Топки с горизонтальными циклонами
Сущность циклонного метода сжигания состоит в том, что тангенциально вводимый в цилиндрический горизонтальный предтопок вторичный воздух с большой скоростью (100— 150 м/с) закручивает поток первичной смеси и в результате центробежного эффекта частицы топлива отбрасываются к стенкам циклона (рис. 4.10). Вся поверхность нагрева циклона ошипована и покрыта огнеупорной массой, благодаря чему, а также увеличению qv в циклоне развивается высокая температура, при которой шлак находиться в расплавленном состоянии и вытекает через летку в нижней части циклона. Движущиеся по спирали в циклоне частицы топлива подвержены воздействию Двух сил: центробежной, отбрасывающей их к внутренней поверхности циклона, и аэродинамической, приводящей к выносу их с большей скоростью (до 20 м/с) вместе с продуктами сгорания через суженное центрально расположенное окно, занимающее небольшое сечение циклона. Соотношение этих сил зависит от размеров частиц, поэтому топливные частицы распределяются по сечению циклона резко неравномерно в соответствии с фракционным составом: к стенкам циклона отбрасываются частицы наиболее крупных размеров, в центральной части циклона движутся мелкие частицы. В процессе выгорания крупные частицы, теряя часть своей массы, все в большей степени подвергаются аэродинамическому воздействию потока и выносятся из циклона.
В отличие от камерного сжигания, при котором частицы топлива сгорают в потоке и продолжительность пребывания их в топке ограничена временем пребывания продуктов сгорания в топке, в циклонном предтопке крупные частицы топлива находятся столько времени, сколько это необходимо для полного выгорания их независимо от продолжительности пребывания продуктов сгорания в топке. Это позволяет в циклонных предтопках сжигать не только пылевидное, но и дробленое топливо с размером кусочков до 5 мм, а также улавливать до 90 % золы топлива.
В горизонтальных циклонах вторичный воздух вводят тангенциально. Топливо с первичным воздухом вдувают аксиально. Диаметр циклонов 1,5—4 м, длина больше его диаметра на 20—50 %. Производительность одного циклона по пару составляет более 200 т/ч. Число циклонов определяется паропроизводительностью агрегата. Наличие нескольких циклонов позволяет изменять нагрузку парогенератора в широких пределах отключением части из них. Этим обеспечиваются высокая форсировка остающихся в работе циклонов, высокая температура и текучесть шлака независимо от нагрузки. Циклонные топки имеют хорошие показатели при сжигании сухих каменных и маловлажных бурых углей. Сжигание тощих углей и антрацита в циклонных топках затруднено.
