Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
- Таганрогского ПО “Красный котельщик” ПМ-10-15, ПМ-40-30, ПМ-10-60, ПМ-10-120. Эти подогреватели наименее металлоемки и обеспечивают подогрев мазута до температуры 125-130 °С; могут применяться только в двухступенчатой схеме при давлении мазута не выше 1 МПа.
На базе положительного опыта работы секционных подогревателей Башкирэнерго был разработан подогреватель-трубопровод, отличающийся от секционных подогревателей тем, что нагревательные элементы (секции) не собираются в группы, а укладываются в линию вместо мазутопровода. Преимущество этого подогревателя заключается в том, что он служит одновременно для подогрева и транспорта мазута, благодаря чему сокращаются расходы металла, арматуры, количество строительных и монтажных работ, а также упрощается схема мазутного хозяйства.
Южгипроцементом запроектирована установка индивидуальных дополнительных подогревателей мазута для Акмянского завода (ТВТ) и для Старооскольского завода (ПМ-40-30) и разработана конструкция секционного змеевикового подогревателя мазута без применения дополнительного теплоносителя (пара). Подогреватель устанавливается в неподвижной головке вращающейся печи, нагрев мазута осуществляется радиационным теплом выходящего клинкера и футеровки. Расчетная температура подогрева мазута от 70 °С до 140 °С, максимальный его расход составляет 10 т/ч.
Представляет интерес опыт фирм “Унитерм” (Австрия) и “Де Ионг-Кун” (Голландия), изготовляющих подогреватели, обогреваемые дымовыми газами из специальной топки либо непосредственно пламенем.
Установка индивидуальных подогревателей мазута позволяет увеличить и стабилизировать температуру мазута, подаваемого на печи, что улучшает его распылившие и сжигание, приводит к полной ликвидации потерь тепла с химической неполнотой сгорания и, следовательно, к его экономии.
Уменьшение концентрации в мазуте механических примесей, карбенов и карбоидов, как указывалось выше, повышает надежность работы форсунок и обеспечивает постоянство их рабочих характеристик, что облегчает ведение
229
режима с малым избытком воздуха. Очистка мазута от твердых частиц может быть достигнута за счет его фильтрации. В схемах мазутного хозяйства электростанций в настоящее время предусматривают двухступенчатую фильтрацию топлива. Получили распространение фильтры, разработанные Таганрогским ПО “Красный котельщик” и Теплоэлектропроектом. В зависимости от размеров ячеек сетки эти конструкции могут применяться как для грубой, так и для тонкой очистки.
По данным ВТИ во всех случаях необходимо устанавливать фильтры как для грубой, так и для тонкой очистки мазута. Последние должны иметь размер ячеек 0,3-0,5 мм, что уменьшает износ и загрязнение распыливающих элементов форсунок. При этом надежность и длительность работы фильтров может быть достигнута за счет применения присадок. При отсутствии фильтров часто наблюдается закоксование даже высокопроизводительных форсунок, что усложняет их работу в режиме с малым избытком воздуха.
1.7.2. Типы форсунок для сжигания мазута
При обжиге клинкера во вращающихся печах длина зоны спекания и скорость движения материала должны обеспечивать необходимое время пребывания материала в печи при соответствующей температуре. Поэтому процесс обжига требует вполне определенного положения зоны горения, ее длины и температуры факела.
При постоянной тепловой мощности печи укорочение зоны горения приводит к увеличению ее объемного теплонапряжения и некоторому повышению температуры факела. При увеличении расхода сжигаемого топлива и коэффициента избытка воздуха зона горения несколько удлиняется, и удаляется от обреза печи. В обоих случаях изменение режима горения вызывает возмущение ряда параметров работы печи. Поэтому поддержание положения зоны горения при возмущениях теплового режима требует хорошей регулируемости форсунок. Наряду с определенной длиной и светимостью факела это является важнейшим требованием к форсункам вращающихся печей.
В механических форсунках, обычно применяемых в цементной промышленности, жидкое топливо под значительным напором продавливается через отверстие-сопло, подвергаясь предварительно внутриканальному распаду струи, а затем размельчается под воздействием потоков первичного и вторичного воздуха. Вихревое движение топлива в форсунке улучшает распыление. Облегчению и ускорению распада струи жидкости способствует кавитация, т.е. местное вскипание жидкости с образованием пузырьков и парогазовых полостей. Кавитация происходит при резком уменьшении давления в отдельных местах турбулизованного потока за счет образования вакуума при отклонении струн жидкости от смываемой ею поверхности. Дробление струи мазу-
230
та происходит, когда силы давления окружающей среды превышают силу поверхностного натяжения. Расчет радиуса капли г в зависимости от давления мазута в сопле производится по формуле, мм
г = 0,78/Р, (4.237)
где Р — давление мазута, МПа.
Как видно из формулы, размер капель обратно пропорционален давлению. Высокую степень распыления и увеличение удельной поверхности топлива в туманообразном состоянии можно получить, применяя соответствующий диаметр канала сопла горелки, увеличивая давление до 3-3,5 МПа и тем самым скорость истечения мазута из сопла и уменьшая вязкость мазута за счет его предварительного подогрева.
