Пылеугольные топки - Конспект Лекций, раздел Промышленность, Конспект лекции по дисциплине: Топливо и топология устройства. Основы теории горения Пылеугольная Топка Состоит Из Пылеугольных Горелок И Топочной Камеры. Пылеуго...
Пылеугольная топка состоит из пылеугольных горелок и топочной камеры. Пылеугольная горелка предназначена для организованного ввода угольной пыли и воздуха в топочную камеру. Различают вихревые и прямоточные горелки.
Из прямоточных горелок наиболее распространены следующие: открытая амбразура, амбразура с горизонтальным рассекателем, эжекционная амбразура, горелка с системой плоских параллельных струй МЭИ (Московского энергетического института). Рассмотрим каждую из них.
Открытые амбразуры (рис.1.22 или 5-13 учеб) применяются с гравитационным сепаратором. Представляет собой окно прямоугольной формы, через которое пылевоздушная смесь из сепаратора поступает в топку. Над амбразурой устанавливаются сопла для подачи вторичного воздуха. Открытые амбразуры просты по конструкции, удобно компонуются с гравитационным сепаратором, но не обеспечивают достаточно экономичного сжигания топлива, так как зона воспламенения растянута, а подача вторичного воздуха над и под амбразурой изолирует поток пыли от воздействия горячих продуктов сгорания, чем снижает концентрацию пыли и ухудшает условия воспламенения.
Для стабилизации зажигания и повышения устойчивости горения применяется амбразура с горизонтальным рассекателем (рис. 1.23 или 5-29 учеб). Рассекатель 7 разделяет пылевоздушный поток на две струи, что приводит к образованию между ними вихря горячих продуктов сгорания. Это способствует более быстрому воспламенению смеси. Горизонтальные рассекатели почти также несовершенны, как открытая амбразура.
Эжекционная амбразура (рис.1.24 или 5-20 учеб). Здесь подача вторичного воздуха производится через две пряди плоских сопл, расположенных в выходной части шахты. Струи вторичного воздуха, выходящие из сопл, улучшают смесеобразование и заполнение топочной камеры, разделяя на два потока пылевоздушную смесь, поступающую в топку из амбразуры. Процесс горения стабилизируется за счет обратного тока горячих продуктов сгорания в зону между прядями верхних и нижних сопл.
Горелка с системой плоских параллельных струй (щелевая горелка) (рис.1.25 или 5-21 учеб) представляет собой два канала с выходным сечением в виде вертикальных щелей. По оси щелей установлены сопла вторичного воздуха. Каналы с соплами образуют эжектор, в котором за счет энергии вытекающего из сопл вторичного воздуха пылевоздушная смесь через щели горелки поступает в топку. Из-за малой ширины струй и высокой концентрации пыли происходит быстрое распространение пламени от периферии к оси факела. Повышенные скорости истечения из горелки и высокие температуры окружающих топочных газов способствуют ускоренному воспламенению и интенсивному выгоранию пыли. В этой горелке возможно также сжигание газа, т.е. горелка является комбинированной пылегазовой.
Вихревые горелки применяются для сжигания любого вида топлива. В них создается циркуляционное движение топлива, что увеличивает время пребывания топлива в горелке и обеспечивает большую устойчивость горения. Преимущества вихревых горелок:
- высокие удельные топочные нагрузки;
- сжигание топлива с низким коэффициентом избытка воздуха;
- уменьшение уноса несгоревших частиц топлива.
Для ПК и ВК в топках с ММ и МВ применяют вихревую прямоточно-улиточную горелку (рис. 1.26 или 5-23 учеб). Пылевоздушная смесь подается по центральной трубе, на которой установлен диффузор и конический рассекатель, обеспечивающий большой угол раскрытия потока. Вторичный воздух получает закрутку в улиточном закручивателе и, выходя по кольцевому каналу в топку, перемешивается с потоком пылевоздушной смеси.
Топочные камеры факельных топок выполняют в виде прямоугольного параллелепипеда, покрытого экранными поверхностями нагрева. Верхняя часть топки примыкает к поворотной камере, нижняя переходит в холодную шлаковую воронку. На вертикальных стенах размещаются горелки.
