Сжигание газа и мазута – котлы – учебное пособие – учебное пособие котельные установки и парогенераторы
Компиляция, основанная на: Prospromat_ Преимущество для тестовых задач: негативные программы и отношение к мужчинам/полуму браку/полу (MMS), пенсоры и компенсации по дифференциальному исчислению государственного университета – пособие.
В камерных печах параллелепипеда сжигается газовое топливо. В данном случае применяется факельный прямоточный метод сжигания. Через горелку газовое топливо подается в камеру либо одновременно с воздухом, либо отдельно. При движении через камеру сгорания газовоздушная смесь воспламеняется. Пульверизированное жидкое топливо подается в топку через форсунки. Мельчайшие его капли, испаряясь, сгорают в топке. В нижней части топочной камеры имеются экранированные холодные воронки для удаления выпадающего зольника при одновременном сжигании газа и мазута (рис. 35).
В циклонной камере можно сжигать такие виды топлива, как газ и жидкость.
Чтобы правильно смешать топливо и воздух, сжигать смесь и передавать тепло от факела в нагревательные поверхности, горелки Gazemet должны предлагать наилучшие возможные условия. Им показаны следующие фундаментальные предпосылки:
- Длина факела сгорания не должна превышать значения, определяемые размером камеры духовки;
Значения воздуха воздуха ω должны быть выбраны таким образом, что минимальная потеря тепла в неполной химии сгорания гарантирована, а содержание токсичных и коррозионных соединений в газах сгорания не превышало уполномоченных значений, в конечном итоге уполномоченных; - Температура и поля на высокой скорости в нескольких разделах печи должны быть максимально выровненными, чтобы не было локального перегрева нагревательных поверхностей сети, вызванных постоянным промыванием факелом отдельных труб котла или Чрезмерные сетки приближаются к факелу в сетках.
а) б)
Рис.35. Схема камеры сгорания для сжигания газового топлива
– при сжигании масла и газа одновременно;
б – при сжигании газа или мазута и угольной пыли
На рис. 36 представлена топочная камера котла БКЗ-75-39, работающего на газе и мазуте.
Рис. 36. Топка котла, работающего на газе и мазуте
Газовое топливо как сжигать
Есть много разных горелок, которые используются при сжигании газового топлива. Организация смеси формирования является одной из ключевых функций горелки, в дополнение к тому, чтобы поставлять количество газа и воздуха, необходимых для достижения определенной производительности.
Горелки можно классифицировать как горелки с внешним смешением или с плоским пламенем в зависимости от того, как организован самый важный этап горения – смешение компонентов.
При сжигании жаропрочных газов, содержащих углеводороды, используются горелки с внешней и частичной внутренней смесью. Отличительной особенностью горелок с внешней и только внешней смесью является быстрый факел. Термин “огнемет” относится к горелкам, работающим с видимым факелом. Горелки с полным смешением газа и воздуха внутри дают очень короткий факел. Свободные горелки иногда называют бесшумными.
Горелки также можно классифицировать по дополнительным признакам. Горелки делятся на две группы в зависимости от способа подачи воздуха: принудительная подача от вентилятора или за счет разрежения в топке. Прямоточные и осевые горелки – это две категории. В прямоточных горелках форма устья горелки, которое может быть прямоугольным или круглым, определяет структуру пламени. Вихревые горелки могут использовать тангенциальную, осевую или спиральную подачу воздуха, как обычно.
Управление потоком струи осуществляется путем выпуска части воздушного потока мимо завитков и изменения поперечного сечения входной трубы или живого сечения лопаточных завихрений, согласно методу. Метод подачи воздуха в горелку Дютиева оказывает существенное влияние на форму факелов, угол раскрытия и количество зон турбулентного смешения газов.
Газовые горелки и газовые горелки классифицируются в соответствии с давлением газа. Есть также горелки высокого давления, которые могут работать при 0,6 МПа давления газа.
Котлы с малой емкостью могут использовать однострочные линии с частичной смешной инъекцией. Инъекционные горелки, которые обычно работают на газе среднего давления, обеспечивают тщательное смешивание газа и воздуха в миксере. Большой размер и шум во время работы являются недостатками.
