ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Топливное оборудование из "Оборудования НПЗ и его эксплуатация" Процесс сжигания топлива можно условно разделить на несколько последовательных этапов предварительный подогрев топлива, мелкодисперсное распыливание его, перемешивание с воздухом, нагрев топливно-воздушной смеси до температуры воспламенения при одновременном испарении топлива, пирогекное разложение и сжигание. [c.221] Предварительный подогрев жидкого топлива производят в топливных емкостях, в специальных теплообменниках, а также в самих форсунках. Подогрев особенно важен для высоковязких топлив. Максимальную температуру подогрева устанавливают из соображений экономичности и предотвращения образования кокса в каналах форсунок. [c.221] В форсунках топливо распыляют для приведения его в мелкодисперсное состояние, при котором смешение с воздухом и последующее полное сгорание топлива облегчаются и ускоряются. [c.221] В большинстве трубчатых печей жидкое топливо распыляют водяным паром, реже — воздухом механический же распыл почти не применяется. [c.221] Распыление представляет собой сложный комплекс физикохимических процессов внутриканальный распад топлива при прохождении через сопло форсунки, механическое разрушение под действием сил трения, возникаюших между распылителем и топливом, кавитация, приводящая к парообразованию и вскипанию топлива. [c.222] Паровые форсунки просты по конструкции, однако в них расходуется много пара (примерно 0,3—0,6 кг на 1 кг топлива), бездушные же форсунки применяют тогда, когда они могут работать на воздухе от вентилятора, т. е. при низком напоре воздуха в противном случае они неэкономичны. [c.222] Распыленное топливо в процессе смешения с воздухом или после него нагревается за счет тепла в форсуночной амбразуре и топке до температуры воспламенения смеси. При этом оно испаряется и подвергается пирогенному разложению. Заключительным этапом является полное сгорание топливной смеси. [c.222] Размеры факела, исходяшего от форсунки, определяются скоростью прохождения топлива через все описанные этапы. Длина факела зависит и от расхода топлива на одну форсунку. [c.222] Процесс сжигания газообразного топлива, в отличие от сжигания жидкого топлива, состоит из меньшего числа этапов в форсунке или в начале топки газ смешивается с воздухом, затем топливно-воздушная смесь нагревается до температуры воспламенения и сгорает. Таким образом, качество сжигания газа зависит от степени перемешивания его с воздухом и быстроты нагрева смеси. Первое достигается дроблением газа на отдельные мелкие струи, равномерно распределенные в сечении форсуночной амбразуры, второе — устройством специальных туннелей, в которых за счет тепла среды топливно-воздушная смесь с большой скоростью нагревается до температуры воспламенения. [c.222] В большинстве трубчатых печей для сжигания газообразного топлива применяют газовые горелки простой конструкции. Они представляют собой концентрично расположенные в форсуночной амбразуре кольцевые трубчатые коллекторы (бублики), снабженные множеством калиброванных сопел для выхода газа. Диаметр сопел выбирают в зависимости от их числа к требуемой производительности каждой горелки. Такие горелки довольно долговечны и легко изготовляются в заводских условиях. Однако эксплуатационные показатели их невысоки. [c.222] Широко распространены комбинированные газонефтяные форсунки ГНФ-1М и ГПФ-3, которые работают на газовом топливе, но в случае прекращения подачи газа могут быть быстро переведены на жидкое топливо. В форсунках обеих конструкций предусмотрена возможность продувки паром каналов жидкого топлива, что предотвращает забивание топливных сопел коксом или грязью. [c.222] На рис. УИ-18 показана универсальная газомазутная форсунка ФГМ-4 конструкции Гипронефтемаша. Она приспособлена для работы на низконапорном воздухе (200—300 мм вод. ст.). [c.222] В последнее время на некоторых трубчатых печах применяют так называемые угловые щелевые форсунки, способные создавать настильное пламя, т. е. плоский факел, стелющийся на одну из стен печи. Примечательной особенностью названных форсунок является короткое пламя при воздушном распыливании жидкого топлива. [c.223] Проблема короткопламенного горения газа разрешена в печах беспламенного горения с излучающими стенками топки, в которых достигается полное предварительное смешение газа и воздуха. При этом благодаря применению инжекционных смесителей удается добиться полного сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха 1,05—1,10. Смесь газа и воздуха, тщательно перемешанная и подогретая до температуры воспламенения, сгорает почти мгновенно, поэтому в горелках рассматриваемых печей продолжительность горения зависит от времени, необходимого для нагрева смеси до указанной температуры. [c.223] Выйдя из сопла со скоростью 200—400 м/с, струя газа подсасывает необходимое количество атмосферного воздуха. Газовоздушная смесь через инжектор поступает в распределительную камеру, а оттуда по трубкам 5 — в керамические туннели. [c.224] Панель горелки собирается из керамических призм 6, зазор между призмами составляет 1—3 мм. В каждой призме имеется один, два, четыре или девять туннелей длина туннеля зависит от его диаметра. В туннелях происходит нагрев газовоздушной смеси до температуры воспламенения и ее горение. Этому способствует высокая температура стенок туннелей, которая зависит от условий эксплуатации печи (производительности горелок и температуры стен трубных экранов). [c.224] Нормальная работа беспламенных панельных горелок с ровным фронтом горения и излучения обеспечивается при равенстве скоростей распространения пламени и истечения газовоздушной смеси. В трубках скорость смеси больше, чем в туннелях, а в туннелях скорость не должна быть меньше скорости распространения пламени. Следовательно, по существу смесь начинает гореть только после выхода ее из трубок в туннели. Однако практически возможно резкое снижение скорости смеси в трубках вследствие засорения сопел, инжекторов, самих трубок или значительного падения давления топливного газа. Исходя из этих соображений, следует избегать больших объемов распределительных камер, чтобы при проскоке пламени в них не происходили сильные хлопки. [c.225] Конструкция панельных хорелок позволяет обеспечить равномерные нагрев и лучеиспускание на большой площади, что в конечном счете приводит к.малым размерам печей при их высокой э( ) ф ективности з а счет- э ач тел ьной-средн ей теп л она п р яженности поверхности нагрева (до 80 тыс. ккал-м -ч ). Кроме того, при необходимости горение можно регулировать так, чтобы каждый участок трубного экрана получал тепловое излучение в требуемом количестве в печах с обычными горелками и форсунками это труднодостижимо. [c.225] Вернуться к основной статье