Камерные топки с удалением шлака в твердом состоянии
Камерные топки с удалением шлака в твердом состоянии обычно представляет собой вертикальную прямоугольную шахту, заканчивающуюся внизу холодной воронкой. Такие топки получили название открытых топок. Продукты сгорания охлаждаются топочными экранами, состоящими главным образом из парогенерирующих, частично пароперегревательных и экономайзерных поверхностей нагрева. Топочные экраны защищают также обмуровку от воздействия высокой температуры. Горючая смесь образуется в топке непосредственно на выходе из горелок. Совершенство смесеобразования оказывает решающее влияние на экономичность и надежность работы парогенератора. Хорошее смесеобразование способствует эффективному сжиганию топлива при малом избытке воздуха (ат = 1,2-f-1,25). Ввиду низкой температуры первичного воздуха поступление его в топку ограничивают (особенно для топлива с малым выходом летучих), это уменьшает его охлаждающее действие: на 20—25 % для АШ; 25—35 % для каменных и на 45—55 % для бурых углей. При сжигании топлива с малым выходом летучих (АШ, Т) для поддержания высокой температуры в зоне воспламенения часть поверхности нагрева экранов, вдоль которых движутся топочные газы к корню факела, покрывают огнеупорным слоем — зажигательным поясом (рис. 4.5).
Эффективное сжигание пылевидного топлива происходит при воспламенении всех пылинок в сравнительно малом объеме зоны воспламенения. Чем меньше пылинок пройдет через эту зону не воспламенившись, тем выше полнота сгорания топлива и тем меньше механическая неполнота сгорания топлива (для бурых и каменных углей 4=0,5—1,5 %; для АШ 4=6 %). Поступающее в топку пылевидное топливо характеризуется различным фракционным составом. Содержащиеся в небольшом количестве крупные фракции пыли сгорают при большей длительности пребывания в топке, они догорают в верхней половине топки. Объем топочной камеры должен обеспечить полное сгорание наиболее крупных фракций пыли, чему соответствует допустимое энерговыделение в топочной камере. Продолжительность пребывания топлива зависит от энерговыделения; чем оно больше, тем быстрее сгорает топливо (рис. 4.6). При одинаковом фракционном составе топливной пыли длина пути ее частиц не оказывает большого влияния на полноту сгорания. Основное значение имеет длительность пребывания их в топке. На схемах (рис. 4.7) путь движения частиц топлива резко различен, но так как тепловое напряжение топочного объема при неизменном расходе топлива остается постоянным (BQ/VT), то и время пребывания частиц топлива также остается постоянным (тпреб== const). При этом скорость движения частиц различна и обратно пропорциональна длине пути.
Допустимое энерговыделение в топочном объеме зависит от рода топлива и метода его сжигания. Топливо с большим выходом летучих быстрее воспламеняется, а выделяющиеся при его горении летучие вещества увеличивают пористость коксового остатка, в связи с чем облегчается диффузия кислорода в глубь кокса и ускоряется процесс его выгорания. Чем больше выход летучих, тем быстрее сгорает топливо и тем более высоким может быть допустимое тепловое напряжение топочного объема. Пылеугольные топки с удалением шлака в твердом состоянии обычно применяют для сжигания топлива с большим и умеренным выходом летучих при тугоплавкой золе и высокой влажности. Бурые и каменные угли с выходом летучих более 30 %, фрезерный торф и горючие сланцы сжигают в топках с молотковыми мельницами с удалением шлака в твердом состоянии.
