ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схемы с U- и L-образными факелами из "Топочные процессы" Организация двух ступеней очага горения как практический прием сжигания топлива известен весьма давно [Л. 20]. Чаще всего она осуществлялась в виде двух ступеней подачи воздуха, что во многих случаях приводило к весьма эффективноаду протеканию процесса. В настоящее время расчленение очага горения на две ступени применяется во всех трех классах топочных процессов слоевом, факельном и вихревом, однако в этот прием вкладывается уже несколько иное содержание. С нашей точки зрения он становится наиболее осмысленным в тех случаях, когда с его помощью стараются реализовать принцип наименьшей суммарной теплоемкости первичной горючей смеси, при котором ускоряется ее прогрев, обеопечивается ранняя газификация топлива, приводящая к раннему образованию газообразной первичной горючей смеси и, наконец—к своевременному раннему воспламенению этой смеси, начинающей весь топочный процесс. [c.159] Одной из основных причин организации даухступенчатого очага горения может явиться чрезмерная разнородность фракционного состава топлива. Так, в свое время, когда возникла проблема нахождения рациональных методов сжигания фрезерного торфа, была сделана попытка организации комбинированного сжигания мелких фракций — во взвешенном состоянии, в топочном объеме и крупных, кусковых фракций—в слое (схема IV, фиг. 17-1). [c.159] Вследствие значительных пределов колебаний у поступающего в топку фрезторфа обоих определяющих факторов топочная решетка могла то заваливаться топливом, то обнажаться, что свидетельствовало о том, что в случае фрезторфа при столь упрощенном способе подачи топлива питание слоя не является достаточно удовлетворительно организованным и требует более тонких азродвнамических приемов. Ненадежным в этом случае оказывается и способ питания вторичного (факельного) очага горения, так как при сколько-нибудь значительных форсировках (скоростях газо-воздушного потока) топочными газами будут подхватываться и сравнительно крупные частицы топлива, которые не будут успевать выгорать за время краткосрочного (прямоточного) полета через топочную камеру. [c.159] Чт о же касается пылеобразных частиц и прилегающих к ним наи- более мелких штыбовых фракций (примерно АО мм ъ поперечнике), то, будучи сначала подхвачены разгонным дутьем, они взвешиваются затем в общем газоеоздушном потоке и горение их должно быть организовано в топочном объеме. [c.161] В рассматриваемой топке для этой цели помимо вторичного воздуха разгонного дутья предусмотрено двойное острое дутье с фронтальной и задней сторо топочной горловины с учетом необходимой дальнобойности. Наиболее эффективные результаты сжигания получены при распределении воздуха на первичный (слоевой) и вторичный (камерный) очаги горения при примерных соотношениях 1/ 2=3- -4. [c.161] По нашему мнению, целесообразно различать параллельные и последовательные зоны активного горения. Последние являются центром последовательного развития процесса вдоль хода газа в данной, частной струе потока. Это развитие в основном зависит от способа подачи воздуха по пути данной струи, иначе говоря, от интенсивности образования горючей смеси по ходу газов. [c.163] Параллельные активные зоны горения пыли возникают по поперечному сечению потока (то Почного пространства) в зависимости от его конфигурации, типа и распределения горелок по фронту топки. Почти во всех пылеугольных топках, применяемых в современной практике, параллельно активным факельным потокам движутся значительные потоки избыточного воздуха или пылевоздушной смеси столь пони-жекной концентрации и температуры, что они становятся только оболочкой факельного процесса, почти не принимая в нем никакого участия. [c.163] Особенно существенна в этом отношении роль вторичного воздуха и способы его введения в процесс. Нередко помимо обычных целей его введения ему придавали роль защитного слоя для отжимания факела от топочных стен во избежание шлаковки последних. Такие неактивные зоны потока, движущегося по топочному объему, приводят к плохой степени использования сечения топки, снижая ее характеристики