Размещение горелок и работа топочных устройств - раздел Философия, ТОПЛИВО И ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ
Для Котлов С Горизонтальной Ориентацией Топки Наиболее Характ...
Для котлов с горизонтальной ориентацией топки наиболее характерной является фронтовая компоновка горелок на передней стенке. С точки зрения надежности наилучшим вариантом является установка в горизонтальной топке одной горелки. При установке двух горелок оптимальным вариантом является компоновка их одна над другой. Для этих вариантов компоновки наиболее эффективно применение прямоточных или прямоточно-завихривающих горелок. При одногорелочной компоновке положение максимума излучения прямоточного факела сдвигается в глубину топки, что приводит к уменьшению численного значения максимальных тепловых потоков на экраны. В случае двухгорелочной компоновки такой же эффект в длинной горизонтальной топке достигается затягиванием процесса горения накладкой факелов.
Для варианта компоновки двух вихревых горелок необходимо учитывать взаимодействие закрученных струй. Односторонняя закрутка потоков (рис. 22, б) снижает тангенциальную составляющую скорости потока в межгорелочной зоне и вызывает асимметрию факела. При противоположной закрутке (рис. 22, а) в межгорелочной области отсутствуют нулевые скорости и факел почти не отклоняется. В зоне накладки факелов их скорости суммируются, вследствие чего активизируется процесс горения и уменьшается неравномерность тепловых потоков на стены топки. Рекомендуемая установка таких горелок приведена на рис. 22, а.
На котлах с вертикальной топочной камерой наибольшее распространение получили однофронтовая, встречная, тангенциальная и подовая компоновка горелок (рис. 23).
Рис. 23. Компоновка горелок:
а) фронтовая; б) встречная лобовая (ударная);
в) угловая тангенциальная; г) подовая; w − скорость потоков
При фронтовой компоновке горелочные устройства монтируются на передней стенке топки в один или несколько ярусов. Расстояние между осями соседних горелок яруса, от осей крайних горелок до стен топки, а также между ярусами горелок принимается не менее 2,5 Dгу; расстояние от нижнего яруса горелок до пода топки − также не менее 2,5 Dгу. При более тесной компоновке возрастает взаимодействие соседних горелок, при этом факел становится длиннее, возрастают неполнота сгорания и температура газов на выходе из топки. Длина горизонтальной и вертикальной составляющих общей длины факела определяется по известным зависимостям [3]. Глубину топочной камеры следует принимать на 5…10 % больше lфг; высоту камеры от отметки осей верхнего яруса горелок рекомендуется принимать не менее чем на 5...10 % больше lфв при фронтовой и встречной компоновке горелок и на 5 % − при тангенциальной. Преимущества однофронтовой компоновки горелок: простая система подвода воздуха к горелкам, удобство их обслуживания; недостатки: сложность достижения равномерного распределения воздуха по отдельным горелкам, возможность касания факелом противоположной стенки (экранов), неравномерность заполнения топочного объема факелами.
Встречная компоновка характеризуется интенсивным взаимодействием факелов, при соударении факелов повышается турбулентность потока, что интенсифицирует процесс горения. Недостатки такой компоновки: неравномерность избытка воздуха и температуры газов по ширине топки на выходе из неё, необходимость и сложность равномерной раздачи воздуха и топлива на фронтовую и заднюю группу горелок, а также по ширине топки.
При тангенциальной компоновке оси горелок, монтируемых по углам топки, направляются по касательной к воображаемой окружности (в центре топки) с радиусом r = (0,2...0,3)R , где R – радиус окружности, вписанной в план топки квадратного сечения. Рекомендуется устанавливать не менее двух ярусов горелок, в каждой из которых закручивается 25...30 % всего количества подаваемого воздуха. При снижении нагрузки котла следует отключать встречно расположенные пары горелок по ярусам. Нарушение этого правила приведет к перекосу общего факела.
При тангенциальной компоновке наблюдается хорошее заполнение факелом топочного объема, температурное поле в сечениях топки равномерное (рис. 24), а эффективное перемешивание потоков в поперечном сечении топки повышает интенсивность и качество горения, а также и qv при прочих равных условиях. В конце топки более низкая средняя температура, что говорит о более высоком тепловосприятии экранов по высоте топки.
К достоинствам тангенциальной компоновки относится также снижение требований к точности распределения воздуха и топлива по отдельным горелкам. Если при фронтовой и встречной компоновках при сжигании топлива с α = 1,03 точность распределения должна быть около 5 %, то при тангенциальной − отклонение распределения может достигать 20...25 % даже при минимальных избытках воздуха. Недостатками такой компоновки являются сложность конструкции и обслуживания топливовоздушной системы, а также наличие значительных тепловых потоков в поясе горелочных устройств.
