Камера сгорания котла



Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Перейти к: навигация, поиск
камера сгорания котла Protherm Бизон NO

Камерой сгорания или топкой называют аппарат, который предназначен для сжигания топлива с целью получения тепла. В каждом топочном устройстве происходит одновременно три процесса: горение топлива, теплоотдача излучением и улавливание некоторой части золы (при сжигании твердого топлива). Топочное устройство должно обеспечивать высокую производительность котла, экономичность, хорошее смешение топлива с воздухом, достаточную степень механизации при автоматизации топочного процесса, устойчивую работу.

По способу сжигания топлива (организации топочных процессов) все топочные устройства можно разделить на две основные группы: топки со слоевым сжиганием и топки с камерным сжиганием топлива (камерная топка).

Содержание

Классификация

Технологии сжигания органических топлив

По способу сжигания топлива:

Слоевые топки в свою очередь классифицируют:

Камерные топки разделяют:

Слоевая топка

Слоевая топка
Основная статья: Слоевая топка

Топки, в которых производится слоевое сжигание кускового твердого топлива, называются слоевыми. Эта топка состоит из колосниковой решетки, поддерживающей слой кускового топлива, и топочного пространства, в котором сгорают горючие летучие вещества. Каждая топка предназначена для сжигания определенного вида топлива. Конструкции топок разнообразны, и каждая из них соответствует определенному способу сжигания. От размеров и конструкции топки зависят производительность и экономичность котельной установки.

Слоевые топки по характеру организации слоя топлива на решетке разделяются на три класса:

В зависимости от степени механизации подачи топлива и удаления шлака слоевые топки разделяются на:

Камерная топка

Камерная топка
Основная статья: Камерная топка

Камерные топки применяют для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. При этом твердое топливо должно быть предварительно размолото в тонкий порошок в специальных пылеприготовительньгх установках — углеразмольных мельницах, а жидкое топливо — распылено на очень мелкие капли в мазутных форсунках. Газообразное топливо не требует предварительной подготовки.

По способу удаления шлака они бывают с твердым (или гранулированным) и жидким (шлак из топки удаляется в жидком состоянии) шлакоудалением. В камерных топках топливо сжигается во взвешенном состоянии (на лету). В них можно сжигать угли и антрациты в пылевидном состоянии, фрезерный торф, опилки и т. п., а также жидкое и газообразное топливо. Расположение горелок в топочной камере делают на передней и боковых стенках, а также по углам ее. Горелки бывают прямоточными и завихривающими. Способ сжигания топлива выбирается в зависимости от вида и рода топлива, а также паропроизводительности котельного агрегата.

Характеристика топки

Тепловые характеристики топки

Количество топлива, которое можно сжечь с минимальными потерями в данной топке для получения необходимого количества тепла, определяется размерами и типом топочного устройства, а также видом топлива и способом его сжигания. К качественным показателям работы топочного устройства относится величина потерь тепла вследствие химической неполноты сгорания и механического недожога. Численное значение этих потерь для различных топочных устройств различно; оно также зависит от вида топлива и способа его сжигания. Так, для камерных топок величина колеблется от 0,5 до 1,5%, для слоевых — от 2 до 5%(потери тепла); при камерном сжигании топлива составляет 1—6%, при слоевом 6—14%(недожог).

Конструктивные характеристики топки

Основными конструктивными показателями топки являются:

Теплообмен в топке

В топке одновременно происходят горение топлива и сложный радиационный и конвективный теплообмен между заполняющей ее средой и поверхностями нагрева.

Источниками излучения в топках при слоевом сжигании топлива являются поверхность раскаленного слоя топлива, пламя горения летучих веществ, выделившихся из топлива, и трехатомные продукты сгорания С02, S02 и Н2О.

При факельном сжигании пыли твердого топлива и мазута источниками излучения являются центры пламени, образующиеся вблизи поверхности частиц топлива от горения летучих, распределенных в факеле, раскаленные частицы кокса и золы, а также трехатомные продукты сгорания. При горении в факеле распыленного жидкого топлива излучение частиц топлива незначительно.

При сжигании газа источниками излучения являются объем его горящего факела и трехатомные продукты сгорания. При этом интенсивность излучения факела зависит от состава газа и условий протекания процесса горения.

Наиболее интенсивно излучает теплоту пламя горящих летучих веществ, выделяющихся при горении твердого и жидкого топлива. Менее интенсивно излучение горящего кокса и раскаленных частиц золы, наиболее слабым оказывается излучение трехатомных газов. Двухатомные газы практически не излучают теплоты. По интенсивности излучения в видимой области спектра различают:

Излучение светящегося и полусветящегося факела определяется наличием твердых частиц—коксовых, сажистых и золовых в потоке продуктов сгорания. Излучение не-светящегося факела — излучением трехатомных газов. Интенсивность излучения твердых частиц зависит от их размера и концентрации в топочном объеме. По удельной интенсивности излучения коксовые частицы приближаются к абсолютно черному телу, но при сжигании пыли твердого топлива их концентрация в факеле мала (примерно 0,1 кг/м3) и поэтому излучение коксовых частиц на экраны топки составляет 25—30 % суммарного излучения топочной среды. Золовые частицы заполняют весь топочный объем, концентрация их зависит от зольности топлива. Тепловое излучение золовых частиц в факельных топках составляет 40—60 % суммарного излучения топочной среды. Сажистые частицы образуются при сжигании мазута и природного газа. В ядре факела они имеют высокую концентрацию и обладают большой излучательной способностью. Излу-чение трехатомных газов, заполняющих объем топочной камеры, определяется их концентрацией и толщиной объ¬ема излучения.

Доля излучения трехатомных газов составляет 20—30 % суммарного излучения. В газомазутных топках условно разделяют длину факела на две части:

Интенсивность излучения ядра факела мазута в 2—3 раза выше, чем ядра факела при сжигании пыли твердого топлива. Тепловосприятие экранов топки определяется интенсивностью излучения топочной среды и тепловой эффективностью экранов. Увеличение интенсивности излучения среды топки повышает падающий на экраны тепловой поток. Снижение тепловой эффективности экранов уменьшает их тепловосприятие.

Литература

См.также

Источники

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструкции
Инструменты
Печать/экспорт