Газовые струи в поперечном потоке
Обычно в качестве энергетического топлива используется природный газ, имеющий высокую теплоту сгорания. Характерной особенностью сжигания газов с высокой теплотой сгорания является необходимость смешения больших объемов воздуха с малым количеством газа. Интенсификация процесса смешения обеспечивается в большинстве случаев подачей газа тонкими струями (рис. 3.13) с большой скоростью (~100 м/с) в поток воздуха, подаваемого со скоростью 15-40 м/с.
| Рис. 3.13. Глубина проникновения струи
|
При истечении турбулентной струи газа в поперечный сносящий поток воздуха (рис. 3.21) струя постепенно разворачивается и на расстоянии h по нормали к направлению сносящего потока становится спутной ему. Величина h называется глубиной проникновения струи в сносящий поток и рассчитывается по выражению [13]
, (3.5)
где k – коэффициент, зависящий от относительного шага между струями; b - угол между направлением газовой струи и направлением потока воздуха. Диаметр расширившейся газовой струи составляет D = 0,75·h. При S / d=4; 8; 16; ¥ коэффициент k соответственно 1,6; 1,7; 1,9; 2,2.
Вентиляторные горелки [14]
Горелку ГНП Ленинградского отделения Теплопроекта (рис. 3.14) выпускают тепловой мощностью от 0,08 до 2,26 МВт. Горелка рассчитана на сжигание природного газа. Выпускается двух модификации: модификация А имеет от 4 до 6 отверстий для выхода газа и обеспечивает хорошее смешение газа и воздуха; модификация Б имеет одно отверстие и обладает ухудшенным смешением и соответственно затянутым горением. Горелки могут работать на холодном и горячем воздухе с давлением от 0,8 до 3,2 кПа (80-320 мм вод. ст.).
|
|
|
Рис. 3.14. Горелка ГНП:
1 – сопло подачи газа; 2 – лопатки для закрутки потока воздуха; 3 - туннель
Вертикально-щелевая горелка
Вертикально-щелевая горелка (рис. 3.15) широко использовалась при переводе котлов ДКВР на сжигание газа.
Рис. 3.15. Вертикально-щелевая горелка:
1 – коллектора подачи газа; 2 – воздушный короб; 3 – отверстие для запальника;
4 – гляделка; 5 – амбразура; 6 – профилирующие листы; 7 – теплоизоляционный слой;
8 – кладка
Газораспределительная часть включает в себя две трубы Æ 40-60 мм. В каждой трубе насверлен ряд отверстий под углом 45° к оси горелки. Газовоздушная смесь подается в щель имеющую сечение шириной 80 мм. Высота щели определяется тепловой мощностью горелки. Параметры горелок: a = 1,05-1,1; тепловая мощность N = 0,89-2,22 МВт. Горелка предназначена для котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч. На котле устанавливают 4 горелки по 2 на каждой боковой стороне топки.
|
|
|
Горелочные устройства энергетических котлов
Обычно горелочные устройства котлов комбинированные, рассчитанные на сжигание различных видов топлива.
Газомазутные горелки ГМГ
В газомазутных горелках ГМГ (рис. 3.16) воздух первичный и вторичный закручиваются лопаточными аппаратами в одну сторону. Газ подается из кольцевого коллектора через отверстия малого диаметра, зависящие от теплоты сгорания газа. Горелки ГМГ выпускают тепловой мощностью 1,5; 2; 4; 7 Гкал/ч. Для распыливания мазута используют паромеханические форсунки с давлением мазута 2-5 атм. давление пара составляет 0,6-2 атм.
Рис. 3.16. Горелка ГМГ:
1 – газовоздушная часть; 2, 5 – лопаточные завихрители вторичного и первичного воздуха; 3 – монтажная плита; 4 – керамический туннель; 6 – паромеханическая форсунка
| Рис. 3.17. Горелка РГМГ: 1 – ЗЗУ; 2 – газоподводящий патрубок; 3 – патрубок первичного воздуха; 4 – газовый коллектор; 5 – лопаточный аппарат; 6 – газовыпускные отверстия; 7 – ротационная форсунка
|
Для больших мощностей (от 4 до 30 Гкал/ч) выпускают горелки РГМГ (рис. 3.17), отличающиеся тем, что вместо паромеханической устанавливается ротационная форсунка. Ротационные форсунки устанавливают на водогрейных котлах в котельных, не имеющих пара. 
