Cтраница 1
Силовые топки служат для получения продуктов сгорания не только с высокой температурой, но и с повышенным давлением. В технологических топках сжигание топлива или протекание экзотермических реакций при переработке сырья совмещается с использованием в элементах котла выделяющейся при этом теплоты. В настоящем курсе рассматриваются в основном тепловые топки котлов, а также некоторые непосредственно к ним относящиеся топочные устройства технологического назначения. [1]
Силовые топки факельного типа являются в настоящее время основным рабочим органом современных реактивных двигателей. Вследствие того, что при диффузионном методе сжигания горение идет во время самого смесеобразования и при этом может отсутствовать какой бы то ни было запас готовой, взрывоспособной горючей смеси, становится практически возможным применение диффузионного принципа к сжиганию жидких топлив в жидких окислителях, не допускающих вследствие своей крайней агрессивности предварительного смесеобразования. [2]
В настоящее время практически все силовые топки ( камеры сгорания ГТУ) работают по этому приндаяу сжигания. [3]
Первая из них представляет фронт силовой топки реактивного двигателя, вторая - фронт стационарной котельной установки. [4]
В связи с развитием газовых турбин возникла необходимость создания силовых топок с интенсивным методом сжигания топлива. По-видимому, широкое развитие газовых турбин может быть обеспечено при использовании и твердого топлива. Однако отсутствие надежных методов очистки продуктов сгорания ( от золы и несгоревших частиц топлива), являющихся рабочим телом турбины, а также трудности питания при подаче топлива сильно сдерживают применение для этих целей пылевидного топлива в потоке. Даже циклонный принцип, по-видимому, один из перспективных методов интенсивного сжигания твердого топлива в потоке, по тем же причинам находится в стадии исследования, так как и он пока еще не дает надежных результатов. Несомненным преимуществом в этом отношении обладает слоевой способ сжигания или газификации. Производительность слоевой топки и газогенератора, как известно, определяется только скоростью подачи реагента, устойчивостью слоя, а количество уноса в виде золы и частиц топлива в данном случае минимальное. [5]
При высокотемпературном режиме топки ( характерном, например, для силовых топок, особенно при применении специальных активных окислителей) непслнота сгорания свойственна только работе самого топочного устройства, так как продукты диссоциации, неустойчивые при умеренных температурах, за пределами топки снова ассоциируются в нормальные молекулы, высвобождая соответствующее количество тепла. Однако в обычных для силовых устройств условиях это внетопочное тепло уже не удается использовать полностью, а иногда даже и частично. [6]
Так, для топок теплового типа определяющим является условие размещения экранных поверхностей, тогда как для силовых топок решающим фактором являются весовые и габаритные ограничения. [7]
![]() |
Принципиальная схема прибора для определения потерь от механического недожога методом последовательного дожигания. [8] |
Эта ошибка значительно возрастает с увеличением избытка воздуха, и при а 3 - 5, что имеет место в силовых топках, становится равной измеряемой величине, а при малых потерях от механической неполноты сгорания превосходит величину р газ. [9]
![]() |
К расчету теоретической температуры горения. [10] |
Следует заметить, что при температурных уровнях технических процессов горения, не превышающих 1700 - 1800 С, влияние диссоциации невелико и в практических расчетах не учитывается. При более высоком температурном уровне процесса горения ( например, в силовых топках, особенно при применении кислорода или других специальных активных окислителей) вследствие диссоциации продуктов горения возникает неизбежный химический недожог, который необходимо учитывать в расчетах. За пределами топки по мере снижения температуры продукты диссоциации вновь ассоциируются в нормальные молекулы с выделением соответствующего количества тепла. [11]
![]() |
Турбулентная горелка с раздельным подводом воздуха. [12] |
Каждая такая ячейка оборудуется своей горелкой. Реализация подобного предложения должна дать весьма эффективный результат как от увеличения радиационной поверхности, так и от возможности значительного увеличения удельных тепловых напряжений объема топки, о чем свидетельствует опыт эксплуатации малоразмерных силовых топок типа камер сгорания ГТУ, в которых реализованы тепловые напряжения, в десятки раз большие чем в котельных большеобъем-ных топок. [13]
Вышесказанное показывает, что особенно интересующая технику область так называемого полного сгорания, в которой удается добиться предельного тепловыделения горючей смеси ( или предельного использования теплотворной способности топлива), оказывается весьма ограниченной как по температурным уровням протекания процесса, так и по избыткам окислителя. Если речь идет об обычных тепловых топках воздушного горения, то стремление техники к достижению полного выжига топлива является совершенно оправданным. В силовых топках с непрерывными установившимися ( квазистационарными) процессами, которые по принципу действия мало чем отличаются от обычных тепловых топочных устройств, но работают в области значительно больших тепловых нагрузок ( форсировок), становятся существенными другие моменты. [14]
Полезно отметить, что в топках турбокомпрессора воздушного реактивного двигателя не всегда четко можно отделить топочную камеру, где происходит процесс горения, от камеры смешения, в которой топочные газы разбавляются третичным воздухом. При нормальных условиях можно считать, что процесс в OCHOBJ ном полностью заканчивается в самой топке, занимающей примерно половину объема всего топочного устройства. Пожалуй, еще более напряженно работают силовые топки прямоточного воздушного реактивного двигателя, в которых процесс идет при значительно меньшем избыточном давлении, так как предварительная компрессия воздуха осуществляется в этом случае в диффузоре лишь за счет набегания снаряда на неподвижный воздух. Несмотря на значительно меньшие весовые скорости воздушного потока ( Yowo) по сравнению с топками турбокомпрессора воздушного реактивного двигателя, эти топки обеспечивают не меньшие тепловые нагрузки, а в соответствующих случаях и значительно превышают их. [15]