ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процесс горения высоковлажных топлив из "Пылеконцентраторы в топочной технике " К топливам, при сжигании которых нашли применение схемы с пылеконцентраторами, можно отнести широкий класс бурых углей от сравнительно высококалорийных QPh=25 400—32 000 кДж/кг (3100 — 3900 ккал/кг), W p=1,94—2,98(%-кг/МДж) (8,2— 12,5%-кг/Мкал) до чрезвычайно низкосортных греческих месторождений QPh = 2940 — 3780 кДж/кг(700 — 950 ккал/кг), й7пр=16 — 20,5%-кг/МДж (67 — 86% X Xкг/Мкал), а также лигнитов и торфов. Несмотря на резкое различие QPh, влажности и зольности, все упомянутые топлива имеют одно общее свойство — высокий выход летучих У =48—65%. [c.112] Результаты исследований приведены в табл. 3-1 и на рис. 3-1. Анализ показал, что время выгорания коксового остатка у всех топлив практически одинаково (рис. 3-1,в). Величины Тв.л у всех топлив, за исключением бикинского угля и греческого торфа, также совпадают (рис. 3-1,й). Основное различие наблюдается в стадиях горения летучих, а также подготовки и воспламенения коксового остатка Тв.к (рис. 3-1,6). По времени Тв.к с назаровским бурым углем полностью совпадает башкирский бурый уголь. Несколько замедленнее протекает указанный процесс у болгарского лигнита. Резкое увеличение Тв.к имеет место у бикинского бурого угля и греческого торфа. Промежуточное положение занимают чихезский бурый уголь и турецкий лигнит. Существенное замедление времени воспламенения и горения летучих бикинского бурого угля и греческого торфа по сравнению с назаровским бурым углем можно объяснить пониженной теплотой сгорания летучих Q л (см. табл. 3-1). [c.114] При схеме прямого вдувания и газовой сушке топлива у назаровского бурого угля величина теоретической температуры горения ) 1як1923 К (1650°С). Чтобы получить такое же значение для болгарского лигнита, необходимо (см. рис. 3-14, кривые 1 и 5) практически полностью освободить ядро горения от водяных паров и отработанных продуктов сушки, т. е. обеспечить /=(). Для башкирского и бикинского бурых углей это достигается при сбросе в верхнюю часть топки около 70 7о сушильного агента, т. е. при /=0,3 (см. рис. 3-14, кривые 1—3). [c.116] Таким образом, разделение исходного пылегазового потока с последующей подачей высококонцентрированной пылевой взвеси в зону ядра горения и сбросом сла-бозапыленного влажного сушильного агента за предел этой зоны является основным фактором, интенсифицирующим процесс выгорания высоковлажных топлив. С другой стороны, чрезмерное повышение температуры факела в топках с твердым шлакоудалением нежелательно из-за опасности шлакования топочной камеры. По мнению немецких исследователей, при сжигании, например, бурых углей с легкоплавкой золой для обеспечения бесшлаковочного режима максимальная температура в топке не должна превышать 1473 К (1200°С) [Л. 09]. Поэтому при сжигании низкосортных и одновременно шлакующих топлив необходимо с помощью усовершенствования горелочных устройств принимать все меры для обеспечения стабильного горения при низких температурах. [c.116] Процесс выгорания частиц резко интенсифицируется с уменьшением их размера, во всяком случае до 200 мкм. Поэтому, если только возможно по условиям размола, необходимо стремиться к утонению исходной пыли, что, однако, не всегда экономически оправдано по условиям износа мельничного оборудования. Поэтому независимо от тонины помола необходимо всю грубую пыль (и особенно частицы с 6 1000 мкм) вдувать в область максимальных температур топочной камеры. При наличии пылеконцентратора это реализуется ликвидацией прорыва грубой пыли в сбросные горелки. [c.117] 108] следует, что концентрация кислорода в газовой среде оказывает влияние только на время выгорания коксового остатка [см. формулу (3-4)]. На все же остальные стадии изменения Оа в пределах от 5 до 21% практически не оказывает