Стены топки покрыты трубами и делятся на фронтовую (переднюю), заднюю и две боковые. Систему труб, расположенных на фронтовой стене, называют фронтовым экраном, на задней стене – задним экраном, на боковых стенах – левым и правым экраном. Задний экран в верхней части топочной камеры переходит в фестон – разведенные в несколько рядов экранные трубы. Шлаковую воронку топки, покрытую экранными трубами, называют холодной воронкой. Экранные трубы в нижней части вварены в общую сборную трубу – нижний коллектор, а в верхней части введены в барабан или в верхний коллектор, соединенный с барабаном. Экранные трубы, расположенные в зоне наиболее высоких температур, воспринимают теплоту в основном за счет лучеиспускания, поэтому их называют лучевоспринимающими поверхностями нагрева. Экранные трубы, воспринимая теплоту от продуктов сгорания и факела, одновременно защищают стены топочной камеры (обмуровку) от действия высоких температур.
В современных парогенераторах и водогрейных котлах применяют гладкотрубные, шиповые и плавниковые экраны. Гладкотрубный экран (рис.1.27,а или 5-24 учеб) состоит из стальных труб. Шиповой экран (рис.1.27,б или 5-25 учеб) применяется для создания зажигательного пояса в зоне установки горелок. Пояс имеет высоту 2-4 м и закрывает экранные трубы на уровне установки горелок, что позволяет увеличить температуру и улучшить условия воспламенения топлива. Шиповой экран состоит из гладких труб и приваренных к ним штырей (шипов). Плавниковые экраны (рис.1.27, в или 5-26 учеб) применяются для топок, работающих под наддувом, т.е. при избыточном давлении в топке. Плавниковый экран представляет собой сплошную экранную поверхность за счет соединения соседних труб ребрами (плавниками), сваренными между собой.
Для более интенсивного охлаждения продуктов сгорания в топочной камере стремятся разместить как можно больше экранных поверхностей нагрева. Это достигается применением двусветных экранов (рис.5-27 учеб.) и ширмовых поверхностей нагрева (рис.5-28 учеб.). Двусветный экран – это поверхность нагрева, получающая теплоту, излучаемую факелом с двух сторон. Двусветный экран представляет собой вертикальную панель, выполненную из одного ряда труб, разделяющую топку на две части. Применение двусветных экранов выравнивает поле температуры по фронту котла, но усложняет его эксплуатацию (требуется равномерное распределение теплоты по обеим сторонам топки). Двусветный экран может работать как испарительная поверхность нагрева или использоваться для начального перегрева пара. Ширмовая поверхность – это панель, выполненная из гладких u-образных труб, приваренных к коллекторам, расположенная в поворотной камере. Используются ширмы как испарительные поверхности для первой ступени перегрева пара.
Схема пылеугольной топки приведена на рис. 1.28 или 5-2 учеб.
Все темы данного раздела:
Конспект лекции по дисциплине
«КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ»
Автор: Малышева Е.В.
Преподаватель теплотехнических дисциплин
Краснотурьинск
2006г.
Виды топлива. Основные характеристики топлива
Вещества, способные в процессе каких-либо преобразований выделять энергию, которую можно технически использовать, называют топливом. Различают ядерное и химическое топливо. Ядерное топливо выделяет
Основные характеристики твердого топлива
Основными видами твердого топлива является торф и ископаемые угли, которые образовались в процессе углефикации отмершей растительной массы (древесина, листья, хвоя и т.д.). Отмершие части растений
Основные характеристики жидкого топлива
Природным жидким топливом является сырая нефть – это смесь жидких углеводородов различного состава, в которых могут быть растворены твердые углеводороды. Но как топливо сырая нефть не используется.
