У котельних установках, обладнаних пиловугільними топками, передбачається певна система пилоприготування.
Найбільш поширена тепер індивідуальна система пилоприготування, в якій кожний котельний агрегат обслуговується окремим пилоприготувальним обладнанням. На мал. 4-8 показана принципова схема пилоприготування з проміжним пиловим бункером.
З бункера 1 через ваги 2 попередньо подрібнене паливо надходить у витратний бункер 3, з якого воно живильником 4 подасться у млин 5, куди надходить також гаряче повітря з короба 13. У млині паливо одночасно сушать і розмелюють. Пил з повітрям з млина виноситься до сепаратора 6, де відділяються крупні частинки пилу, які повертаються до млина. Пил потрібної тонкості надходить із сепаратора в циклон 7, де основна його частина відділяється від повітря. З циклона пил надходить у пиловий бункер 8, звідки він видається живильником 9 і подається разом з повітрям, яке нагнітається вентилятором 10, у пальник 11. До пальника підводиться також вторинне повітря з короба гарячого повітря. З пальника 11 аеропил (суміш пилу і первинного повітря) і вторинне повітря надходять у камерну топку 12.
В описаній схемі пилоприготування передбачається установка кульового барабанного млина. У покритий бронею барабан млина завантажуються стальні кулі, які при повільному обертанні барабана перекочуються і розмелюють паливо.
Застосовуються також індивідуальні схеми пилоприготування без проміжного пилового бункера, а для легко розмелюваних палив з високим Vг - спрощені схеми пилоприготування (без сепараторів і циклонів) з швидкохідними млинами. Паливо в них розмелюється під дією бил, підвішених за допомогою билотримачів до вала. Для спалювання високовологих палив у великих установках застосовують розімкнену схему підсушування палива з викиданням спрацьованого сушильного агента і водяної пари в атмосферу.
На теплових електростанціях великої потужності доцільно застосовувати центральну систему пилоприготування - спорудження пилозаводів, де всі операції по підготовці палива - грохотіння, дробіння, сушіння і розмелювання - здійснюються централізовано.
Топки для пиловидного палива. Час перебування частинок твердого палива в камерних (факельних) топках дуже обмежений (1-2 сек.). Щоб повністю спалити їх у такий короткий проміжок часу, треба здрібнювати паливо до пиловидного стану. Внаслідок розмелювання досягається також багаторазове збільшення вільної поверхні палива (поверхні реагування), вираженої в м2/кг, що сприяє організації і перебігу процесів горіння.
В установках для спалювання твердого палива в пиловидному стані застосовують різні типи пальників і різноманітні форми топкової камери.
Пилові пальники можна поділити на два основні типи: круглі і щілинні. Типовим представником групи круглих пальників, широко вживаних у наших енергетичних котельних установках, є двозавитковий пальник ТКЗ-ЦКТІ, схема якого подана на мал. 4-9. Суміш пилу й первинного повітря підводиться тангенціальне у завиток 7, закручений потік аеропилу рухається в кільцевому просторі 2 і виходить у топку. Потік вторинного повітря, підведеного у другий завиток 3, закручується в ньому у тому самому напрямку і виходить у топку, вбираючи потік аеропилу.
У круглому пальнику ОРГРЕС закручується потік тільки вторинного повітря, а аеросуміш рухається по осі центральної труби і погім роздається в боки, зустрічаючи на своєму шляху розсікач, установлений у кінці труб
В обох пальниках потік виходить у топку у вигляді порожнистого конуса. Цей потік і газ, що заповнюють топку, перемішуються, гарячі топкові гази підсмоктуються до кореня факела, що забезпечує інтенсивне прогрівання пилу і його займання.
Круглі пальники розміщаються або на фронтальній стінці топки в один або два ряди, або на двох протилежних бічних стінках топки. Їх застосовують при сухому шлаковидалянні для будь-якого палива. Недоліком великих круглих пальників (для спалювання в одному пальнику 5-10 m палива на годину) є трудність у побудові великих амбразур внаслідок складної розводки екранних труб довкола пальників.
У щілинних пальниках аеропил і вторинне повітря подаються по вузьких витягнених щілинах. Розводка екранних труб при цьому спрощується.
Пальники можна розміщати на фронтальній і бічних стінах топки, але найчастіше їх розміщають по кутках топки. Осі кутових пальників звичайно спрямовані дотично до уявлюваного кола в центрі топки.
Дуже важливим енергетичним паливом є антрацит. Стійкий і економічний процес спалювання в камерних топках антрациту відбувається, головним чином, внаслідок високої температури його займання - порядку 900° С.
Для інтенсивної теплової підготовки і займання антрацитового пилу для спалювання АШ застосовують топку з утепленою воронкою, екрани якої закриті вогнетривкою масою, і пальник нижнього ряду розміщають поблизу воронки.
У таких топках утворюється рідкий шлак з 20% золи палива (залежно від ступеня навантаження котла). Їх можна вважати проміжними між топками з сухим і рідким шлаковидалянням.
Однокамерні топки з сухим шлаковидалянням характеризуються несприятливою структурою золового балансу. З топки з продуктами горіння виноситься у вигляді леткої золи в середньому 85% золи палива. Це призводить до золового зносу і заносу поверхонь нагрівання, обмежує швидкість газів у конвективних елементах, що зумовлює зниження коефіцієнта теплопередачі в них, викликає потребу у громіздкому золовловлювальному обладнанні.