Рис. 24. Распределение температуры на выходе из топки
при различной компоновке горелок:
1 − тангенциальной; 2 − фронтовой; 3 − встречной
Подовая компоновка по организации смесеобразования и характеристикам горения мало отличается от фронтовой или встречной. Однако особенности сжигания топлива и теплообмена в топке, присущие такой компоновке, способствуют все более широкому её применению. Достоинства подовой компоновки: возможность применения меньшего количества комбинированных горелок большей мощности; например, на котле типа ТГМ-204П установлено двенадцать подовых газомазутных горелок вместо тридцати шести при встречной их компоновке; ядро горения (зона максимальных тепловых потоков) располагается в части топки, где энтальпия водопаровой среды относительно невысока, что повышает надежность экранных труб; локальные тепловые нагрузки снижены за счет наложения факелов и затягивания процесса горения; горение происходит без химнедожога при минимальных избытках воздуха (α < 1,02); более эффективное (на 15…20 %) заполнение факелом топочного объема. Недостатком подовой компоновки является необходимость иметь дополнительное пространство для установки и обслуживания горелочных устройств, располагаемых ниже пода, что приводит к увеличению общей высоты котла.
Процесс смесеобразования в конце горящего факела и на выходе из топки в значительной степени затруднен вследствие расслоения потока, особенно в котлах с П-образной вертикальной компоновкой: факел перемещается к заднему экрану, температура газового потока в сечении возрастает к заднему экрану, а избыток кислорода − к переднему. Причина такого явления заключена в особенностях горячей аэродинамики в поворотной камере газохода: наименее нагретые (наиболее плотные) объемы газов отжимаются при движении в сторону большего радиуса поворота, наиболее нагретые движутся по траекториям меньшей кривизны; температура выше у той части потока, где активнее протекает горение, поэтому в ней содержится меньшее количество непрореагировавшего кислорода.
Расслоение потока не сказывается на работе топки при α l,08, но при меньших значениях избытка воздуха факел может затягиваться в конвективные поверхности нагрева. Для устранения явления расслоения потока используется подача вторичного воздуха через сопла, установленные в верхней части заднего фронта котла или верхняя часть заднего фронта выполняется с выступом внутрь топки («носом»), который перекрывает 20…30 % выходного сечения топки. Однако наиболее радикальной мерой борьбы с этим явлением следует считать применение тангенциальной компоновки горелочных устройств.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования... СЕВЕРО ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Кафедра теплотехники и теплоэнергетики...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Размещение горелок и работа топочных устройств
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Характеристики мазута
Наименование
Состав рабочей массы, %
Теплота сгорания, МДж/кг
Wр
Ap
Элементарный состав топлива
Состав твердого и жидкого топлив характеризуется содержанием о нем отдельных химических элементов, а также золы и влаги. Рабочей массой топлива называется состав топлива, с которым оно поступает к
Характеристики органических топлив
Все топлива характеризуются определенными показателями качества, например по ГОСТ 4.19, ГОСТ 13674, ГОСТ 26098, ГОСТ 10585, ГОСТ 5542. Основные из показателей рассмотрены ниже.
Стехиометрические соотношения горения топлива
Горючие элементы топлива вступают в химическую реакцию с кислородом в определенном соотношении. Расход кислорода (а значит и воздуха) и количество образующихся продуктов сгорания определяются на ос
Для сжигания топлива
Количество воздуха, расходуемого для сжигания топлива, определяется по количеству потребляемого для этого кислорода. Состав воздуха при расчетах горения обычно задается основными компонентами – азо
Коэффициент избытка воздуха
В общем виде значение коэффициента избытка воздуха было записано формулой (11).
Численное значение коэффициента избытка воздуха рассчитывается обычно по данным газового ана
Анализ уравнения теплового баланса
В процессе горения химически связанная энергия топлива преобразуется в физическую теплоту продуктов сгорания, используемую в различных тепловых процессах и установках.
