ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
ВИХРЕВЫЕ ТОПКИ
Рис. 19-11. Топка системы Шершнева. |
Для сжигания фрезторфа и угольной пыли грубого помола нашли применение вихревые топки. Вихревая топка системы Шершнева (рис. 19-11), разработанная и освоенная в 30-х годах, была предназначена для сжигания фрезерного торфа без предварительной подсушки и размола.
Топочная камера делится на три части: предтопок 4, камеру горения с сопловой воронкой 5 и камеру догорания 6.
Боковые стены предтопка не экранированы. Стены камер горения и догорания снабжены экранами, покрытыми чугунными плитами.
Весте с фрезерным торфом, поступающим из бункера 1 с помощью питателей 2у через горелки 3 подается первичный воздух в количестве 20% от всего воздуха. Вторичный воздух подается через сопла 7 со скоростью 30—40 м/с.
Сжигание организовано в вихре, имеющем горизонтальную ось вращения. Вихрь образуется в соответственно профилированной нижней части топочной камеры за счет энергии струй, вытекающих из сопл 7. Подсушка фрезторфа в пред - топке, стабилизация горения пылевоздушной смеси на выходе из горелки и усиленный тепло - и массообмен в вихревом факеле интенсифицируют про-
27—541
цесс горения. Сжигание неразмолотого фрезерного торфа обеспечивается многократной циркуляцией крупных частиц в вихревом факеле. Зола и шлак целиком выбрасываются из топки в газоходы парогенератора. Эти топки применялись на парогенераторах 'производительностью до 21 кг/с (75 т/ч). Основными недостатками являлись некоторая сложность конструкции и повышенный мехнический недожог.
Вихревой принцип сжигания, имеющий определенные преимущества: при сжигании бурых углей и фрезерного торфа, в дальнейшем был использован в вихревой топке ЛПИ (рис. 19-12) с молотковыми мельницами; в ней горелки 1 выполняются с амбразурами прямоугольного выходного сечения, наклоненными вниз под небольшим углом. Шахта 2 мельницы горизонтальной частью присоединяется к входному сечению горелки. Пылевоздушная смесь поступает из горелок в топку со скоростью 20—30 м/с. Вторичный воздух подается со скоростью 40—60 м/с через сопла 3, установленные в нижней части заднего ската холодной воронки. Струи пылевоздушной суеси и вторичного воздуха в нижней части топочной камеры, включающей и объем холодной воронки, образуют вихрь, с горизонтальной осью вращения.
Подача пыли с ограниченным количеством воздуха способствует усилению зажигания факела на выходе из горелок, а усиленный тепло - и массооб - Рис. 19-12. Вихревая мен в вихре интенсифицирует выгорание.
Топка ЛПИ. Содержащиеся в фрезерном торфе в большом-
Количестве корешки в камерных топках не сгорают и выпадая с золой и шлаком, вызывают затруднения в работе системы гидрозолоудаления. В данной топке корешки выпадают в холодную воронку и струями вторичного воздуха вовлекаются в вихревой факел,, в котором и сгорают.
В вихревом факеле в результате вовлечения значительного количества газов температура за счет тепла химического реагирования повышается не резко, поэтому горение в нем протекает при сравнительно невысоких температурах. Это свойство вихревого факела использовано - для предотвращения образования сульфатносвязанных отложений на конвективных поверхностях нагрева при работе на фрезерном торфе и бурых углях с повышенным содержанием СаО в золе.
Благодаря многократной циркуляции крупных частиц в вихревом факеле горение протекает с достаточной полнотой при грубом помоле. Поэтому в настоящее время ведутся работы по сжиганию в вихревой, топке фрезерного торфа без предварительной сушки и помола в мель - ницарс.