Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Все горелки, применяемые в цементной промышленности, являются прямоточными. Учитывая зависимость технологического и теплотехнического режима работы печи от положения горелок, необходимо предусмотреть возможность перемещения их в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
1.10. Совместное сжигание различных видов топлива
В последние годы для обеспечения непрерывного технологического процесса возникла необходимость в комбинированных горелочных устройствах, которые обеспечивают раздельное сжигание газа, мазута и угля или совместное в любой их комбинации.
Основная трудность комбинированного сжигания заключается в том, что каждое топливо предъявляет различные требования к организации подготовки и сжигания. Если газообразное топливо готово к сжиганию и его нужно только смешать с воздухом, то жидкое и пылеугольное требуют подготовки —
264
диспергации, подогрева и т.д. Неодинаковое время сгорания обусловливает различие в длине и излучающей способности факела при одинаковых тепло-производительности и избытке воздуха. Условия горения еще более усложняются при совместном сжигании различного топлива. Г азу, сгорающему быстрее, в первую очередь необходим приток кислорода, поэтому затруднено сгорание пылеугольного топлива или мазута, возможно появление продуктов неполного сгорания. При сжигании пылеугольного топлива и мазута кроме различных условий горения существенное значение имеет и различный расход воздуха для сжигания. В связи с этим задача создания эффективных комбинированных устройств достаточно сложна.
При комбинированном сжигании обычно один вид топлива принимают за основной (например, пылеугольное топливо), а другой используют для розжига печи или в небольших количествах для подсветки факела. В качестве второго вида топлива принимают газ или мазут, которые легко поддаются регулированию. Комбинированные горелки конструируют с учетом возможности переключения с одного вида топлива на другой без остановок печи.
В ФРГ создана комбинированная горелка с регулируемой длиной факела (рис. 4.112), предназначенная для сжигания различных видов топлива — газа, мазута, угля. Труба с горелкой для жидкого топлива размещена в трубе первичного воздуха, расположенной, в свою очередь, в трубе вторичного воздуха. Перед соплом на пути первичного воздуха установлено турбулизирующее кольцо, положение которого можно изменять тягой и влиять на длину факела, на который также оказывает воздействие способ подачи жидкого топлива — осевой или радиальный через патрубки. Воздух от вентилятора подается по трубопроводу, а регулирование и распределение его по патрубкам первичного или
; 2
Рис. 4.112. Комбинированная горелка: 1 —трубопровод; 2 — дроссельные клапаны; 3 — труба вторичного воздуха; 4 — труба для жидкого топлива; 5 — сопло; б — кольцо; 7 — труба первичного воздуха; 8 — патрубки; 9 — тяга
Рис. 4.113. Комбинированная горелка фирмы “КУН”: 1 — подача пылеугольного топлива; 2 — передняя плита топочного кожуха; 3 — отражатель; 4 — отверстия для воздуха; 5 — мазутная горелка; 6 — воздушная труба; 7 — воздушный коллектор; 8 — подача третичного воздуха для распыления угля; 9 — коллекторы тангенциального и аксиального потоков мазута
265
вторичного воздуха производится с помощью дросселей. Указанная горелка может использоваться отдельно для сжигания угольной пыли или в комбинации с газом или мазутом.
Угольная горелка фирмы “КУН” (Голландия) используется для сжигания порошкообразного угля, мазута или газа отдельно или совместно (рис. 4.113). Регулирование длины факела осуществляется путем введения в сопло небольшого количества воздуха с избыточным давлением 0,035 МПа.
Наиболее эффективна трехканальная горелка, применяемая для сжигания твердого топлива или смеси твердого, жидкого и газообразного топлива с регулируемой формой факела. По центральному трубчатому кожуху поступает жидкое или газообразное топливо для розжига или для создания вспомогательного факела. В следующий концентрический канал подается чистый воздух и обеспечивается дивергенция (расхождение) или закручивание потока посредством регулируемого элемента. В отдельный канал подается воздух (носитель угольной пыли) с низкой скоростью, а в наружный — чистый воздух (при необходимости подается специальным устройством).
Конструктивно канал для транспортировки угольной пыли выполнен так, что исключаются “мертвые углы” и истирание. В зоне подачи углевоздушной смеси установлены специальные встроенные элементы, защищающие канал от истирания и предупреждающее перемещение выпавшей угольной пыли.
Конструкция горелки позволяет регулировать количество первичного воздуха и степень его закручивания во внутренних и наружных каналах, а также скорость истечения смеси из канала. Преимущества трехканальной горелки заключаются в следующем: независимость друг от друга каналов транспортировки угольной пыли и первичного воздуха; регулирование сечения на выходе из канала, что способствует достижению оптимальных объема и скоростей истечения смеси; широкий диапазон регулирования (минимум 1:10) объема и длины факела независимо друг от друга; незначительный износ горелки даже в канале, который подвергается воздействию угольной пыли, так как работа ведется с минимальными углами и на малых скоростях и обеспечена защита основных узлов от истирания за счет установки встроенных элементов; легкость за мены горелки и быстрый переход (в течение нескольких минут) с одного вида топлива на другой; возможность применения различных видов твердого топлива, а также промышленных отходов; простота конструкции и возможность автоматизации; соблюдение стабильного расхода топлива и скорости истечения всех компонентов, что способствует получению минимального расхода топлива.
