КАМЕРНАЯ ТОПКА

Камерная топка - топка паровых и водогрейных котлов, выполненная в виде прямоугольной призматической камеры, в которой топливо сгорает в струе воздуха (в факеле). В таких топках сжигают пылевидное твердое топливо под котлами паропроизводительностью 50—4000 т/ч и более, а также газообразное и жидкое котельное топливо — под котлами. Основными элементами камерной топки являются: собственнотопочная камера, лучевоспринимающие поверхности нагрева, горелки (или амбразуры), устройства для приема щлака и его удаления. Топочная камера своей верхней частью примыкает к газоходу пароперегревателя, отделяясь от него рядами сильно разреженных котельных труб, называемым фестоном. В нижней части камеры находится золовая воронка, выполненная в виде опрокинутой усеченной пирамиды. Топочная камера — отделенное обмуровкой котла от окружающей среды пространство, в котором происходит процесс горения топлива. Обмуровка вертикальных стен, потолочного перекрытия и золовой воронки (или горизонтального пода) должна быть не теплопроводной — для сведения к минимуму количества теплоты, теряемой камерной топкой в окружающую среду, и плотной — для исключения подсоса в камерную топку холодного воздуха извне или выбивания дымовых газов при работе котла с наддувом.
Лучевоспринимающими поверхностями нагрева камерной топки являются топочные экраны и фестон, а в котлах высокого давления — частично трубы пароперегреватели. Топочные водяные экраны предохраняют кладку камеры от износа и разрушений под действием высокой температуры факела и расплавленных шлаков, но в большей степени представляют собой эффективную поверхность нагрева, воспринимающую большое количество теплоты, излучаемой факелом. Распространены экраны из гладких труб. При сжигании трудно воспламеняющегося топлива шпа антрацита возникает необходимость уменьшать тепловосприятие экранов в зоне горелок, чтобы улучшить условия зажигания пыли. Для этого часть экранов на уровне горелок покрывают огнеупорным материалом высотой 2—4 метра (зажигательный пояс). Применяют топочные экраны из плавниковых труб. В этих экранах вдоль диаметрально противоположных образующих труб приваривают продольные ребра — плавники. В совокупности такие трубы образуют сплошную экранную поверхность с повышенной лучевоспринимающей способностью. Камерную топку экранируют с расчетом, чтобы температуpa дымовых газов при выходе из них не превышала температуру начала деформации золы и чтобы исключалась возможность шлакования труб фестона расплавленных золой. Температуру дымовых газов в конце камерной топки принимают равной 1050—1150°С при сжигании углей и 950°С при сжигании сланцев и торфа.
В стенках топочной камеры или по углам взависимости от паропроизводительноссти котлоагрегата и других факторов располагают горелки. Горючая смесь образуется в камерной топке непосредственно на выходе из горелок.
Пылеугольные топки бывают одно-, двух- и трехкамерными. В двухкамерных выделяют зоны горения, догорания и охлаждения, в трехкамерных — зоны догорания и охлаждения. По характеру движения и взаимодействия газовых потоков пылеугольные тонки подразделяют на вихревые и факельные топки. При сжигании пылевидного топлива часть золы уносится из топки дымовыми газами в газоходы котла, остальная часть выпадает из факела в виде капель шлака. Камерные топки подразделяют на топки с твердым и жидким шлакоудалением. Первые представляют собой вертикальную шахту, заканчивающуюся внизу холодной воронкой. Такие топки называют открытыми. Пылеугольные топки с твердым шлакоудалением обычно применяют для сжигания топлива с большим и умеренным выходом летучих веществ при тугоплавкой золе и высокой влажности. Твердый шлак из камерных топок удаляют через смывную шахту, размещаемую под шлаковой холодной воронкой. Выпадающие из факела капли шлака, охладившись при проходе через холодную воронку, скапливаются на дне шлакоприемной шахты, откуда их периодически удаляют, смывая струей воды, подаваемой из особых сопел. Под крупными котлами устанавливают шлакоприемные устройства с непрерывным удалением шлака, сооружая под шлаковой шахтой заполненную водой ванну, из которой шлак удаляется металлическим конвейером. Под камерной топкой имеется небольшой уклон и утеплен. В его нижней части расположена летка с выходным отверстием для выпуска шлака в шлакоприемное устройство, заполненное водой. Во избежание размыва края летки окантованы змеевиковым холодильником. В тогасах с жидким шлакоудалением, благодаря более высокой температуре горения улучшается выгорание топлива, однако возрастают потери с физической теплотой шлака. Основной недостаток камерной топки с жидким шлакоудалением — опасность застывания шлака при пониженной нагрузке котлоагрегата. Камерная топка с жидким шлакоудалением применяют в основном при сжигании слабореактивиых топлив с умеренными значениями температуры плавления золы (1300— 1350°С), влажности (20%) и зольности (25%), а также при сжигании топлива с низкой температурой плавления золы, которая в Камерной топке с твердым шлакоудалением может вызвать шлакование. При жидком шлакоудалении улучшаются показатели топочных устройств, нормализуется удаление золы и интенсифицируется теплопередача в конвективных поверхностях нагрева, так как повышается скорость движения продуктов сгорания. Недостаток камерной топки — низкое энерговыделение в топочной камере.