Cтраница 2
Опыт наладки и эксплуатации чугунных секционных котлов, работающих на инжекционных горелках среднего давления и горелках с принудительной подачей воздуха при стабилизации пламени с помощью керамических горок, показал, что приведенные выше методы их переоборудования обладают целым рядом конструктивных, технологических и эксплуатационных недостатков. Работа горелок с количеством первичного воздуха а 5 1 иногда приводит к появлению пульсаций в топке. Инжекционные горелки среднего давления создают повышенный шум, недостаточно устойчиво работают на малых нагрузках, характерных для отопительных котельных. Габариты горелок велики, они загромождают проходы в котельной. Чтобы уменьшить шум от горелок и обеспечить устойчивую их работу без отрыва факела от устья, операторы настраивают горелки на работу с недостатком первичного воздуха. Это неизбежно приводит к химическому недожогу или к резкому повышению избытка воздуха за котлом за счет увеличенных количеств вторичного воздуха. [16]
При наличии в котельной газа низкого давления на фронте чугунных секционных котлов устанавливают газовые горелки низкого давления с принудительной подачей воздуха, стабилизация пламени у которых также может осуществляться с помощью керамической горки. В этом случае горелку разжигают при закрытой воздушной заслонке и переходят на нормальную работу аналогично инжекционным горелкам путем постепенного и поочередного открытия газового крана и воздушной заслонки. [17]
![]() |
Пределы отрыва и проскока пламени для горелки с Dy 91 мм при сжигании природного газа на шамотной горке. [18] |
Не вдаваясь в вопросы изменения процессов передачи тепла в топке, связанных с излучением раскаленных керамических стабилизаторов и изменением направления движения потоков продуктов горения, необходимо отметить следующее: устойчивость горения по отношению к отрыву при сжигании природного газа на керамической горке значительно ниже, чем при использовании туннеля. Например, для горелки с Dy 91 мм при а 1 0 и сжигании газа на шамотной горке [18] отрыв пламени наступает при wcw 19 м / сек ( рис. 26), тогда как при работе с туннелем эта скорость может быть в несколько раз больше. Проскок пламени в горелку ( стабилизатор - горка) наступает при скорости смеси большей, чем при сжигании газа открытым факелом в атмосфере, и меньшей, чем при работе е туннелем, если горелка не имеет водяного охлаждения устья. [19]
Значительно лучшие результаты получаются при установке на жаротрубных котлах инжекционных горелок среднего давления типа ИГК, которые могут регулироваться в широком диапазоне изменения нагрузок без опасения проскока пламени. Устройство дожигательных решеток или керамических горок для этих горелок не требуется, отпадает также необходимость в устройстве стабилизирующего туннеля. Шум, создаваемый горелками ИГК, меньше, чем обычными инжекционными, за счет наличия специального глушителя на инжекторе. [20]
Выходная скорость газовоздушной смеси ( а 1) из кратера, как выше уже отмечалось, должна составлять для природных газов 10 - 20 м / сек, а для коксовых и других газов с высокой скоростью распространения пламени 15 - 30 м / сек. Высокие скорости допустимы при попадании смеси в керамический туннель или при направлении струи на раскаленные керамические горки. [21]
Расширение диапазона регулирования горелок может быть достигнуто путем установки на котлах инжекционных горелок, имеющих по возможности меньший диаметр устья с соответствующим повышением давления газа перед горелками. Инжекционные горелки среднего давления могут устанавливаться в жаротрубных котлах и при использовании в качестве стабилизатора пламени керамической горки. [22]
Стабилизаторы против отрыва пламени предусматривают внезапное расширение потока газовоздушной смеси и повышение температуры в зоне горения. Это достигается устройством горе-лочных туннелей, зажигательных поясов, размещением в потоке газовоздушной смеси тел плохо обтекаемой формы или направлением факела на раскаленную керамическую горку. [23]
Переоборудование топки и стабилизация факела в ней могут осуществляться различными путями. Так, например, Ленгипроинж-проектом разработаны проекты переоборудования чугунных секционных котлов с использованием однофакельных инжекционных горелок среднего давления и горелок низкого давления с принудительной подачей воздуха со стабилизацией горения на керамической горке. Две инжекционные горелки, установленные на котле, инжектируют все количество воздуха, необходимое для сжигания газа. Поэтому при нормальной работе котла отверстия на фронтовом листе, через которые проходит вторичный воздух, закрываются. Фронтовой лист защищается от прямого излучения из топки отражательным листом или футеровкой. [24]
На рис. 9 показано переоборудование котла типа Универсал для сжигания газового топлива с установкой газовых инжекционных горелок среднего давления, имеющих стабилизатор в виде огневого поджигающего кольца. Инжек-ционные горелки среднего давления с кольцевым стабилизатором работают без отрыва пламени от устья горелки при принятых в обычных эксплуатационных условиях режимах давления газа. Это позволяет отказаться от стабилизации горения с помощью керамических горок или туннелей и обеспечить большую безопасность работы котла на газовом топливе, особенно в момент зажигания горелок. [25]
Горелки низкого давления с принудительной подачей воздуха сложны по конструкции, требуют постоянного расхода электроэнергии и специальной блокировки подачи газа и воздуха. Поддержание нужного соотношения количества газа и воздуха без наличия автоматики затруднительно. Горелки и воздухопроводы загромождают проходы в котельной. Керамическая горка раскаляется только со стороны, обращенной к фронту котла. Тыльная ее сторона разогревается значительно меньше. [26]
Котлов туннели применяются редко и стабилизаторами горения часто служат керамические горки. Эти же горки защищают от перегрева задние лобовые секции котлов. Колосниковая решетка засыпается слоем битого шамотного кирпича. При растопке котла, в топке которого расположена керамическая горка, инжекционная газовая горелка разжигается при закрытой воздушной регулировочной шайбе, затем медленно и постепенно увеличивается подача газа и соответственно приоткрывается воздушная шайба. При этом следует внимательно следить за тем, чтобы факел у устья горелки был устойчивым. [27]
Мосгазпроект в своих проектах на чугунных секционных котлах предусматривает установку инжекционных горелок среднего давления типа ИГК или горелок с принудительной подачей воздуха. Переоборудование топок отличается от описанного выше. Поэтому при установке их на котле отпадает необходимость в устройстве керамических горок или туннелей. Это значительно упрощает переоборудование котлов, но не уменьшает неравномерность распределения тепла по топке и газоходам. Установка горелок ИГК в свободной топке приводит к росту тепловых напряжений в задней части топки и снижению их у фронта. [28]
Для устройства горки следует применять только огнеупорный кирпич, разбитый примерно на 8 кусков. Куски кирпича в горку должны набрасываться, образуя при этом зазоры, в которых может происходить горение газа. Во время эксплуатации следует наблюдать за состоянием горки, не допуская шлакования ее поверхности и засорения зазоров между отдельными кусками кирпича. При соблюдении этих условий переоборудование чугунных секционных котлов с применением стабилизатора в виде керамической горки обеспечивает возможность эффективного использования газового топлива. [29]
На котле НРч ( рис. 8) устанавливается одна горелка, которая крепится к фронтовому листу. Горелка и фронтовой лист защищаются от нагрева отражательным листом. Регулирование подачи воздуха в горелку производится с помощью воздушной заслонки на воздухопроводе в зависимости от расхода газа. Как и в случае установки инжекционных горелок среднего давления, устойчивая работа этих горелок обеспечивается наличием стабилизатора горения - керамической горки. Горелку разжигают при закрытой воздушной заслонке, и переход на нормальную работу производится аналогично инжекцион-ным горелкам. [30]