Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
В зависимости от длины пылепроводов рекомендуемая скорость пылевоздушного потока до горелки составляет 16-25 м/с. При такой скорости не наблюдается отложение пыли в трубопроводах. Для угией с тяжелой золой эти значения повышаются до 25-30 м/с.
Для увеличения турбулентности потока и лучшего смесеобразования применяется закручивание воздушного и пылевого потоков.
Все пылеугольные горелки в энергетике сконструированы таким образом, что обеспечивают получение короткого и широкого факела, заполняющего весь объем топки. Параметры форсунок регулируются в основном по расходу топлива, форма и длина факела не регулируются, так как в этом нет необходимости. Максимальная длина факела 10-15 м. Указанные пылеугольные горелки могут эксплуатироваться в котельных цементных заводов и в сушильных барабанах и не могут использоваться полностью во вращающихся печах цементной промышленности, так как не в полной мере отвечают требованиям обжига клинкера. Отдельные конструктивные решения могут быть пригодны и для цементной промышленности (например, жаропрочные вставки, подвод первичного и вторичного воздуха, рассекатели и др.). На отечественных цементных заводах используют в основном один тип пылеугольной горелки, которая представляет собой цилиндрическую трубу определенного диаметра, через которую подается в печь аэросмесь (топливо + первичный воздух). Диаметр наконечника (форсунки) du обычно рассчитывают по заданной скорости выхода аэросмеси из форсунки и количеству первичного воздуха по формуле, м
dH^=J\,27V!w, (4.258)
где V — расход первичного воздуха, м3/с; w — скорость выхода аэросмеси, м/с.
Горелочные устройства должны конструироваться таким образом, чтобы можно было регулировать количество подаваемого через них топлива и воздуха, а также перемещать горелку вдоль печи и изменять угол наклона ее концевой части к оси печи. Это позволяет изменить тепловую нагрузку печи, температурную характеристику факела горения.
Во вращающихся печах необходимо иметь относительно длинный факел, поэтому применение простейшей конструкции в виде трубы при сжигании высококалорийных углей с содержанием 25-30 % летучих позволяет получать удовлетворительные результаты. Однако эти горелки ограничивают возмож-
262
ность регулирования длины и формы факела в зависимости от положения и температуры зоны спекания и состояния футеровки.
Для регулирования длины факела применяют двухканальную горелку, в которой по центральному каналу подается пылевоздушная смесь, а по периферийному кольцевому каналу — часть вторичного воздуха из холодильника (рис. 4.110, а). Перераспределяя воздух между каналами и изменяя его общий расход, можно воздействовать на длину и форму факела.
Известны горелки, в которых дополнительным вентилятором подается по касательной в трубопровод третичный воздух (рис. 4.110, б). В результате завихрения струи угольной пыли в месте выхода из сопла значительно сокращается длина факела, а степень удлинения факела зависит от угла ввода и количества третичного воздуха.
Применение горелки конструкции Ансельма (рис. 4.110, в) обеспечивает уменьшение длины факела благодаря наличию рассекателя и завихряющих лопаток, а также улучшает распре деление концентрации кислорода в поперечном сечении факела.
Институтом промышленности строительных материалов (Польша) создана горелка (рис. 4.110, г), которая в результате испытаний на одном из заводов позволила увеличить производительность печи за счет интенсификации теплообмена и укорочения факела.
?
Топливо
J
—зс
воздух
I Топливо
70 м/г. 120 м/с 7° .500
20 м/с 120 м/с 7° в
40, 50 120 м/с 100
Рис. 4.110. Конструктивные решения различных типов пылеугольных горелок: а — двухканальная горелка; б — с подачей третичного воздуха; в — горелка Ансельма; г — горелка Польского института промышленности строительных материалов; д — горелка с конической насадкой в трубопроводе: 1 — подача угольной пыли; 2 — шибер; 3 — подача воздуха; 4 — коническая насадка; 5 — подача топливной смеси
263
Рис, 4.111. Горелка конструкции СибНИИпроектцемента: 1 — труба; 2 — инжекционные окна; 3 — сопло; 4 — подвижное кольцо; 5 — привод подвижного кольца
В работе Д. Чоффата приведена конструкция горелки, в трубопроводе которой между вентилятором и узлом ввода угольного порошка расположена коническая насадка для повышения скорости воздуха с целью получения кинетической энергии, обеспечивающей транспортировку пыли в турбулентном потоке (рис. 4.110, д). Скорость струи воздуха достигает 100-120 м/с. Сопло служит для ускорения смесеобразования угля с воздухом до конечной скорости на выходе 40-ТО м/с. На вращающейся печи сухого способа производства цемента 4x60 м с циклонными теплообменниками Кузнецкого цементного завода в. 1979 г. установлена экспериментальная пылеугольная горелка конструкции СибНИИпроектцемента (рис. 4.111), в которой длина и положение факела регулируются изменением количества вторичного воздуха, поступающего через инжекционные отверстия, площадь которых регулируется подвижным кольцом. По данным испытаний применение горелки позволяет увеличить производительность печи на 2 % и снизить расход топлива на обжиг до 6 %.
