ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принцип действия и устройства циклонной топки из "Топки с жидким шлакоудалением " Для сокращения потребной величины топочного объема необходимо каким-либо способом увеличить время пребывания частиц в топке. Классическим примером этой проблемы является сжигание дробленого угля на слое расплавленного шлака в циклонной топке. Уголь сжигается в виде мелочи О—5 мм, причем большинство зерен имеет размер до 0,5 мм. Время горения мелочи размером около 5 мм примерно в 100 раз больше времени горения угольной пыли и составляет около 1 мин. В эту топку, имеющую форму цилиндра, уголь подается таким образом, что частицы отбрасываются к окружности и удерживаются слоем липкого шлака. Воздух для горения подается в топку тангенциально. Около стен воздух проходит с большой скоростью, обеспечивая налипшим частицам угля приток кислорода, необходимого для их сжигания. Частицы находятся у стен до полного выгорания. Скорость воздуха у стен составляет 100—200 м/сек. Однако горение при высокой скорости омывания частиц воздухом не сильно убыстряется, так как интенсивность процесса горения возрастает пропорционально корню шестой степени из скорости воздуха [Л. 8]. В пылеугольных топках относительная скорость составляет около 0,1 м/сек. У частиц, налипших на стенах циклона, эта скорость достигает 100 м/сек, т. е. в 1 ООО раз больше. Однако это тысячекратное увеличение относительной скорости обеспечивает только трехкратное увеличение скорости горения. [c.32] Цилиндрическая форма циклонной топки обеспечивает хорошее улавливание угля и его прилипание к поверхности стен. Воздух, введенный тангенциально, вращается вокруг оси циклона со скоростью 20—30 об/сек. Благодаря этому в объеме циклона возникают значительные центробежные силы, которые вызывают ускорения, во много раз превышающие земное. Частицы угля под действием этих сил начинают двигаться к периметру циклона, его зашлакованным стенам. Этот процесс напоминает отделение пыли от газов в циклонах, вследствие чего эти топки были названы циклонными. [c.32] Таким образом, циклонные топки позволяют сжигать угольную мелочь в малом объеме с высоким к. п. д. При больших скоростях воздуха удается достигнуть теплового напряжения объема циклона до 5 10 ккал1м -ч. В результате сгорания угля в малом объеме развивается высокая температура горения, достигающая 1 800° С, так как благодаря малой поверхности стен циклона газы в нем охлаждаются незначительно. [c.33] Максимальный размер сжигаемых частиц не должен превышать 5 мм. Большие частицы недостаточно прочно прилипают к циклону, так как при большом диаметре они легко захватываются воздухом, протекающим у стен с большой скоростью. Однако по данным Каутиуса [Л. 99] это не должно препятствовать использованию таких частиц, так как топливо удерживается в виде вращающихся колец, в которых топливо удерживается даже без жидкого шлака, как это, например, бывает при пуске топки. [c.33] Сжигание крупных частиц дробленого угля непосредственно на стене циклона и воздействие центробежных сил существенно увеличивают количество золы, улавливаемой в циклоне, которое достигает в этих топках 90% и более. Через горловину циклонной топки пройдут только весьма мелкие шлаковые капли, образовавшиеся из угольной пыли, не достигшей стен. Поскольку продукты горения содержат малое количество золы, то для ее улавливания достаточно иметь простые золоулавливающие устройства [Л. 97]. Сравнительная чистота горячих продуктов горения позволяет использовать их для различных технологических процессов, в том числе в качестве рабочего тела у газовых турбин с разомкнутым циклом. [c.33] У циклонных топок с высокой степенью улавливания золы необходимо принять меры по использованию физического тепла шлака, вытекающего из топки- Если не использовать это тепло, то возникнут значительные тепловые потери, особенно при многозольных углях, что снизило бы экономичность этих топок. [c.33] Высокие температуры в циклоне позволяют понизить минимальную нагрузку котла с получением жидкого шлака. Ухудшение текучести шлака наступает только при нагрузках ниже половинной. [c.33] Однако последние данные в США [Л. 9] показывают, что при нагрузках ниже 50% успешной эксплуатации топок с несколькими циклонами препятствует слабая текучесть шлака на дне дожигающего пространства, расположенного за циклонами. Поэтому наиболее целесообразным является организация прямого вывода шлака из каждого циклона непосредственно в гранулирующее устройство. При таком способе исключается опасность охлаждения шлака в дожигающем пространстве. [c.34] Вернуться к основной статье