ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЖИГАНИЯ ГАЗА, ЖИДКИХ ТОПЛИВ И ОТХОДОВ В КОТЛАХ И ПЕЧАХ Совершенствование конструкций горелочных устройств из "Повышение эффективности сжигания газа и охрана окружающей среды" К конструированию и применению горелочных устройств, работающих на газе и мазуте предъявляется ряд известных требований горелки должны обеспечивать полное и надежное сжигание топлива с минимальным избытком воздуха, быть компактными и удобными в эксплуатации, отличаться большим сроком службы и иметь невысокую стоимость. Однако сегодня выполнение только указанных требований оказывается недостаточным. [c.6] Одним из современных требований является необходимость организации для каждого типа топочного устройства такого метода сжигания, у которого габаритные и теплообменные параметры факела наилучшим образом соответствуют относительному расположению экранных поверхностей нагрева или размерам и конфигурации топки. При разработке методов сжигания газа и мазута в котлах малой и средней мощности чаще приходится сталкиваться с необходимостью укорочения длины факела во избежание локального перегрева экранных труб и са-жеобразования. [c.6] Духом или жидкого топлива водой с получением однородной водомазутной эмульсии) 9) применением амбразур с конической расширяющейся формой или внезапным расширением 10) использованием фронтового расположения парных горелок со встречной круткой потоков 11) интенсификацией процессов турбулентного перемешивания и теплообмена в топочной камере (применением топок с пересекающимися струями, установкой огнеупорных отражательных стенок и т. д.) 12) комбинацией и сочетанием указанных способов. [c.7] Однако чрезмерное сокращение длины факела может привести к нежелательным последствиям сильному увеличению мак симальной температуры факела и повышению неравномерности тепловыделения по длине (высоте) топки, и как следствие, к локальному перегреву экранных труб, расположенных возле горелок, сокращению срока службы огнеупорных амбразур (туннелей) и т. п. В связи с этим возникает необходимость нахождения оптимальных конструктивных и режимных параметров горелочных устройств, обеспечивающих наибольшую экономичность и достаточную надежность работы котлов и печей. [c.7] Кроме того, горелки должны обеспечивать минимальное образование токсичных продуктов сгорания и обладать более благоприятными шумовыми характеристиками. [c.7] Анализ опыта конструирования вихревых газомазутных горелок в различных проектных и научно-исследовательских институтах показывает, что наряду с использованием традицион ных схем смесеобразования проявляется тенденция к их изменению и совершенствованию. [c.7] Конструктивные и режимные параметры горелок с кольцевой газовой камерой конструкции Ленгипроинжпроекта приведены в табл. 1-1. Эти горелки обладают весьма значительной степенью крутки газовоздушного потока (2,00—2,22) и при номинальном режиме работают при значениях отношения скоростей газа и воздуха, равных 4—10 в зависимости от типоразмера. [c.7] Газомазутные горелки типа ГМ-Ю мощностью 12 МВт, устанавливаемые на паровых котлах ДЕ-16-14 ГМ, имеют периферийную выдачу газовых струй под углом 90° в закрученный поперечный поток воздуха и аксиальный- лопаточный завихритель (см. рис. 1-2). Сравнительно новым элементом здесь является применение комбинированных амбразур, состоящих из конической расширяющейся и цилиндрической частей диаметр конической части 450/690 мм, ее длина 170 мм, диаметр цилиндрической части 800 мм, длина 115 мм. Угол раскрытия факела 50 . [c.9] Примечания 1. Горелки располагаются на фронте котла в один ярус. 2. Все горелки оборудованы коническими амбразурами и коническими амбразурами с пережимом. 