В об
Тепловые характеристики продуктов сгорания
Энтальпией продуктов сгорания называют количество теплоты, которое содержится при постоянном давлении в газах, образовавшихся от сгорания 1 кг (1 м3) топлива, при нагрева
Параметры смесей и химические реакции
Газообразное топливо, пары жидкого топлива, воздух, продукты сгорания топлива состоят из различных химических компонентов, образующих газовую смесь. Состояние однокомпонентного газа определяется дв
Химическое равновесие
Как уже указывалось, химические реакции идут в обе стороны с одновременным образованием конечных продуктов и исходных веществ. Если процесс химического реагирования длится достаточно долго, то межд
Закон Аррениуса
Константа скорости элементарной реакции при постоянных концентрациях реагирующих веществ зависит от температуры но закону Аррениуса
Влияние давления и состава смеси на скорость реакции
Существует классификация газовых реакций в зависимости oт вида молекул, вступающих в реакцию: мономолекулярные реакции, в которых реагирует один вид молекул, давая при этом одну или
Воспламенение и горение частицы топлива
Горение частицы пылевидного топлива. Примем следующую модель процесса: реагирование протекает на поверхности частицы топлива сферической формы; частица в газовой среде движется вме
Смессообразование
Смесеобразование жидкого и газообразного топлива необходимо изучить, используя [1]. Смешение твердого топлива с воздухом производится различными способами в зависимости от метода сжигания: в плотно
Горение твердого топлива
В неподвижном слое куски топлива не перемещаются относительно решетки, под которую подается необходимый для горения воздух (рис. 6, а). Горение топлива в неподвижном слое происходит поэтапно. Топли
Образование оксдов азота при горении
В результате хозяйственной деятельности человека в атмосферу Земли выбрасывается значительное количество вредных веществ: золы, оксидов серы, углерода, азота. Наибольшей токсичнос
Подготовка топлива к сжиганию
Подготовка к сжиганию жидкого и газообразного топлива достаточно подробно рассмотрена в учебном пособии [1], его и следует использовать при изучении данного раздела. Подготовка к сжиганию твердого
Организация сжигания топлива
Сжигание твердого топлива в неподвижном слое производится в специальных топках. Топка с неподвижным слоем может быть ручкой, полумеханической или механической с цепной решеткой. Различают топки с п
Горелки для пылевидного топлива
В большинстве систем пылеприготовления транспортирование топлива в топку осуществляется первичным воздухом, являющимся только частью общего количества воздуха, необходимого для процесса горения. По
Форсунки для сжигания жидкого топлива
Существует два способа распределения жидкого топлива в окислителе: 1) подготовка топливовоздушной монодисперсной эмульсии (первичная смесь) и раздача ее струями в движущийся поток в
Горелки для сжигания газа
К горелкам для сжигания газа предъявляются следующие требования:
· создание условий для полного сгорания газа с минимальным избытком воздуха и выходом вредных веществ в п
Глоссарий
1. Битум (от лат. Bitumen – горная смола, асфальт) – общее название органических веществ, состоящих из углеводородов и их производных. Природные битумы входят в состав нефти, камен
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторные работы проводятся на стендах, монтаж схем и оборудование которых производится с учетом следующих государственных стандартов С
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, правилами включения сушильного шкафа, автоматического потенциометра, работой с весами.
2. Записать технические характеристики основного оборудова
II. Основные теоретические положения
Зола представляет собой твердый минеральный остаток после сжигания топлива и состоит из топочных шлаков и летучей золы, покидающей топочное устройство с дымовыми газами. Состав шлаков и золы, опред
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, порядком включения муфельной печи, установки и выемки из печи тигля, работы с весами.
2. Записать технические характеристики осно
П. Основные теоретические положения
Выход летучих V является одной из важнейших характеристик твердого топлива, от него зависят условия воспламенения и характер горения топлива. Летучие − это газообразные
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, правилами проведения работы: включения муфельной печи, установки в ней заданной температуры, установки в печь и выемки тигля, работы с вес
II. Основные теоретические положения
Теплота сгорания − одна из основных тепловых характеристик органического топлива. Теплотой сгорания называют теплоту, которая выделяется при полном сгорании единицы мас
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством калориметра, бомбы, пресса и лабораторной установкой в целом.
2. Записать технические характеристики оборудования и метрологические характерис
Форма 4
Период
Запись отсчетов по термометру
Данные для расчета
номера наблюдений
показания по шка
II. Основные теоретические положения
При сжигании сернистых топлив температура точки росы продуктов сгорания может быть намного выше точки росы, определяемой парциальным давлением водяных паров в дымовых газах. Это превышение обусловл
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой, порядком включения муфельной печи и установления заданной температуры в ней, установки и выемки из печи тигля, работы с весами.
2. Записать техни
Форма 5
№ п/п
Масса навески
топлива m, г
Масса пустого
тигля g1, г
Масса тигля с осадком
после контрольного
взвешивания g
II. Основные теоретические положения
Под анализом дымовых газов понимается определение в них процентного содержания (по объему) всех компонентов (полный газовый анализ) и отдельных компонентов: СО2, SО2
IV. Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторной установкой. Записать основные технические и метрологические характеристики блоков и хроматографа в целом.
2. Произвести осмотр хроматографа и
Порядок работы калориметра с регистратором
1. Провести подготовку к эксперименту в соответствии с пп. 1...7 раздела IV работы 4.
2. Собрать электрическую схему регистратора (по указанию преподавателя).
3. У
Практических занятий
В соответствии с Государственным образовательным стандартом специалисты, выпускники теплоэнергетических специальностей вузов, должны не только понимать физику процессов, происходящи
Итоговый контроль
Экзаменационные вопросы
1. Перечислите виды энергетического топлива, приведите их классификацию.
2. Стехиометрические соотношения горения топлива.
3. Конс
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
l,08, но при меньших значениях избытка воздуха факел может затягиваться в конвективные поверхности нагрева. Для устранения явления расслоения потока используется подача вторичного воздуха через сопла, установленные в верхней части заднего фронта котла или верхняя часть заднего фронта выполняется с выступом внутрь топки («носом»), который перекрывает 20…30 % выходного сечения топки. Однако наиболее радикальной мерой борьбы с этим явлением следует считать применение тангенциальной компоновки горелочных устройств.
Новости и инфо для студентов