|
|
|
Для котлов большой и средней мощности получили распространение комбинированные пылегазовые горелки ОРГРЭС (рис. 3.18). Горелка предназначена для сжигания тощих углей и природного газа. При сжигании газа подача воздуха осуществляется через канал вторичного воздуха. Скорость истечения газа из отверстий 60-150 м/с. Скорость истечения воздуха 35 м/с. Длина факела при работе на газе 3 м.
| Рис. 3.18. Комбинированная горелка ОРГРЭС: 1 – рассекатель (тело плохообтекаемой формы); 2 – кольцевой газовый коллектор; 3 – канал подачи первичного воздуха и угольной пыли; 4 – улитка для подачи вторичного воздуха; 5 – газовыпускные отверстия; 6 – отверстие для запальника |
Диффузионные горелки
Диффузионные горелки применяют чаще всего на установках с большим объемом камеры сгорания, когда за счет растянутого горения требуется обеспечить равномерную теплоотдачу по всей тепловоспринимающей поверхности.
Достоинством диффузионных горелок являются большие пределы регулирования (отсутствует опасность проскока пламени), безопасная работа при практически неограниченной температуре подогрева воздуха, высокая степень черноты факела, возможность работы без дутья и при низком давлении газа. К недостаткам относятся необходимость некоторого повышения коэффициента избытка воздуха (a = 1,1-1,15) по сравнению с кинетическими горелками, более низкие тепловые напряжения топочного объема и ухудшения условия догорания в хвостовой части факела.
|
|
|
К диффузионным горелкам относится горелка ТКЗ для сжигания доменного газа (рис. 3.19). Газ и воздух в соизмеримых количествах поступают с противоположных сторон приемного двустороннего коллектора. Далее газ и воздух проходят через слоистый распределитель параллельными перемежающимися плоскими потоками. Из горелок воздух выходит через щели плоскими потоками с обеих сторон газового сопла, что создает благоприятные условия для смешения потоков. Скорость газа и воздуха на выходе из сопел составляет ~20-30 м/с. Производительность горелки по доменному газу составляет 3,35-4,2 м3/с (12000-15000 м3/ч).
Рис. 3.19. Горелка ТКЗ для доменного газа.:
1 – приемный двусторонний коллектор для газа и воздуха; 2 – шиберы для регулировки подачи воздуха; 3 – слоистый распределитель; 4 – щели для воздуха; 5 – сопла для газа
Библиографический Список
1. Белосельский Б.С. Энергетическое топливо / Б.С Белосельский, В.К. Соколов – М.: Энергия, 1980. –168 с.
2. Теория топочных процессов / Д.М. Хзмалян – М.: Энергоатомиздат, 1990, 352 с.
3. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства / Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган– М.: Энергия, 1976. – 488с.
4. Аналитическая химия и технический анализ угля на электростанциях: учебник для техникумов/ И.В. Авгушевич и др. – М.: Недра, 1987. – 336 с.
5. Резников М.И. Паровые котлы тепловых электростанций: Учебник для вузов / М.И. Резников, Ю.М. Липов – М.: Энергоиздат, 1981. – 240 с.
6. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. / Под ред. Н.В. Кузнецова. М.: 1973.
7. Баскаков А.П. Котлы и топки с кипящим слоем / А.П. Баскаков, В.В. Мацнев, И.В. Распопов – М.: Энергоатомиздат, 1996. 352 с.
8. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва / Л.Н. Хитрин – М.: Изд-во МГУ, 1957. 527 с.
9. Яворский И.А. Физико-химические основы горения твердых ископаемых топлив и графитов / И.А. Яворский – Новосибирск: Наука, 1973. 254с.
10. Зельдович Я.Б. Тепловой взрыв и распространение пламени в газах / Я.Б. Зельдович, В.В. Воеводский – 1947 (ММИ) 294 с.
11. Основы практической теории горения: учеб. пособие для вузов / В.В. Померанцев и др. Под ред. В.В. Померанцева – Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ие, 1986. 312 с.
12. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива: справ. Пособие / А.С. Иссерлин – 2-е изд., перераб и доп. – Л.: Недра, 1987. 336с.
13. Иванов Ю.В. Газогорелочные устройства / Ю.В. Иванов – М.: Недра, 1972. – 276 с.
14. Современные горелочные устройства (конструкции и технические средства): Справ. пособие / А.А. Винтовкин и др. – М.: Машиностроение-1, 2001. – 496 с.
15. Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов / В.А. Адамов – Л.: Недра, 1989. – 304 с.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 182; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!