3. Газовыпускные отверстия в камере просверлены в шахматном порядке. [c.11] Вихревые горелки данной группы также характеризуются весьма интенсивным перемешиванием газа и воздуха степень крутки здесь составляет 1,4—1,7. Это позволяет обеспечить полное сжигание топлива в коротком факеле (не более 2 м) при коэффициенте избытка воздуха в топке 1,07—1,12. [c.11] Общим недостатком вихревых горелок обеих групп, с периферийной и центральной раздачей газа, является очень неравномерное тепловыделение по оси факела и неравномерное распределение температур и тепловых потоков по экранным поверхностям нагрева или нагреваемым материалам (в печах). [c.11] Газомазутные горелки типа ГМГ имеют тепловую мощность при номинальном режиме от 1,6 до 11,6 МВт и работают по диффузионному принципу сжигания газа. Перемешивание газа и воздуха происходит в амбразуре и в топке одновременно с процессом горения, факелы горелок растягиваются на большую глубину топки. Положительным фактором здесь является снижение максимальной температуры факела на ПО—180 С и достижение более равномерного характера распределения температур по длине топки по сравнению с аналогичными параметрами в случаях применения горелок с периферийной выдачей газа типа ГМГБ-5,6 (см. 6-10).. [c.12] Опыт показывает, что горелки типа ГМГ требуют для обеспечения полного сгорания газа более высоких значений коэффициента избытка воздуха в топке, равных 1,15-—1,20, и поэтому котлы, оборудованные подобными горелками, характеризуются более низкими технико-экономическими показателями по сравнению со случаями применения горелок с более эффективным смесеобразованием (см. раздел 2-2-3). В эксплуатационных условиях их работа нередко сопровождается повышенными потерями тепла вследствие химической неполноты сгорания. [c.12] Для устранения указанного недостатка было предложено усовершенствовать схему выдачи и смешения газа у горелок подобного типа путем выполнения дополнительных газовыпускных отверстий на боковой цилиндрической поверхности газовой камеры (рис. 1-5). Таким образом, после реконструкции горелки стали иметь два ряда газовыпускных отверстий, направленных под углом 90° друг к другу. Отверстия на боковой цилиндрической поверхности газовой камеры выдают струи топлива под углом 90° в закрученный поперечный поток воздуха, а отверстия на ее торцевой стенке —параллельно продольной оси горелки. [c.14] В результате такой комбинации способов выдачи газа заметно сократилась длина факела и при избытке воздуха в горелке 1,10 горелки стали обеспечивать полное сжигание топлива. Положительный опыт эксплуатации опытных горелок типа ГМГ-7М во 2-й Кировской районной отопительной котельной (и на других объектах) в Ленинграде позволил распространить подобный комбинированный метод смесеобразования на все типоразмеры горелок ГМГ и ГМГ-М. [c.14] Комбинированная схема выдачи газовых струй позволила получить вихревые факелы с более мягкими тепловыми характеристиками по сравнению с вариантами только периферийной схемы истечения газовых струй, а также сократить образование токсичных окислов азота. [c.14] Горелки устанавливаются в вертикальной плоскости на боковых стенах топки внутри щелей, образованных в обмуровке между экранными трубами котла. Вертикальные щели выполняют роль огнеупорного туннеля для стабилизации пламени. Ширина и глубина туннеля для всех типоразмеров горелок постоянны и соответственно равны 60 и 100 мм, а высота переменна и зависит от высоты газораспределительного коллектора и мощности горелки. Сравнительно небольшая длина смесителей позволяет разместить всю горелку в вертикальной щели, что дает возможность не только сохранить проходы между котлами свободными, но и облегчить обслуживание самих котлов. [c.15] При встречной компоновке горелок БИГ на двух противоположных стенках топки ее ширина должна быть, не менее 2,0— 2,5 м. При меньшей ширине топочной камеры необходимо применять встречно-смешенную компоновку, обеспечивающую более равномерное заполнение топочного объема факелом. [c.16] Для трубчатых печей газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности разработаны и применяются газовые и газомазутные горелки, обеспечивающие сжигание топлива по кинетическому, смешанному и диффузионному принципам. [c.16] Вернуться к основной статье