установки

Типы пылеугольных горелок

Горелкой называется прибор, который питает процесс топливом и окис­лителем и обеспечивает вблизи своего устья пространственную стабилизацию фронта воспламенения горючей смеси. Работа горелки непосредственно связа­на с работой топочной камеры.

Процесс смесеобразования в пылеугольных топках можно разбить на два этапа: смесеобразование - в горелке и вторичное - в топке. Все современные промышленные пылеугольные топки построены на таком принципе, который позволяет активно регулировать только первичное смесеобразование (в горел­ке), предоставляя горению заканчиваться в вялой естественной форме в зонах затухающей турбулентности в топочной камере. Отсюда ясна важная роль ка­чества работы горелки.

По конструктивному оформлению все пылеугольные горелки разделяют на щелевые и круглые.

Щелевые прямоточные горелки характеризуются тем, что аэросмесь по­дается в топку через узкие щели (одну, две или несколько (рис. 9.13). Горелки эти отличаются дальнобойностью, поэтому их применяют в топках при встречном либо при угловом расположении горелок. Зажигание струи проис­ходит по внешней ее поверхности.

Вторичный воздух, подводимый через горелку, может подаваться либо по краям первичной аэросмеси (рис. 9.13, б), либо в середине между двумя струями первичной аэросмеси (рис. 9.13, б'). Более целесообразна схема в, при которой улучшаются условия воспламенения пылевоздушной смеси.

Чем толще струя первичной аэросмеси, тем длиннее факел, тем медлен­нее происходят прогрев смеси и ее сгорание. В эксплуатации используются многощелевые горелки, в которых вперемежку с тонкими струями подаются первичная аэросмесь и вторичный воздух (сжигание топлива в тонких струях). Эти горелки обеспечивают лучшее смесеобразование и имеют более короткий факел.

При угловом расположении часто применяют щелевую угловую пово­ротную горелку. Сопла горелки при помощи электродвигателя могут повора­чиваться вверх и вниз от горизонтальной плоскости на 12-20°. Это дает воз­можность менять положение факела в топке и тем самым регулировать пере­грев пара в перегревателе. Иногда применяются щелевые горелки с рассекате­лем (рис. 9.14). Рассекатель обеспечивает некоторое раскрытие факела. Это вызывает подсос горячих газов к корню факела, что улучшает процесс воспла­менения.

Щ-1

Щ-2

Щ-з

Рис. 9.13. Схемы щелевых пылеугольных горелок: 1 - аэросмесь; 2 - вторичный воздух

В схеме рис. 9.13, а - скорость первичной смеси - 15-17 м/с.

В остальных схемах: для бурых углей скорость первичного воздуха (по ЦКТИ) - 40 м/с, вторичного - 48 м/с.

Для АШ и тощего угля: первичный воздух - 15 м/с, вторичный - 36 м/с. Вследствие плохого зажигания АШ и тощих углей щелевые горелки (за ис­ключением угловых грелок) применять не рекомендуется.

В многощелевой горелке выходная скорость первичного воздуха - 30-40 м/с.

Круглые горелки могут быть прямоточными и турбулентными. Прямо­точные круглые горелки (рис. 9.15) распространения не получили (см. К-1 и К - 2). Примитивное выполнение горелки в виде цилиндрической трубы (К-1 и К - 2) не обеспечивает полного выжига топлива и устойчивого горения. Наиболь­шее распространение получили турбулентные горелки системы ОРГРЭС и ТКЗ.

К-1

©-

К-2

Is.4 ----- --■■-—л

Горелка ОРГРЭС (рис. 9.16) применяется для сжигания топлив с малым выходом летучих (АШ и Т). Аэросмесь проходит по главной (центральной) трубе не завихряясь и встречает рассекатель. Последний обеспечивает угол раскрытия факела 120°. При этом скорость первичной смеси составляет 16-18 м/с. Таким образом, в этой горелке первичный воздух со вторичным не пере­мешивается. Вторичный воздух получает движение по спирали и пересекает пылевой конус. Скорость вторичного воздуха 20-25 м/с.

Поскольку пыль движется с незначительным количеством первичного воздуха (для АШ - первичный воздух 15-20 %, а при углях с большим выходом летучих - до 40 %) первичная аэросмесь быстро прогревается. Быст­рому прогреву способствуют горячие газы, подсасываемые к корню факела по центру раскрывающегося конуса. Дальнобойность факела регулируется поло­жением рассекателя (который может перемещаться вдоль оси), количеством вторичного воздуха и его скоростью (при помощи языкового клапана).

Горелка обеспечивает надежное воспламенение пылевоздушной смеси непосредственно на выходе из амбразуры.

В горелке ТКЗ (рис. 9.17) в отличие от горелки ОРГРЭС происходит за - вихревание как вторичного воздуха, так и первичной аэросмеси. Завихревание производится при помощи улиток. Конус-рассекатель в горелках ТКЗ отсутст­вует. По центру горелки в центральную трубу 1 вставляется мазутная горелка 6. При растопке котла воздух подсасывается в топку через эту центральную трубу и подается к корню мазутного факела. По внутреннему кольцевому про­странству 2 движется первичная аэросмесь, которая завихревается в улитке 4.

По наружному кольцевому зазору 3 движется вторичный воздух, завих - реваемый в улитке 5. Закручивание первичного и вторичного потоков произ­водится в одну и ту же сторону, но с разными скоростями. Скорости первич­ного и вторичного воздуха примерно те же, что и в горелках ОРГРЭС.

Эти горелки нашли широкое применение не только для АШ, но и для других углей.