Наиболее распространенными горелками в котельных являются обрывные горелки с принудительной подачей газа и воздуха. Сжигаемое газовое топливо и одноразовые газовые плиты оказывают влияние на конструктивные элементы горелок.
Горение жидкого топлива
Имейте в виду, что при сжигании жидкого топлива сжигание происходит в фазе парового газа. Почему это?Потому что жидкое топливо имеет температуру кипения, которая намного ниже, чем температура, при которой оно зажигает. Это будет зависеть от скорости испарения поверхности, что значительно увеличивается при распылении жидкого топлива на отдельные капли.
Форсунки, используемые для распыления мазута, различаются в зависимости от метода:
- Механический (из -за давления отопления масла);
- Пар (из -за давления в токе пара);
- Механический пара;
- Высокое давление или воздух низкого давления;
- Вращение (центробежная).
Уровень совершенства любой форсунки определяется тем, насколько равномерный и тонкий рисунок распыления она может создать. Предел регулирования форсунки, или “предел управления форсункой”, является важнейшей характеристикой. ее наименьшая производительность, при которой сохраняется высокое качество распыления.
В механических форсунках мазут, подаваемый насосом под давлением от 1 до 3,5 МПа, распыляется с использованием кинетической энергии струи жидкого топлива.
Основным недостатком механических сопла является резкое снижение качества опрыскивания, когда давление мазута падает до 1,2 МПа, что делает невозможным снижение производства более чем на 75–80%. Включая и выключая различные горелки, котлы с механическими соплами могут быть отрегулированы. Поддержание наименьшего количества избыточного воздуха в камере печи необходимо для обеспечения оптимальной регуляции работы котла и остановить образование оксидов металлов и других химических продуктов.
Форсунки для пара и пневматики. Дробление топлива происходит в паровых и пневматических форсунках за счет кинетической энергии пара или воздуха. Эффективность дробления и количество распыляющего вещества, необходимого для распыления 1 кг топлива, являются основными показателями работы. Взаимодействие между потоками топлива и распыляющим веществом происходит как внутри форсунки, так и сзади нее. При работе на пересечении потоков важно учитывать близость форсунок. Чем больше площадь соприкасающихся поверхностей, ниже удельный расход пургена, тем эффективнее работают форсунки (более качественное дробление).
Форсунки, использующие пневмомеханические и автономные системы. Паромеханические форсунки, функционирующие при давлении мазута 1,6-2 МПа. Данный тип форсунок обеспечивает минимальный дополнительный расход пара на распыление (до 0,05 кг/кг мазута) в условиях широкого диапазона регулирования.
Комбинация виновата в вращающихся сопелах.
С помощью различных типов форсунок, подразделения горелки могут быть получены в одиночных или кратных. Это потому, что бензин служит как основным топливом, так и резервным топливом.
В камерных топках она может быть фронтальной, встречной или угловой. При сжигании распыленного жидкого топлива в камеру сгорания подается сжатый воздух и воздух.
Продолжайте сжигать масла, пока оно не сгорит в камере сгорания. Несекмованное масло и капли нефти, которые были растворены в воде или другой газ, могут выйти из печи вместе при неблагоприятных обстоятельствах (отсутствие воздуха, плохое смешивание).
Мазут эффективно сжигается в циклонных печах. Парогенератор ПК-41С производит пар под давлением 25 МПа и температурой 565-570. Один подовый и два наклонных поперечных горизонтальных циклона установлены в верхней части топки агрегата (рис. 37). Диаметр камеры циклона составляет 3880 мм, высота – 3880 мм, диаметр выходного патрубка – 2340 мм.
Два горизонтальных тангенциальных сопла используются для ввода большей части необходимого воздуха (70%) в циклон. Две механические форсунки, каждая с производительностью 1,25 кг/с, установлены в каждом сопле при давлении топлива 2 МПа. Осевой уличный вход обеспечивает оставшиеся 30 м/с. Предложены душевые форсунки и подача газового топлива в выход улитки.
