Топки с плоскими параллельными струями

В топке МЭИ с плоскими параллельными струями верхняя часть сепарационной шахты плавно переходит в каналы горелок. Горелки – прямоточные (рис. 4.18), щелевые с вытянутым прямоугольным сечением амбразур, отношение высоты амбразуры к ширине составляет 4-6. Сопло вторичного воздуха вместе с выходной амбразурой и каналами пылевоздушной смеси образуют эжектор, что обеспечивает работу мельниц под разрежением. Факел в топке организован в виде плоских параллельных струй, в которых обеспечивает условия для устойчивого зажигания интенсивного выгорания:

• лучшие условия воспламенение, так как первичный воздух с угольной пылью подаются снаружи и непосредственно контактируют с раскаленными продуктами сгорания;

• увеличивается поверхность факела, т.е. поверхность фронта горения;

• вторичный воздух подается внутрь факела, что улучшает смешение;

• при более высоких температурах в зоне активного горения повышается радиационная теплоотдача.

Сжигание высоковлажных топлив в топках с прямым вдуванием

С увеличением влажности топлива уменьшается его теплота сгорания, объемы продуктов сгорания увеличиваются, снижается теоретическая температура горения и температура в зоне горения, затрудняется размол, снижается устойчивость воспламенения и горения.

Рис. 4.18. Топка с плоскими параллельными струями:

1 – головка сепарационной шахты;

2 – амбразура горелки; 3 – сопло вторичного воздуха;

4 – каналы подачи пылевоздушной смеси;

5 – перфорированные коллекторы для подачи природного газа при сжигании газов; 6 – короб дополнительной подачи воздуха при сжигании газов

Для улучшения размола и сжигания высоковлажных твердых топлив предусмотрена их подсушка газами с температурой 900-1000 °С, отбираемыми из топочной камеры. Для размола топлив используют мельницы-вентиляторы, которыми одновременно подается воздух и создается разрежение, необходимое для отбора топочных газов. При этом становится возможным повысить температуру сушильного агента до ~ 180-200 С, лучше идет сушка, идет частичная возгонка летучих, снижается взрывоопасность, повышается температура в топке, обеспечивается более раннее воспламенение.

На рис. 4.19 представлена топка котла производительностью 280 т/ч для сжигания назаровского угля. Сушка топлива осуществляется топочными газами. Топочные газы отбираются через газозаборное окно под действием разрежения, создаваемого мельницей-вентилятором. По газоходу газы поступают в сушильную камеру, а затем в мельницу. В сушильную камеру в горячие газы по течке питателем подается топливо. Для регулирования температуры сушильного агента – газовоздушной смеси – в газоход по воздуховоду подается горячий воздух. Угольная пыль в потоке отработавшего сушильного агента подается в центральный канал вихревой горелки.

Благодаря глубокой подсушке высоковлажного топлива, более высокой температуре горючей смеси зажигание становится устойчивым, хорошо подсушенная пыль интенсивно выгорает.

Рис. 4.19. Топка с мельницами-вентиляторами:

1 – мельница-вентилятор;

2 – газозаборное окно;

3 – газоход; 4 – течка;

5 – питатель; 6 – сушильная камера; 7 – воздуховод;

8 – пылепровод; 9  вихревая горелка; 10 – вторичный воздух

Сжигание высоковлажных топлив с обогащением горючей смеси

При очень большой влажности =3-10% , количество газов отбираемых из топки увеличивается до 0,4-0,6 от общей массы продуктов сгорания. Это вместе с большим количество водяных паров приводит к ухудшению условий выгорания и воспламенения, зажигание становится неустойчивым, затягивается догорание, увеличиваются потери q₄ и q₃. Улучшение сжигания высоковлажных топлив реализовано с применением в системе пылеприготовления пылеконцентратора (рис. 4.20). В топке с пылеконцентратором (рис. 4.21) сушка топлива проводится газами с температурой t=900-950 C, отбираемыми из верхней части топки. Газы через газозаборное окно и газоход поступают в сушильную камеру, куда по течке подается топливо. Из мельницы-вентилятора отработавший сушильный агент с пылевидным топливом направляется в пылеконцентратор. Пройдя расположенный в пылеконцентраторе аксиальный закручивающий аппарат, большая часть пыли, 80-85,8 % от всего количества отбрасывается на периферию потока и с небольшим количеством отработавшего сушильного агента, около 20-25 %, через горелки направляется в топку. Оставшееся небольшое количество тонкой пыли с большей частью отработавшего влажного

Рис. 4.20. Схема пылеконцентратора: 1 – корпус; 2 – завихритель; 3 – рассекатель; 4 – основной отвод	Рис. 4.21. Топка с пылеконцентратором: 1 – газозаборное окно; 2 – газоход; 3 – сушильная камера; 4 – течка, 5 – питатель пыли; 6 – мельница-вентилятор; 7 – пылеконцентратор; 8  рассекатель; 9 – основная горелка; 10 – сбросная горелка; 11  воздуховод

сушильного агента направляется в топку через сбросные горелки. В топке обеспечивается устойчивое воспламенение факела обогащенной пылевоздушной смеси. Сухая мелкая пыль с обедненной частью пылевоздушной смеси, при подаче ее через сбросные горелки в газовую среду с высокой температурой также успевает в значительной мере выгореть.