Основные характеристики газообразного топлива
Газообразное топливо делится на естественное и искусственное. Естественное – природный газ и попутный газ, выделяющей при извлечение нефти на поверхность. Искусственное – генераторный (получают пут
Особенности сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива
Согласно теории горения процесс горения протекает в следующем порядке:
подготовка топлива к вводу в топку (сортировка по фракциям, дробление, при факельном сжигании – размол). Жидкое
Теоретический и действительный объемы воздуха для сжигания топлива
В паровых и водогрейных котлах при сжигании топлива в качестве окислителя используется воздух. Зная количество воздуха, необходимое для горения 1 кг (или 1 м3) каждого горючего элемента
Присосы воздуха по газовому тракту
Газовый тракт котла работает под разряжением и через неплотности в обмуровке происходят присосы воздуха в котельный агрегат (см.рис.1.4.). В результате этого коэффициент избытка воздуха по мере дви
Теоретический и действительный объемы продуктов сгорания
Состав продуктов сгорания при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м3 газа:
.
Все продукты сгорания
Теоретическая и действительная энтальпия воздуха и продуктов сгорания
Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют энтальпией (теплосодержанием). Энтальпия воды и водяного пара обознается
Общее понятие о тепловом балансе. Располагаемая и полезная теплота
При работе парового или водогрейного котла вся полученная в результате сжигания топлива теплота расходуется на получение пара или воды требуемых параметров и на покрытие тепловых потерь.
Н
Характеристика потерь теплоты в котельном агрегате
1. Потери теплоты с уходящими газами возникают вследствие того, что продукты сгорания после прохождения газового тракта не охлаждаются до температуры окружающей среды. Это наибольшая составляющая и
Коэффициент полезного действия котельного агрегата
КПД котла – это отношение полезной работы к располагаемой. Для котельного агрегата различают КПД брутто и КПД нетто. КПД брутто определяют по выработанной теплоте, а КПД нетто по отпущенной к потре
Слоевые топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
В топках с движущейся колосниковой решеткой (рис.1.7.а, или 5-1-в-г учеб) топливо из топливного бункера через угольные ящики 4 и регулятор толщины слоя 5 под действием собственного веса поступает н
Типы цепных решеток
В зависимости от типа колосников цепные решетки делятся на следующие виды:
1. ленточные цепные решетки, у которых колосники соединены между собой штырями;
2. бимсовые цепные решет
Слоевые топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
К топкам с неподвижной колосниковой решеткой и движущимся слоем топлива относятся топки с шурующей планкой, топка с нижней подачей, шахтная
Свойства и характеристика угольной пыли
Угольная пыль состоит из частиц размером до 300мкм с преобладанием мелких фракций (больше всего частиц размером от 20 до 50 мкм). Форма пылинок неправильная и зависит от рода топлива.
Осно
Схемы пылеприготовления
Для превращения твердого топлива в пыль необходимо осуществить следующие операции:
1. первичную обработку - удаление из топлива металлических предметов с помощью магнитных сепараторов (для
Углеразмольные мельницы
Превращение топлива в пыль производится в мельницах, которые принято классифицировать по принципу измельчения топлива и скорости вращения подвижной части (см.табл.1.7).
Табл.1.7.
Питатели дробленого угля
Подача топлива в мельницы производится питателями топлива. Тип и конструкция питателя зависят от влажности топлива. Для сухих топлив применяют дисковые питатели, для влажных – скребковые.
Сепараторы
Отделение крупных частиц от мелких, готовых для сжигания, производится в сепараторах. В зависимости от типа и производительности мельницы, свойств сжигаемого топлива применяются гравитационные, ине
Топки для сжигания жидкого топлива
Для сжигания мазута необходима его предварительная подготовка: уменьшение вязкости и распыление. Горению топлива должно предшествовать его испарение, смешение с окислителем, прогрев горючей смеси.