Долгосрочная высокая эффективность была получена из-за циклонического сжигания масла с высоким содержанием серы. Сжигание масла с помощью избыточного воздушного коэффициента, близкого к единству, резко изменяет характер отложений трубки. Плотность высвобождения тепла в циклонной камере составляет 3 мВт/м3, в то время как плотность потока на склоне составляет 15 мВт/м2.10% масла сжигается после цикла сгорания (но до того, как печь отключится), а приблизительно 90% вводится за раз.
Рис.37. Схема топочного устройства парогенератора ПК-41С с двумя вентиляторами
Циклонными предтопками называют циклоны
1 – тангенциальное сопло; 2 – шибер для регулирования скорости
3 – аксиальный улиточный ввод
Механические сопла, которые производят короткий пламя с большим углом открытия, лучше всего подходят для печи циклонов. Расположение форсунок в сопелах взрыва дает хорошие результаты (рис. 38). В этом случае воздух покидает насадку с максимальной скоростью от 70 до 120 м/с, способствуя улучшению атомизации масла. Сажа на стенах камеры циклона может быть удалена с помощью этого сопла.
Для установок малой производительности интенсификация сжигания мазута может быть достигнута применением муфельного предтопка; один из вариантов его показан на рис. 39. Муфельный керамический предтопок обеспечивает эффективную предварительную тепловую подготовку мазута – частичную газификацию и лучшее смесеобразование. Раскаленные керамические стенки муфеля интенсифицируют испарение топлива, улучшают воспламенение газовой смеси. Горение мазута получается короткофакельным.
Рис. 38. Схема установки мазутных форсунок в дутьевых соплах
Рис.39. Он служит топливом в плане обновления муфеля по усилению сжигания.
мазута:
Сопло;керамический муфель;фронтальный;и три
Стенка топки
Котлы любого размера могут работать на жидком или газообразном топливе.
7. Парационные тепловые поверхности
Поверхность парового котла, где вода истощается или нагревается, известна как испакованная поверхность. Это трубы в трубах, которые были промыты газом горячей печи и имеют флесаны в газовой продукции из трубы.
Фестон может быть создан как небольшой пучок труб, который включается в цикл естественной циркуляции котла. При использовании фестонов он должен разгрузить свои трубы (фестон), чтобы обеспечить свободный проход для дымовых газов и летучей золы. Змеевик пароперегревателя, который подвергается фестончанию на входе газов пароперегревателя, является еще одним устройством, которое может выполнять фестон.
До 30% тепла, необходимого для охлаждения воды, передается при использовании конвективных поверхностей нагрева при параметрах пара (р = 1,3-2 МПа), которые имеют низкую мощность и производительность. Конвективные пучки используются для обеспечения дополнительной парообразующей поверхности нагрева при средних параметрах пара p = 3,93 МПа и T = 450 C. Количество тепла для экранов уменьшается в парогенераторах с естественной циркуляцией, вырабатывающих высокие параметры P 9,81 МПа и T 500-500C.
Конвективные нагревательные поверхности реализованы в форме нескольких рядов вертикально расположенных, подъема или понижения труб диаметром 40–60 мм в парогенераторах с естественной циркуляцией низкого и среднего давления. Продольное орошение труб с потоком продуктов сгорания образует основу метода. Надежная естественная циркуляция в системе должна обеспечиваться конструктивными свойствами конвективных нагревающих поверхностей и разницей в термическом расширении подъема и понижения рядов труб. Конвективные лучевые трубы должны иметь площадь поперечного сечения не менее 3, в зависимости от их высоты.
На рис. 40 показаны испарительные поверхности нагрева. Основной испарительной поверхностью нагрева в современных парогенераторах являются экраны, расположенные в топочной камере. 
Рис. 40. Испарительные поверхности нагрева:
– пучок котельных труб; b – щиток для настенной топки
в – фестона; 1 – верхний барабан котла; 2 – нижний барабан котла;
4. подъем группы труб;
Поставка питательной воды, шаг пятый;Удаление насыщенных пар из контейнеров, шаг шестой.
Путь, пошел газом горячей печи;
10 – верхний испарительный; 9 – люминесцентный коллектор заднего экрана.
