Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Тонко измельченное твердое топливо в виде аэросмеси подается в печь форсункой. Горение твердого пылевидного топлива происходит в две стадии: вначале сгорают газообразные продукты (летучие), а затем кокс. Твердое топливо с большим содержанием летучих воспламеняется на очень близком расстоянии от выхода из форсунки и горит растянутым пламенем с относительно низкой температурой в зоне горения. Тощие угли, наоборот, воспламеняются на значительном расстоянии от форсунки и горят высокотемпературным, коротким, концентрированным пламенем.
Необходимые температура и протяженность зоны горения во вращающихся печах достигаются сжиганием как смеси в нужной пропорции тощих и газовых углей (или горючих сланцев), так и угля одной марки (или горючего сланца) при соответствующем подборе форсуночного оборудования печи.
Форсунка для сжигания твердого топлива представляет собой цилиндрическую трубу определенного диаметра, через которую подается в печь аэросмесь (топливо + первичный воздух).
Диаметр форсунки d рассчитывают по заданной скорости выхода аэросмеси из форсунки и количеству первичного воздуха по формуле
119
d = Jh?L'Mt (4.162)
W
где V— расход первичного воздуха, м3/с; w— скорость выхода аэросмеси, м/с.
Форсуночные устройства должны быть сконструированы таким образом, чтобы можно было регулировать количество подаваемого через них топлива и воздуха, а также перемещать форсунку вдоль печи и изменять угол наклона ее концевой части к оси печи. Это позволяет изменить тепловую нагрузку печи, температурную характеристику факела горения, его конфигурацию и месторасположение. Чтобы избежать односторонней деформации наконечника от нагрева его слоем выходящего из печи клинкера, необходимо поворачивать концевую часть форсунки вокруг своей оси.
Предельно допустимая тонкость помола угля характеризуется остатком на сите № 008 в количестве 16-18 %. Чтобы обеспечить необходимую температуру горения при повышенной зольности топлива и избежать чрезмерной присадки золы к материалу в зоне горения, необходима более высокая тонкость помола топлива (8-10 % остатка на сите № 008). Этого же следует добиваться при незначительном содержании летучих в топливе.
Относительное количество первичного воздуха и скорость его на выходе из форсунки также зависят от содержания летучих веществ и золы в угле. Как правило, относительное количество первичного воздуха должно составлять около 1 % на каждый процент летучих веществ в топливе. При сжигании углей, богатых летучими, и тем более многозольных, для удаления от обреза форсунки и сокращения длины зоны горения нужно работать с повышенным количеством первичного воздуха. Скорость его на выходе из форсунки должна составлять 70-120 м/с в зависимости от мощности печи.
Чтобы ускорить воспламенение топлива при сжигании тощих углей, количество и скорость первичного воздуха должны быть минимальными.
Для вращающихся печей, характеризующихся низким удельным расходом тепла (с концентраторами шлама, циклонными теплообменниками и решетками Леполь), особенно важно регулирование соотношения первичного и вторичного воздуха. Объясняется это тем, что из-за меньшего расхода топлива, а, следовательно, и соответственно меньшего расхода воздуха он больше подогревается в холодильнике. Чтобы не образовывался слишком короткий факел с очень высокой температурой, для таких печей нужно меньшее относительное количество первичного воздуха и большая скорость выхода его из форсунки. Последнее достигается путем уменьшения диаметра форсунки.
Один из важнейших факторов, обеспечивающих нормальную работу печи,
— равномерная подача пылевидного топлива. Она бывает часто затруднена вследствие зависания угля в нижней части форсуночного бункера или проно-
120
са топлива через питательные устройства. Зависание угля предотвращается эжектором (конусом), устанавливаемым на выходе из бункера в форсунке и создающим разрежение в угольной течке. Для устранения проносов необходимо поддерживать уровень топлива в бункере в установленных пределах, не допуская полной его выработки, и содержать питательные устройства в надлежащем состоянии (не допускать износа винта шнека или лопастей питателя сверх допустимого предела). В случае подачи пыли в бункер пневмонасосами следует устранять избыточное давление в бункере.
Эффективного горения жидкого топлива можно достичь в том случае, если имеется возможность регулировать тонкость распыления топлива, быстро и тщательно смешивать его частицы с воздухом в соотношении, достаточном для полного горения, и создавать необходимые температурные условия в топочном пространстве для быстрого подогрева до температуры воспламенения.
Для этой цели используют форсунки с механическим распыливанием. Они обеспечивают условия горения мазута, близкие к условиям горения твердого пылевидного топлива. Тонкость распыла топлива, а, следовательно, и длина факела зависят от давления перед форсункой, диаметра отверстия цилиндрической части мазутной пробки в форсунке, отношения длины цилиндрической части пробки к диаметру отверстия, степени закручивания струи и вязкости мазута при определенной степени его подогрева.
