Cтраница 2
Как показал опыт эксплуатации котлов на этих электростанциях, температура перегрева пара в значительной степени зависит от характера факела. Наилучшие результаты получены на горелках, которые дают светящийся факел. Производительность горелок 3000 - 4000 м3 / ч с давлением газа перед горелкой 300 - 400 мм вод. ст. Скорость воздуха на выходе из горелки примерно 5 м / сгк и скорость газа 40 м / сек. [16]
Способ перемешивания газа с воздухом, необходимым для горения, оказывает существенное влияние на устойчивость фронта пламени и характер факела, выдаваемого горелкой. Устойчивым фронтом пламени обладает такое горение, при котором обеспечивается непрерывное л самопроизвольное воспламенение новых порций газовоздушной смеси, выходящей из горелки. Толщина зоны горения наиболее медленно горящей газовоздушной смеси ( согласно вычислениям академика Я. Б. Зельдовича) равна 0 6 мм, а наиболее быстро горящей смеси - 0 003 мм. Столь малая зона горения позволяет рассматривать пламя как поверхность, а распространение пламени в неподвижных смесях - как движение этой поверхности. [17]
Способ перемешивания газа с воздухом, необходимым для горения, оказывает существенное влияние на устойчивость фронта пламени и характер факела, выдаваемого горелкой. Под устойчивостью фронта пламени понимают процесс, при котором обеспечивается непрерывное и самопроизвольное воспламенение новых порций газовоздушной смеси, выходящей из горелки. Толщина зоны горения ( согласно вычислениям академика Я. Б. Зельдовича) наиболее медленно горящей газовоздушной смеси равна 0 6 мм, а наиболее быстро горящей смеси 0 003 мм. Столь малая зона горения позволяет рассматривать пламя как поверхность, а распространение пламени в неподвижных смесях - как движение этой поверхности. [18]
Если же горючий газ относится к категории теплоустойчивых, например доменный газ, то предварительный его нагрев без доступа воздуха никак не сказывается на характере факела, определяющемся в условиях топки в основном процессом смешения горючего с окислителем. [19]
Выбор горелок того или иного типа для котлов в каждом конкретном случае может решаться по-своему, так как определяется рядом одновременно действующих факторов: характером работы топки ( периодически на газе или непрерывно); размерами топки печи ( главным образом высотой); характером факела пламени; давлением газа и воздуха; температурой воздуха; пределами регулирования производительности; конструкцией топки котла. [20]
Нельзя поэтому быть уверенным, что показатели горелок, полученные при испытании в высоких топочных камерах, сохранятся для этих же горелок в низких топочных камерах. Это зависит от характера факела пламени. Для короткого факела такие показатели будут более сопоставимы, чем для длинного светящегося пламени, при котором не исключено, что величины химического недожога увеличатся в низких топочных камерах. Представляется, что для обоснованной постановки исследований горелок на промышленных Установках в сопоставимых условиях необходимо предварительно проанализировать работу существующих. [21]
Скорость и характер истечения природного газа и воздуха из горелок оказывают большое влияние на скорость смешения газа с воздухом и характер факела. Давление же газа, измеряемое в га-зопроводящих трубах или перед горелкой, имеет подчиненное значение. [22]
Характерным для факельного процесса является, что элементарные объемы газа, попавшие в наиболее неблагоприятные условия, и определяют в конечном итоге длину факела и необходимые для полного выгорания газа габариты топки. Совершенство процессов перемешивания пе только в горелке, но и в факеле определяет допустимую величину теплового напряжения, вид и характер факела горения. При некоторых условиях недостаточного смешения в горелке и в факеле может создаться такое положение, когда процесс нагрева горючего газа идет параллельно с процессом его смешения с воздухом, а иногда и опережает процесс смешения. При этом оказывается, что огневой процесс развивается различно в зависимости от того, каково отношение горючего газа к нагреву без доступа воздуха. По этому признаку горючие газы можно разделить на две группы - теплоустойчивые и теплонеустойчивые. Первые не претерпевают каких-либо химических изменений при нагревании в широком диапазоне температур. К таким газам относятся, например, водород и окись углерода, которые сохраняют свою молекулярную структуру до температуры - 2500 - 3000 С и лишь при этих температурах начинают распадаться соответственно на атомарный водород, углерод и кислород. [23]