11 – Подъемные трубки экрана;
Коллектор верхнего экрана (12), трубы смесителя стекла заднего вида (13), и
14 – использование факела из горящего топлива для разогрева экрана и фестона.
Рис. Экраны представляют собой серию панелей, соединенных вертикальными лифтами и заголовками в паровом генераторе барабана среднего давления с печью для сжигания пульверированного топлива и удаления сухого дна.прямо под барабаном насоса парового генератора. Через коллектор и соединительные трубы различные секции экрана прижаты к барабану индивидуально.
Рис. 41. Схема экранов барабанного парогенератора среднего давления:
Передний экран, трубы вылета и
4 – отводящие трубы; 5 — фестон, 6 – боковые
8 – проводка труб в местах расположения амбразур;
Холодная воронка (10), крючок для поддержки (11) и.
13 – плавник; 14 – натяжной крюк
Спускные трубы расположены снаружи облицовки печи и выводят подачу воды из барабана в нижние коллекторы. Каждый экран имеет свой собственный циркуляционный контур, который подает разную воду в зависимости от того, сколько тепла вырабатывает каждая панель. Экран, расположенный на задней стенке печи и образующий трехрядный фестон в месте выхода продуктов сгорания из топки, затвердевает частицы расплавленной золы, которые не успевают охладиться в топке, и предотвращает шлакование пароперегревателя. Без горизонтальных участков и с минимально возможным количеством изгибаемых элементов подъемные трубы для экранов изготавливаются для горелок и колодцев.
Испарительные поверхности котла для нагрева расположены в топочной камере (радиационной шахте), а радиационные поверхности котла для нагрева представляют собой настенные экраны в конвекторах – газовых секциях агрегата или в чистой вентиляционной шахте (рис. 42). Обычно экраны представляют собой гладкие трубы (рис. Часто применяются мембранные экраны из жидкостных труб или со вставками (рис. 42а), подвешиваемые к раме агрегатов для систем с уравновешенной тягой и выпуском в котле тепловой мощности 42а, в).
Рис. 42. Типы экранирования:
Рулевой экран гладкий и имеет сварные вставки.
Плавниковый; г – гладкотрубный футерованный.
Д – мембранный футерованный; 1 слой огнеупорный.
4 – слой тепловой изоляции; 5 — обмуровка.
Шесть: оребренная трубка;Семь: уникальные шипы.
8 – огнеупорная набивка (карборунд); 9 – хромитовая масса
Мембранные конструкции, выполняемые в виде вертикальных, подвешенных газоплотных панелей, имеют ряд преимуществ: повышенное тепловое восприятие; отсутствие присосов паразитного воздуха; возможность осуществления наддува у агрегатов, т.е. создания в газоходе давления вместо разрежения; меньший на 10 – 15 % удельный расход металла; легкая и дешевая обмуровка; высокая заводская блочность поставки.
Повышенное теплопоглощение экрана обеспечивается такими конструкциями экранов, поскольку часть тепла передается ребрами на обратной стороне труб и преобразуется в активные нагревательные поверхности.
Газовые плотные панели уменьшают шум и устраняют риск взрыва печи. Однако значительная разница температур между соседними элементами не допускается сварными панелями. Чтобы привести к удалению тепла, некоторые печи имеют двойные световые экраны с панелями, подвешенными вертикально в камере печи.
Теплопоглощение экранов искусственно снижается при сжигании твердого топлива при высоких температурах (1500 градусов Цельсия), поэтому экраны футеруются. В зонах высокоинтенсивного сжигания топлива, циклонных печах и зажигательных поясах устанавливаются футерованные экраны.
Конвективные испарительные элементы не образуются в больших объемах высокого давления. Конвективные поверхности создаются в виде многотрубных пучков для котлов со средним и, особенно, низким давлением, где имеется высокая теплота испарения. Давление кипятильных труб уменьшается с ростом рабочего давления и при давлении 10 МПа превращается в небольшой разреженный фестончатый пучок на выходе газов из топки. Трубы для средних давлений имеют наружный диаметр 76 или 60 мм, а длина установок принудительного действия варьируется от 42 до 32 м.
