Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Для регулирования производительности форсунок применяют мазутные пробки с разным диаметром. Степень разбрызгивания мазута и длина факела зависят от вида распылителя.
До недавнего времени применяли в основном форсунки с игольчатым распылителем, имеющим винтовые каналы, которые обеспечивают закручивание струи мазута, подаваемого в печь (рис. 4.41). Степень закручивания струи зависит от угла наклона винтового канала к оси распылителя и от скорости движения топлива.
В последнее время начинают использовать форсунки, топливо в которых распыляется с помощью распылителя с тангенциальным вводом (рис. 4.42). Опыт применения форсунок этого типа показал, что они имеют значительные преимущества перед прежними. Новая форсунка позволяет регулировать угол распыла в широких пределах и более тонко распылять мазут.
Требуемое распыление мазута достигается при давлении порядка 22-25 атм. Скорость истечения при этом в зависимости от гидравлического сопротивления форсунки составляет 50-70 м/с.
Поступающий в форсунку мазут должен быть достаточно подогретым. Холодный (вязкий) мазут резко ухудшает распыление, а из-за этого не полностью сгорает, выделяя сажу и снижая температуру факела. Температура подо-
121
Рис. 4.41. Мазутная игольчатая форсунка: 1 — наконечник; 2 — переход; 3 — игла форсунки; 4 — шток; 5 — труба
Рис. 4.42. Мазутная тангенциальная форсунка:
I вариант: 1 — сопло форсунки; 2 — диффузор; 3 — поршень; 4 — стакан; 5 — головка форсунки; 6
— шток; 7 — регулирующее устройство;
II вариант: 1 — сопло форсунки; 2 — камера завихрения; 3 — головка форсунки;
4 — стакан для поршня; 5 — поршень; 6 — труба 60 мм; 7 — пруток
грева мазута до условной вязкости порядка 6-8 °С должна составлять 80-95 °С в зависимости от его физических свойств.
Если определить вязкость нагретого мазута невозможно, то мазут марки 60-80-100 следует нагревать до 95 °С, а марки 20-40 — до 80 °С.
Заданную температуру подогрева нужно поддерживать постоянной. Это способствует полному сжиганию мазута. Длину факела можно регулировать, изменяя количество и скорость дутьевого воздуха. Уменьшение количества и скорости дутьевого воздуха ухудшает смешение воздуха с топливом и удлиняет зону горения.
Количество первичного воздуха должно составлять 25-35 % общего расхода.
Ниже приводится расчет тангенциальных мазутных форсунок.
Диаметр отверстия форсунки (d0) определяют по формуле
2
кГ/см ; Q — коэффициент расхода форсунки, равный в среднем 0,94; F0 — площадь выходного отверстия, м2; ?, — коэффициент гидравлического сопротивления форсунки (0,15-0,18); w — скорость выхода мазута из форсунки, м/с.
Условия сжигания газа в цементообжигательных печах имеют ряд специфических особенностей. Нормальный тепловой режим во вращающейся печи обеспечивает факельное сжигание газа, особенностью которого является раздельная подача воздуха и газа в топочную часть печи, где кроме горения происходит и смешение горючего газа с воздухом.
Цементные заводы применяют в основном два метода сжигания газа:
- при средних давлениях газа у обреза сопла горелки (0,05-3 кГ/см2) и высоких условных скоростях (200-400 м/с при 0 °С и 760 мм рт. ст.) истечения газа из сопла;
- при низких давлениях газа (порядка 0,05 кГ/см2) у обреза сопла горелки и сравнительно малых скоростях (20-70 м/с при 0 °С и 760 мм рт. ст.) выхода его из сопла горелок.
Газовая горелка низкого давления представляет собой две концентрично расположенные трубы. Внешняя труба служит для подвода первичного воздуха, а
(4.163)
Производительность форсунки
(4.164)
Давление, создаваемое перед форсункой,
W2 у
Р=(1Н)—
(4.165)
здесь ум — удельный вес мазута, кг/м ; Р — давление мазута перед форсункой,
123
внутренняя — для газа. В газовой, а иногда и в воздушной трубах устанавливают спиралеобразные завихрители. Направление их витков должно быть обратным вращению печи. Если завихритель устанавливают в воздушной трубе, то направление витков газового завихрителя должно быть противоположным направлению витков воздушного. Установка завихрителей обеспечивает улучшение контакта газовой смеси с обжигаемым материалом и интенсивность процесса горения за счет эффективного перемешивания газа с воздухом. Интенсивное горение и хороший контакт с обжигаемым материалом при установке завихрителей объясняются тем, что при этом образуется максимально возможное количество очагов воспламенения за счет соприкосновения факела с раскаленными поверхностями как футеровки печи, так и обжигаемого материала.
При сжигании во вращающейся печи газа среднего давления применяют одноканальные или двухканальные газовые горелки. При одноканальной газовой горелке первичный воздух подается по отдельной трубе. Двухканальная газовая горелка среднего давления представляет собой конструкцию из двух концентрично расположенных труб: внешней — для первичного воздуха и внутренней — для газа.
В отличие от горелок низкого давления горелки среднего давления имеют значительно меньший диаметр и работают без завихрителей. Интенсивное смешение газа с воздухом достигается благодаря высокой степени турбулиза-ции газового потока при высоких скоростях истечения газа из сопла.
