СЖИГАНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТОПКАХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ

СМЕШЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПРОЦЕССА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ПЫЛЕВОЗДУШНЫХ СТРУЙ

Распределение относительных локальных потоков остаточного кислэ - Р°Аа £о.,; = £см^(у сгоревшею ЙГ = £с77^с и несгоревшего углерода gCІ = gCiGc при сжигании антрацита в топочной камере парогенератора ТПП-210А показано на рис. 6-3. Здесь goi, g™f и цС1 — локальные по­токи, кг/(м2-с); (50—(/0/^сеч и йс — Ос[Рсеч — усредненные потоки, опре­деленные в предположении, что кислород (<й0} и углерод поступаю­

Щие через горелку, распределяются равномерно по сечению факела ^сеч, (Значения расходов О0 и йс составляют соответственно 4,2 и 1,7 кг/с.).

При сравнении этих графиков с данными, полученными для подобных горелок, установленных в призматических топках [24], обращает на себя внимание идентичность структуры начального участка факела в открытых и полуоткрытых топках. Вблизи устья горелок движутся плохо перемешанные потоки несгоревшего топлива и воздуха. Значе­ния локальных величин потоков в зоне основной струи во много раз превышают их среднее значение для данного сечения. Поток сгоревшего топлива незначителен. Невелики потоки топлива в зонах рециркуляции. В последующих сечениях факела струя расширяется, значения макси­мальных величин локальных потоков падают и происходит их перерас­пределение по величине — уменьшаются потоки остаточного кислорода и несгоревшего углерода и возрастают потоки сгоревшего топлива.

Относительные локальные коэффициенты избытка воздуха аг = аг*/аг в зоне основной воздушной струи превышают примерно в 4—5 раз средние избытки в горелке аг, а в струе пылевоздушной смеси наблю­дается недостаток воздуха, что приводит к снижению аг - до величины, равной 0,3—0,4 (рис. 6-4). Далее по ходу факела происходит смешение топлива с воздухом и в конце горизонтального участка факела (на расстоянии 3000 мм от амбразуры) относительная разность максималь­ных и минимальных значений коэффициентов подачи воздуха пе превы­шает 0,5:

В открытых призматических топках с такими же улиточно-лопаточ­ными горелками, как в полуоткрытых, величина % на том же расстоя­нии от устья {1/йа = 2,0) составляет 0,4 [5]. Несколько менее интенсив­ное перемешивание топлива и воздуха в полуоткрытой топке обуслов­лено, вероятно, меньшим временем пребывания частиц топлива в камере горения, а значит, и в сходственных сечениях факела.

На рис. 6-5 показано распределение относительных локальных пото­ков выделившегося ^зыд = д“ь, д/((2в-{-С2т) воспринятого газами тепла ^вocгlP=:^1cпpДQll_|-Qт). Здесь в качестве масштаба примят удельный теп­ловой ПОТОК, определенный в предположении, ЧТО тепло воздуха Ов и топлива С}ту введенное через горелку, при полном сгорании равномер­но распределяется по сечению факела. В рассматриваемом случае величина фн-*-Ст составляет

4,82 + 0,08 = 4,9 МВт/м2

/ — 3~8с’’ 5 ~ пылевоздушная смесь; £ —вто­

Ричный воздух

Приведенные данные показывают, что в факеле исследованных ули - твчно'лопаточных горелок на расстоянии 300 мм от амбразуры (///)а = = 0,2) на внутренней границе факела имеет место значительное тепло­выделение. Далее по ходу факела область тепловыделения расширяет­ся. Значение положительного небаланса = <7®ыд — <7“осир возрастает и

На расстоянии 3000 мм от устья (1/0а~2) составляет величину 0,15— 0,35, характерную для факела ранее исследованных вихревых горелок [6].

Таким образом, процесс воспламенения твердого топлива в топоч­ной камере парогенератора ТПП-210А начинается вблизи устья горе­лок и при оптимальном режиме их работы с топкой практически завер­шается на расстоянии 3000 мм от амбразуры, что составляет примерно 2ДШа. К этому сечению в основном перемешаны пылевоздушпые струи и начинается интенсивное горение топлива по всему сечению.