СЖИГАНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТОПКАХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ
ХАРАКТЕР ГАЗООБРАЗОВАНИЯ В КАМЕРЕ ГОРЕНИЯ ПАРОГЕНЕРАТОРА ТПП-210А
Вихревые улиточно-лопаточные горелочные устройства тепловой, мощностью 70 МВт >(см. рис. 1-12) после исследования и длительной их эксплуатации на парогенераторе ТП-100 были установлены на парогенераторы к блокам 300 МВт.
В настоящее время находится в эксплуатации большая серия парогенераторов ТПП-210А с одноярусным встречным расположением 12 мощных горелок вместо 24, установленных на парогенераторах ТПП-110 и ТПП-210 в два яруса.
Парогенератор ТПП-210А спроектирован с учетом накопленного- опыта работы парогенераторов, рассчитанных на сверхкритические параметры [28], а также работы парогенератора ТП-100 с мощными горелками [6, 15, 16 и др].
Установка мощных горелочных устройств позволила вдвое :окра - тить их количество, разместить горелки в один ярус на фронтовой и задней стенах, рационально разместить сопла для подачи сушпльпого агента в топку над каждой горелкой на отметке 13,3 м с наклоном сопел вниз к ядру факела примерно па 30°, а также организовать замеры расхода первичного и вторичного воздуха по индивидуальным горелкам. Кроме того, по сравненшо с парогенераторами предыдущих серий (ТПП-110, ТПП-210) существенно повысилась надежность работы нижней радиационной части: исключено параллельное включение неидентичных панелей, тепловоспринимающие поверхности разбиты па две части. Улучшена конструкция ширм и регенеративного воздухоподогревателя, увеличен запас прочности труб поверхностей нагрева.
Определение полей состава газа, скоростей и температур, а также отбор проб пыли проводились в четырех сечениях в горизонтальной плоскости оси горелок на расстоянии 300, 900, 2000 и 3000 мм от их устья. Выгорание по высоте топки изучалось в сечениях на отметках 10 100, 16 400, 19 700, 25 000 и 28 500. Температура факела и тепловые «потоки замерялись по периметру на всех отметках топочной камеры (см. рис. 1*13).
Характер полей состава газа на начальном участке факела в полуоткрытых топках с вихревыми горелками (рис. 6-1) не отличается от характера полей в открытых призматических топках (см. рис. 5-1). На близком расстоянии от устья (до /ДЭа~ 1,3) кривая, характеризующая содержание углекислого газа в соответствующем сечении факела, имеет два максимума — в приосевой и пристенной зоне. Наибольшее содержание СО2 наблюдается по всей ширине приосевой зоны рециркуляции. В зонах основного воздушного потока содержание СОг резко снижается, а затем снова повышается на границе смешения пылевых и воздуш - - пых потоков, где и происходит воспламенение аэросмеси.
|
/ — СО2; 2 — Ог; 3 — СО; 4 — пылевоздушная |
Выравнивание полей состава газов при подаче достаточного количества воздуха в горелки (аг>1,05) начинается на расстоянии 2000 ММ' от амбразуры (рис. 6-1,6). На расстоянии 3000 мм от устья (1ЮА^2,0) поля СОг и Ог практически выравниваются, что свидетельствует о том,, что процесс воспламенения топлива в основном завершен, пылевоздушные струи практически перемешаны и начинается интенсивное горение топлива по всему сечению. В районе пережима и далее по высоте топкн имеет место практически равномерное распределение газов по сечению факела (рис. 6-2).
При недостатке воздуха в горелках (аг<1,0) выравнивание полей* С02 и О2 наблюдается на более отдаленном расстоянии от амбразуры.. Даже на выходе из камеры горения поля концентрации углекислого.
|
Тощих углей: а — аг = 0,8; ^'2/^1—1,33; х*2 = 24 м/с; б — аг=1,05;: ^2=29 м/с |
|
5 — вторичный воздух. |
|
|
8 |
|
Рис. 6-2. Газообразование в районе пережима /, 2 — ат = 1,27; аг=1,05; <7^-0,132 МВт/м*; з, 4, 5 — ат = 1,05; аг-0,8; -0,142 МВт/м3 |
|
0 |
|
Т 800 то 1600 2000 то гвоо Расстояние от бокового экрана, мм |
|
Газа и кислорода по сечению еще не выравнены. При этом на протяже- Отсутствие необходимого количества воздуха при «г^1,0 благо- % 16 |
|
Общий характер полей состава газа при сжигании АШ не отличается от характера полей при сжигании тощих углей (рис. 6-1). В то же время, при примерно одинаковых режимах работы горелок при сжигании менее реакционного топлива концентрация окиси углерода ниже. Так, на расстоянии 3000 мм от устья при аг~0,9 максимальное значение СО составляет 6,5% при сжигании АШ и превышает 10% при концентрация окиси углерода на этом же расстоянии (3000 мм) при этом же расстоянии (3000 мм) при сжигании АШ практически отсутствует, а при сжигании тощих углей она составляет 2,0%. Полученные данные показывают, что процентное содержание окиси углерода па начальном участке факела зависит ис только от избытка воздуха и интенсивности смешения пылевоздушных струй, но и от качественных характеристик угля. Концентрация СО тем выше, чем химически активнее топливо. Следует иметь в виду, что при эксплуатации парогенераторов из-за неудовлетворительной работы пылепптате - лен, различной длины пыле - и воздуховодов наблюдается большая неравномерность распределения топлива и воздуха по горелкам и соответственно неравномерность аг. Причем даже при аг^1,2 и транспортировании ныли горячим воздухом отдельные горелки могут работать с недостатком воздуха, что приводит и в этом случае к появлению окиси углерода па горизонтальном участке факела. |