никакого воздействия. Из практики сжигания высоковлажных и богатых летучими топлив известно, что обогащение первичной пылегазовой смеси воздухом резко улучшает процесс воспламенения пыли. Причина несоответствия между лабораторными и промышленными данными заключается в том, что опыты с отдельными частицами проводятся в идеально перемешанной с воздухом газовой среде, температура которой поддерживается постоянной за счет постороннего источника и не связана с горением самой частицы. В этой среде независимо от процентного содержания в ней кислорода суммарного количества воздуха вполне достаточно для полного выгорания частицы, т. е. коэффициент избытка воздуха, необходимый для выгорания пылинки, всегда больше единицы. В промышленных условиях, где температура топочной камеры определяется процессом горения пыли, избыток воздуха в первичной смеси а гор 1. [c.117] Однако условие (3-5), апробированное на практике при сушке топлива горячим воздухом, неизбежно нарушается с переходом на сушку инертными газами. Так, при газовой сушке, необходимой для получения 15—25% при сжигании высоковлажных топлив, количество воздуха в первичной смеси существенно уменьшается. Например, при работе с болгарскими лигнитами количество воздуха в сушильном агенте за мельницей не превышает 27%, а в основных горелках при наличии пылеконцентратора составляет не более 10 /о теоретически необходимого для горения топлива. Поэтому в случае газовой сушки принимаются все меры для ускорения перемешивания первичной смеси с частью горячего воздуха до входа в топку. При этом значительную роль играют не только величина а гор. но и качество перемешивания воздуха с пылью. В этом отношении подача горячего воздуха в верхнюю часть корпуса вихревого пылеконцентратора представляется наиболее рациональной, так как при этом кислород вводится в область, где концентрация пыли максимальна, а условия перемешивания наиболее благоприятны. [c.118] С другой стороны, если общий избыток воздуха на выходе из горелки агор=1,05—1,1 и в самой топке обеспечено его хорошее перемешивание с горящей пылью, то концентрация Оа в газах играет второстепенную роль в топочном процессе. Позднее будет показано, что оптимальный избыток воздуха на выходе из топки ат при газовой сушке равен или даже меньше от, чем в случае воздушной сушки, несмотря на меньшую концентрацию Ог в топочных газах. [c.118] Исследования выгорания топлива на выходе из зоны ядра горения проводились на ТЭС Марица-Вос-ток-2 , Кумертауской ТЭЦ и Владивостокской ТЭЦ-2 при сжигании болгарских лигнитов, башкирского и чи-хезского бурых углей. Отбор проб топлива, замер температур и определение газового состава производились водоохлаждаемыми зондами и отсосными термопарами по общепринятой методике. Опыты показали, что усредненные в различных точках сечения топки температуры, определенные с ломощью отсосных термопар, близки к температурам, замеренным оптическим пирометром. Отбор топлива производился в сечении топки, расположенном на уровне или несколько ниже сбросных горелок, что исключало попадание в зонды пыли из сброса. [c.118] Указанному явлению способствовали невысокие значения др 3,3 МВт/м или 2,75 Гкал/(м -ч). Несомненно, что существенную роль в ухудшении процесса горения сыграл грубый помол пыли ( юоо=3,5- -6,0%). [c.120] Температура топочных газов. [c.123] Для топлив типа дальневосточных бурых углей оптимальная тонина помола должна быть ограничена величиной 1000=1—3%. Достижение указанного помола при одновременном уменьшении износа мельниц-вентиляторов возможно применением предвключенной бильной части, улучшением конструкции сепаратора, выбором рациональной формы и материала крыльчатки и т. д. Для нешлакующих углей типа бикинского, а также топлив, содержащих ксилиты, в ряде случаев целесообразно использовать дожигательные решетки. [c.125] Вернуться к основной статье