как по итоговому избытку воздуха, так и по механическому недожогу. Действительно, при неудачной компоновке питающих органов с топочным пространством они становятся нередко основ1ным источником уноса и при том наиболее тонких фракций пыли, даже не вступивших в процесс. [c.163] В противовес этим данным, обычно получаемым в виде эмпирических зависимостей для частных случаев испытания отдельного топочного устройства и включающих в скрытом виде воздействие самых различных факторов, имеются пока тоже немногочисленные, но не менее убедительные данные, утверждающие путем прямого сопоставления тот факт, что унос в ряде случаев состоит из самых мелких фракций пыли с содержанием горючего, соответствующим первоначальному составу этих же фракций в исходной пыли угля, поступающей в топку [Л. 34 и 35]. Причина уноса мельчайших частиц, фактически не затронутых горением, указывалась выше. Это явление вполне аналогично так называемому физическому недожогу , наблюдаемому при факельном сжигании жидкого топлива вследствие пролета капель топлива по периферийным, неактивным слоям воздушного потока. [c.164] Активность смесеобразования, в основном зави сящая от апособов введения в процесс воздуха, является решающим фактором скорости сгорания пылеобразного топлива. В этом отношении следует указать на два основных типа пылеугольных топочных устройств, применяемых на практике (фиг. 16-2,а и б). [c.164] На фиг. 16-2,а представлена схема известной пылеугольной топки с и-образным факелом. Эта тоока появилась и получила распространение еще на заре развития пылесожигания. В американской практике она часто встречается и в настоящее время. У нас ее довольно скоро вытеснила топка второго типа (фиг. [c.164] Для рассматриваемой схемы характерен также чрезмерно укороченный верхний участок потока, что, как указывалось, может явиться причиной выноса наиболее тонких фракций пыли, которые при неблагоприятных режимных условиях и свойствах горючей массы могут оказаться вне зоны воспламенения и попасть в унос в нетронутом процессом горения виде. Впрочем, и при второй схеме (фиг. 16-2,6) наблюдалось аналогичное явление в тех случаях, когда горелки ставились в два ряда при явно укороченном пространстве для развития верхних факелов источником уноса становилась верхняя, периферийная часть потоков, идущих от верхнего ряда горелок. [c.165] Немедленно при выходе потока из турбулентной форсунки во внезапно расширенный объем топочной камеры возникает раскрутка этих потоков, что ухудшает условия далыте.й-шего смесеобразования очень скоро направленные под разными углами друг к другу струи первичного и вторичного потоков сглаживаются в одном и том же направлении, перестают атаковать друг друга и дальше уже мирно сопутствуют друг другу, продолжая вяло перемешиваться лиШь за счет общей турбулентности потока. Поэтому для более полного первичного смесеобразования, если такое желательно по самому замыслу процесса, значительную роль может играть хорошо спрофилированная амбразура горелки, когда эта горелка достаточно отодвинута назад (от топки). В этом случае сама амбразура, в которой продолжается движение закрученных потоков, начинает играть роль смесительной камеры, причем первичное смесеобразование в ней практически завершается. В горелках обычного типа воздействие на первичную, корневую зону с.ме-шения производится за счет изменения соотношений в количествах первичного и вторичного воздуха, для чего достаточно обеспечить возможность дросселирования одной из двух веток, идущих от общего источника (вентилятора) первичного или вторичного воздуха, что, вообще говоря, осуществимо как до нх ввода в горелочную систему, так и в самой горелке. Диапазон возможной регулировки расширяется, если крохме воздействия на количественные соотношения, иначе говоря, на соотношения выходных скоростей вторичного и первичного воздуха, в горелках предусмотрена возможность изменения углов встречи этих двух потоков. Последнее мероприятие Применяется редко, так как вызывает, как уже указывалось, лишнее увеличение сопротивления системы. Распространенные типы турбулентных горелок приведены на фиг. 16-3—16-5. [c.166] Вернуться к основной статье