Топки для сжигания газа
Топки для сжигания газа по конструкции аналогичны топкам для сжигания мазута. В них можно одновременно сжигать газ и жидкое топливо. Подготовка природного газа для его сжигания производится в газог
Вихревые топки
Вихревой метод сжигания используется в настоящее время в циклонных топках с горизонтальными и вертикальными циклонами. Для промышленных КУ применяют топки с горизонтальными циклонами при сжигании т
Теплообмен в элементах котельного агрегата
Расчет топочной камеры выполняется с целью выявления экономичности и надежности ее работы. Экономичность характеризуется минимальными потерями теплоты от химической и механической неполноты горения
Порядок расчета топочных камер
При выполнении поверочного расчета топки известны: объем топочной камеры, степень ее экранирования и площадь радиационных поверхностей нагрева, конструктивные характеристики труб экранных и конвект
Образование пара
Образования пара в КА происходит при постоянном давлении и непрерывном подводе теплоты от продуктов сгорания к воде. Процесс образования пара состоит из трех стадий: подогрев воды до температуры на
Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева
Надежная работа поверхностей нагрева котла может быть только при хорошем охлаждении стенки труб, расположенных в зоне высоких температур продуктов сгорания. Охлаждение производится
Принудительная циркуляция в паровых и водогрейных котлах
К принудительной циркуляции прибегают в тех случаях, когда естественную циркуляцию осуществить нельзя. Это происходит с повышением давления, так как при этом разность плотностей пара и воды уменьша
Сепарационные устройства
Предохранение внутренних поверхностей нагрева от отложений возможно только при минимальном количестве примесей. В насыщенный пар примеси попадают с капельками котловой воды, содержащей соли. Для ум
Условия надежной работы поверхностей нагрева
Надежная работа поверхностей нагрева может быть обеспечена только при устойчивой циркуляции охлаждающей среды. Наиболее интенсивно охлаждает трубы воды, мене интенсивно – пар. При превышении темпер
Основные направления развития котлов
Появление первых паровых котлов связано с простым цилиндрическим агрегатом, показанном на рис.2.9, а или 7-1, а учеб. Он состоит из цилиндрического барабана с эллиптическими днищами. В верхней част
Котлоагрегаты специального назначения
Котлоагрегаты, встроенные в технологическую цепь при производстве каких-либо продуктов, называются технологическими агрегатами.
Энерготехнологический котел СЭТА-Ц-100 (для сжигания 100 т/с
Теплофикационные водогрейные котлы
Для теплоснабжения промышленных предприятий и жилищно-коммунального сектора в настоящее время одновременно с комбинированной выработкой электрической и тепловой энергии на ТЭЦ широко распространены
Пароводогрейные котлы
Для одновременной выработки технологического пара и перегретой воды для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции используют комбиниров
Регулирование температуры пара
В промышленных котлах колебания перегрева пара при изменении нагрузки существенно на работу теплоиспользующих аппаратов не влияют. Поэтому в них нет устройств, регулирующих перегрев пара. У энергет
Назначение и типы водяных экономайзеров
Водяной экономайзер (ВЭК) предназначен для нагрева питательной воды продуктами сгорания. В зависимости от температуры, до которой вода подог
Схемы включения некипящих и кипящих экономайзеров
В соответствии с требованиями Правил Котлонадзора чугунные экономайзеры должны быть отключаемыми по водяному тракту и по тракту продуктов сгорания (иметь обводной мимо ВЭК газоход для продуктов сго
Назначение, типы и схемы включения воздухоподогревателей
В современных котлах, особенно при сжигании влажных топлив, широко применяются ВЗП. Подача горячего воздуха в топку котла ускоряет воспламенение топлива и интенсифицирует процесс горения, уменьшая
Обдувка и обмывка поверхностей нагрева
Для удаления отложений с поверхности нагрева применяют обдувочные аппараты. Обдувка может производиться горячим паром и холодной водой или сжатым воздухом. Принципы действия обдувочного аппарата: э
Дробевая очистка поверхности нагрева
Для очистки конвективных и хвостовых поверхностей нагрева (водяные экономайзеры и воздухоподогреватели) от связанных плотных отложений прим
Коррозия поверхностей нагрева
Разрушение металла под действием агрессивной среды называется коррозией. Металлические поверхности нагрева котлов подвергаются коррозии под действием продолжительности сгорания (наружная коррозия)
Строительные материалы и конструкции
Поверхности нагрева котлов выполняются из металла и находятся под действием высоких температур, механических напряжений и агрессивной среды. В результате этого могут возникать явления ползучести, к
Обмуровочные материалы
При выполнении обмуровки применяют огнеупорные и теплоизоляционные материалы. Свойства этих материалов делят на две группы: основные и специальные.