Зольний баланс топок з рідким шлаковидалянням кращий. У них, залежно від конструкції топки і властивостей палива і його золи, вдається дістати 30-60% шлаку в рідкому стані. Для цього в топці створюють зону високих температур, закриваючи екрани в нижній частині топки торкретом і зменшуючи цим їх теплосприймання. Рідкий шлак стікає із стін і випадає з газового потоку на горизонтальний або трохи нахилений під топки і видаляється через центральну льотку.
Топки з рідким шлаковидалянням можуть бути однокамерні двокамерні. Двокамерні топки стійкіші від однокамерних щодо одержання і видаляння шлаку в рідкому вигляді при різному навантаженні котельного агрегату і забезпечують більший у процентному відношенні вихід рідкого шлаку.
У двокамерних топках часто виділяють зону горіння і плавлення шлаку і зону охолодження продуктів згоряння. У топці виразно виділена камера горіння. В кінці її установлено пучок труб - решітка для додаткового шлаковидаляння. Екрани камери горіння і решітка зроблені з обшипованих труб, покритих теркретом.
У топці з перетиском нижня частина - камера горіння, верхня - камера охолодження. У багатьох потужних котлоагрегатів установлюють топки цього типу.
Топки із спрощеним пилоприготуванням. Для спалювання палива з великим виходом летких речовин доцільно застосовувати топки із спрощеним пилоприготуванням. Вони значно компактніші і дешевші від звичайних систем пилоприготування і споживають меншу кількість електроенергії на розмелювання палива і пневматичне транспортування пилу. З топок цього типу у нас дуже поширені топки з шахтними млинами (шахтно-млинові).
Щоб у топку виносився лише достатньо дрібний пил, швидкість газів у шахті має бути невеликою (2-3 м/сек). Швидкість газів в амбразурі 4-6 м/сек.
Топки з шахтними млинами застосовуються для спалювання різних видів твердого палива: фрезерного торфу, бурого вугілля, сланців і кам'яного вугілля з Vг>30%. Так само широкий діапазон їх застосування щодо видатності котлоагрегатів - від кількох тонн до кількох сотень тонн пари на годину.
Млини установлюють як з фронтальної сторони, так і з бічної сторони і по кутках топки. В енергетичних агрегатах середньої і великої потужності для поліпшення аеродинаміки топок і підвищення їх к.к.д. застосовують ежекційні амбразури.
Для спалювання в промислових котельних установках дуже низькоякісного (високовологого і зольного) палива доцільно застосовувати топку, яка є поєднанням шахтно-млинової топки з постійно діючим камерним муфелем, установленим між шахтою і фронтовою стінкою топки. Принцип дії муфеля полягає у відгалуженні за допомогою регулювальної заслінки частини потоку аеропилу для направлення його в муфель, гальмуванні цієї частини потоку в муфелі і спалюванні (а також газифікації) в завислому стані частини пилу в топковому просторі муфеля, захищеному склепінням від охолодної дії потоку вологого пилу. Повітря підводиться знизу через повітророзподільну решітку.
Продукти горіння і газифікації надходять потім через газове вікно в нижню частину топкової амбразури і забезпечують інтенсивну теплову підготовку основного потоку, його прискорене запалювання і стійке горіння факела в топковій камері.
Досвід промислової експлуатації показав, що це топкове обладнання надійне й ефективне і придатне для спалювання в ньому такого низькосортного палива, як землисте буре вугілля з дуже низькою теплотою згоряння = 5650 ¸ 5860 кДж/кг.
Топки для рідкого і газоподібного палива. Як уже відзначалося раніше, з рідких палив у котельних установках використовується тільки мазут. Мазут і повітря надходять у топку через пальники, що складаються з форсунок і повітряних регістрів. Для ефективного спалювання рідкого палива його тонко розпилюють і добре перемішують з повітрям. Форсунки для розпилу мазуту розміщають у центрі пальників. Повітряні регістри призначені для подачі в амбразуру пальника закрученого потоку повітря і змішування його з дрібнорозпиленим мазутом.
За принципом дії форсунки поділяють на механічні й парові (повітряні), за конструктивним оформленням - на круглі і плоскі (щілинні). У механічних форсунках мазут подається до форсунок під тиском 10-30 бар, струмина мазуту набуває обертального руху, з великою швидкістю надходить у топку і розпадається за рахунок кінетичної енергії потоку пари (повітря).
У круглих парових форсунках пара і мазут рухаються в співвісно розміщених круглому і кільцевому каналах. На мал. 4-15 показано круглу парову форсунку, в якій пара підводиться через розміщену в центрі трубу і розширене сопло, а мазут рухається по кільцевому каналу, що охоплює центральну трубу. Пара й мазут змішуються в камері за соплом.
У форсунках Шухова пара надходить по зовнішній кільцевій щілині, а мазут - по внутрішній трубі. В щілинних форсунках пара витікає з нижньої щілини, а мазут - з верхньої.
З підвищенням тиску пари зростає видатність форсунок і поліпшується якість розпилювання. Парові форсунки прості за конструкцією, але неекономічні, бо потребують багато пари: 0,3-0,5 кг на 1 кг мазуту. До їх недоліків, крім того, відносяться:
а) збільшення втрат тепла з відпрацьованими газами внаслідок збільшення об'єму продуктів згоряння; б) безповоротна втрата пари (і, відповідно, конденсату); в) шум, під час їх роботи.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
