Пылеугольные топки для отопительных котлов

Камерные топки представляют собой устройства, в которых топливо горит в объеме камеры в виде факела при отсутствии какого-либо слоя топлива. В зависимости от вида топлива камерные топки делят на пылеугольные и для сжигания жидкого и газообразного топлива. Рассмотрим пылеугольную топку, стены которой покрыты вертикально расположенными кипятильными трубами. Верхняя часть камеры примыкает к газоходу пароперегревателя и отделяется от него разреженными рядами кипятильных труб, так называемым фестоном. Нижняя часть, выполняемая в виде усеченной воронки, называется холодной воронкой. В стенах камеры размещают пылеутольные горелки. Кипятильные трубы, размещенные на стенах топки и воронки, называют экранами. Сгорание топлива происходит в камере топки во взвешенном состоянии, образуя факел в виде ярко светящегося пламени. Температура, возникающая в факеле пылеугольной топки, снижается при выходе из нее вследствие поглощения большого количества тепла трубками топочных экранов.

Образующаяся зола в процессе горения топлива уносится потоком уходящих дымовых газов, образовавшийся шлак выпадает в холодную воронку, а оттуда через горловину удаляется из топки.

При сжигании трудновоспламеняющегося топлива (антрацита или каменных углей) часть экранов на уровне горелок покрывают зажигательным поясом из огнеупорного материала высотой от 2 до 4 м. Зажигательный пояс выполняют из фасонного огнеупорного кирпича или специальной огнеупорной массы, прикрепляемой к экранным трубам на специально приваренные к экранам шипы.

Горелки для сжигания пылевидного топлива применяют двух видов: круглые вихревые и прямоточные щелевые.

В котлах паропроизводительностью до 75 т/ч горелки размещают фронтально как наиболее рациональное положение по условиям обслуживания котлов. Наиболее распространены круглые вихревые горелки ТКЗ (Таганрогского завода) и ОРТРЭС (Государственного треста по организации и рационализации районных электрических станций и сетей).

В горелке ТКЗ пылевоздушная смесь поступает в улитку, закручивается в ней и выходит в топку по кольцевому каналу, созданному двумя концентрическими стальными трубами. Вторичный воздух поступает в улитку, закручивается в ней и выходит в топку по кольцевому каналу, образованному трубой и амбразурой горелки, выложенной в кладке стены топки. Обе струи перемешиваются, причем центробежная сила способствует переносу частиц в струю вторичного воздуха, в результате достигается более равномерное распределение пыли в воздухе. Поскольку трубы постепенно обгорают под действием тепла, излучаемого факелом, концевые их части выполняют сменными.

Для регулирования работы горелки изменяют скорость первичного и вторичного воздуха. Внутри трубы размещают растопочную мазутную форсунку. Горелки ТКЗ в зависимости от вида топлива изготовляют 18 типоразмеров с производительностью от 2 до 9 т/ч по углю. Пылеугольные горелки ОРГРЭС снабжаются конусообразным рассекателем. При помощи рассекателя осуществляется развертывание выходящего из горелки пыле-воздушного потока и подсос к нему горячих газов из топки, вследствие чего огнеупорная масса рассекателя накаляется и происходит быстрое воспламенение и устойчивое горение пыли. Эти горелки дают короткий факел. Пылевоздушная смесь поступает в топку через стальную трубу, на которой имеется сменная чугунная насадка. Поступление пылевоздушной смеси регулируют давлением первичного воздуха и оборотами штурвалов, изменяя положение конуса, а изменение расхода вторичного воздуха производят шибером, размещенным в улитке с помощью рычага.

Скорость пылевоздушной смеси в круглых вихревых горелках при сжигании антрацитной пыли принимают от 12 до 16 м/с, для пыли тощих углей — от 16 до 20 м/с, для пыли каменных и бурых углей — от 20 до 26 м/с, а скорости вторичного воздуха соответственно 18-22, 20-25 и 20-30 м/с.

Котлы при пылевидном сжигании топлива в процессе работы набирают золовые отложения, для удаления которых применяют систематическую обдувку.

При обдувке поверхностей нагрева котла в котельных установках с давлением пара до 1,4 МПа используют насыщенный, перегретый пар и сжатый воздух давлением 0,5 — 0,6 МПа, а с давлением 2,4 МПа и выше — только перегретый пар и сжатый воздух давлением не выше 3 МПа. Для обдувки поверхностей нагрева котла в обмуровке предусматриваются специальные дверцы, гляделки и отверстия. В небольших котельных агрегатах обдувку поверхностей нагрева производят с помощью ручного переносного брандспойта. Для более крупных котельных агрегатов устанавливают специальные обдувочные устройства.

Для обдувки экранов, пароперегревателей применяют выдвижные обдувочные устройства. В нерабочем состоянии эти устройства размещаются в амбразурах, защищенных от непосредственного действия пламени, и только на время обдувки они вводятся в топочную камеру.

Зола, а также шлак, образующийся при работе котла, удаляется в смывную шахту, размещаемую под холодной воронкой. Выпадающие из факела капли шлака, охладившись при проходе через холодную воронку, скапливаются на дне ванны, а оттуда периодически удаляются струей воды из сопл в шлаковое устройство, расположенное под котлом.