Основные свойства – это свойства, которы
Фундаменты и каркасы
Фундамент воспринимает массу парогенератора, его обмуровки каркаса и передает эту массу на грунт. Глубина закладки фундамента выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить его устойчивость и минима
Обмуровки
Обмуровка парового и водогрейного котла служит для ограждения топочной камеры и газохода от окружающей среды. Обмуровка подвержена действию высоких температур, химическому воздействию газов, золы,
Гарнитура котла
Устойчива, для обслуживания котла и защиты обмуровки от разрушения при взрыве, называется гарнитурой. В соответсвии с Правилами Котлонадзора котел должен иметь топочные дверцы, лазы для осмотра топ
Питательные устройства
Питательные устройства предназначены для подачи питательной воды в котел. Питательные устройства должны иметь паспорт завода-изготовителя и обеспечивать необходимый расход питательной воды при давл
Арматура и редукционно-охладительные установки
Устройства, предназначенные для прекращения подачи теплоносителя или изменения его количества, а также для обеспечения безопасной работы сосудов, находящихся под давлением, называются арматурой. Вы
Трубопроводы
Система трубопроводов предназначена для соединения между собой всего действующего оборудования парогенераторов, насосов, деаэраторов, ТОА и т.д. Система трубопроводов состоит из труб и арматуры. Ар
Газовоздушный тракт. Тягодутьевые машины
Для организации процесса горения в топку парового или водогрейного котла необходимо подавать воздух и удалять образующиеся продукты сгорания. Подача воздуха и удаление продуктов сгорания могут б
Дымососы и вентиляторы
Вентиляторы, обеспечивающие подачу в топку воздуха, необходимого для организации процесса горения, называются дутьевыми вентиляторами. Вентиляторы, предназначенные для удаления продуктов сг
Топливное хозяйство при сжигании твердого топлива
Топливное хозяйство промышленных котельных установок состоит из устройств и сооружений для разгрузки, хранения, складирования и подачи топлива к КА. Основное требование, предъявляемое к оборудовани
Топливное хозяйство при сжигании жидкого топлива
Жидкое топливо для котельных может использоваться как основное, резервное, аварийное и растопочное. При использовании мазута в качестве основного топлива он является единственным видом топлива (ино
Золоулавливание
Для очистки выбрасываемых в атмосферу продуктов сгорания и защиты рабочих колес дымососов от уноса (летучей золы и частиц несгоревшего топл
Шлакозолоудаление
В котельных, работающих на твердом топливе, системы шлакозолоудаления должны обеспечивать надежное удаление шлаков и золы, безопасные условии для персонала, защиту окружающей среды от загрязнения.
Тепловые нагрузки котельных
Режим теплопотребления отдельных предприятий существенно влияет на выбор оборудования котельной и эффективность его использования. Количество и единичная мощность устанавливаемых котлов зависят от
Транспорт тепла к потребителям
Централизация теплоснабжения приводит к необходимости развития тепловых сетей, увеличения их протяженности, что увеличивает затраты на транспорт тепла от теплоисточников до потребителей. Для уменьш
Методика расчета тепловых схем
Расчет тепловой схемы является основным тепловым расчетом при проектировании котельной установки. На основании этого расчета составляют паровой и тепловой баланс котельной, производят выбор оборудо
Компоновка оборудования котельной
Взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования в помещении котельного цеха называют компоновкой оборудования. Компоновка выбирается проектной организацией в зависимости от вида сжи
Основные нормы проектирования центральных котельных
Центральные котельные установки проектируются в соответствии со СНиП. При проектировании следует исходить из следующих основных положений:
1. Строительство, расширение и реконструкция коте
Технико-экономические показатели котельных агрегатов
Основными показателями, характеризующими экономичность работы котлоагрегата, являются КПД (брутто и нетто), расход условного топлива на единицу выработанной и отпущенной электроэнергии, удельный ра
Новости и инфо для студентов