Характерным для факельного процесса является то, что элементарные объемы газа, попавшие в наиболее благоприятные условия, и определяют в конечном итоге длину факела. Совершенство процессов перемешивания не только в горелке, но и в факеле определяет допустимую величину теплового напряжения, вид и характер факела горения. При некоторых условиях недостаточного смешения в горелке может создаться такое положение, когда процесс нагрева горючего газа идет параллельно с процессом его смешения с воздухом, а иногда и опережает процесс смешения. При - этом оказывается, что огневой процесс развивается различно в зависимости от того, каково отношение горючего газа к нагреву без доступа воздуха. По этому признаку горючие газы разделяются на две группы - теплоустойчивые и теплоне-устойчивые. К таким газам относятся, например, водород и окись углерода, которые сохраняют свою молекулярную структуру до температур порядка 2500 - 3000 С и лишь при этих температурах начинают распадаться соответственно на атомарный водород, углерод и кислород. Теплонеустойчивые газы легко разлагаются при сравнительно небольшом нагревании без доступа воздуха. К таким газам принадлежат все легкие углеводороды, и в первую очередь их наиболее характерный представ и-тель - метан. [24]
При хорошей распыляющей способности для малых производительностей эта форсунка плохо работает на крупных мартеновских печах. При большой производительности форсунка дает плотный, темный внутри и длинный факел, что объясняется недостаточным распылением при значительных диаметрах мазутной трубки. Выходное сопло форсунки часто обгорает, отчего изменяется характер факела. [25]
При малых значениях п область / / будет мало развитой, фронты горения Ff-TI и Рп - 1п будут находиться вблизи друг друга и горение в целом будет приближаться к случаю, изображенному на рис. 65, в. При больших значениях п область / / получит большое развитие, так как горючие составные части здесь сильно забалластированы продуктами горения, кинетический фронт горения Fj - л будет по размерам приближаться к случаю, изображенному на рис. 65, а, а общая длина пламени будет меньше, чем для случая, изображенного на рис. 65, в. Следует отметить, что наименьших размеров кинетический фронт горения достигает не при п, а при несколько меньшем значении п, так как максимальное значение нормальной скорости распространения пламени соответствует не стехиометрической смеси, а смеси несколько более обогащенной горючим. Характер факела принципиально не изменяется, если подвергнутся изменению некоторые условия сжигания. Fi - m по размерам увеличится, так как горючее обеднится за счет забаллас-тирования его избыточным воздухом. Напротив, если первичный воздух обогатить кислородом и подать в количестве, соответствующем стехиометрической смеси, то кинетический фронт горения FJ-JJ сократится по размерам, а область / уменьшится по сравнению со случаем сжигания газа в обычном воздухе. Аналогичное влияние оказывает подогрев смеси перед сжиганием, что объясняется ускорением процесса зажигания смеси. [26]
Для печей малой и средней производительности в ряде случаев применяют несколько видоизмененную форсунку Шухова со специально удлиненным стволом. На крупных мартеновских печах эта форсунка дает хорошее распыление при малой ее производительности. При большой производительности форсунка дает плотный, темный внутри и длинный факел, что объясняется недостаточным распылением при значительных диаметрах мазутной трубки. Выходное сопло форсунки часто обгорает, отчего изменяется характер факела. [27]
Опыт показывает, что, несмотря на очистку мазута от механических примесей, наблюдается загрязнение входных каналов и распределительной шайбы форсунки. Это приводит к смещению факела относительно оси форсунки и ухудшению качества ее работы. При снижении производительности форсунки вследствие частичного закоксовывания или засорения температура стенок быстро растет, а это приводит к ускоренному закок-совыванию. Во избежание этого надо систематически следить за температурой и чистотой распылителей, а также характером факела. При появлении около корня факела темных полос, скоплений капель и разрывов необходимо проверить состояние деталей форсунки. [28]
На относительном расстоянии от фронтовой стены топки 0 П, со стороны работающей левой горелки, уровень температур довольно низок, затем по мере раскрытия и приближения факела к фронтовой стене температура начинает возрастать. На относительном расстоянии от фронтовой стены топки 0 34, что соответствует геометрической оси горелки, происходит непрерывное снижение температуры по направлению развития факела. На относительном расстоянии от фронтовой стены топки 0 8 и 0 97 характер изменения температур идентичен, наибольшая температура наблюдается на оси топки со снижением ее в сторону боковых стен. Таким образом, в непосредственной близости от выходного окна уровень температур понижен, что обусловлено характером факелов при диагональном расположении горелок. [29]
Для повышения надежности необходимо соблюдать основные эксплуатационные инструкции по уходу и обслуживанию форсунок. Так, вне зависимости от типа форсунки и ее условий работы важно, чтобы с вводом форсунки в топку она немедленно включалась в работу. При уменьшении подачи топлива через форсунку вследствие частичного закоксовывания или засорения температура стенок быстро растет, а это приводит к ускоренному за-коксовыванию. Во избежание коксования надо систематически следить за температурой и чистотой распылителей, а также за характером факела. При наличии около корня факела темных полос, скоплений капель и разрывов необходимо форсунку заменить. [30]