Тема № 6: топочные устройства.

 

        НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ.

Топочное устройство (топка) – сочетание горелок, механизмов с топочной камерой для организации процесса горения.

Топка – устройство для сжигания топлива.

По способу сжигания топлива:

СЛОЕВЫЕ – топки для сжигания твердого топлива.

По характеру обслуживания:

· С ручным забросом топлива – все операции осуществляются вручную.

· Механические – подача топлива, удаление шлака, шуровка слоя выполняются механизмами.

· Полумеханические – при обслуживании есть доля ручного труда.

По размещению и состоянию слоя топлива:

· С неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно лежащим слоем топлива.

· С движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся вместе с ней топливом (транспортер – пока решетка ползет, топливо сгорает, а шлак сваливается в водяной канал и убирается плугом).

· С неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней топливом (шурующая планка совершает возвратно-поступательное движение, производя подачу топлива шуровку слоя).

По направлению движения топлива и воздуха:

· Встречное движение топлива и воздуха.

· Поперечное.

· Параллельное.

КАМЕРНЫЕ – для сжигания твердого жидкого и газообразного топлива. Твердое топливо предварительно превращают в пыль, а жидкое распыляют на мелкие частицы.

По организации газовоздушного потока:

· Факельные – прямоугольная форма топки. Горение протекает в газовоздушном потоке, спокойно перемещающимся за счет разряжения в топке.

· Вихревые (циклонные) – горение в специально создаваемом газовоздушном вихревом потоке. Топкам придают форму наиболее соответствующую потоку.

Все топки должны удовлетворять следующим требованиям:

· Обеспечить, возможно, полное сгорание при минимальном (отсутствие Q3, Q4).

· Обеспечить необходимую передачу тепла поверхностям нагрева котла.

· Быть надежными, простыми в эксплуатации.

· Обеспечить регулирование нагрузки.

· По возможности не допускать ошлаковыыания стен и поверхностей нагрева.

 

                 

МАЗУТНЫЕ ФОРСУНКИ.

Сжигание мазута состоит из следующих стадий:

· Распыление мазута форсункой;

· Образование горючей смеси, т.к. горят пары мазута. Она должна совершать вращательное движение, для разрушения облачка из продуктов сгорания, образующихся вокруг каждой капли.

· Воспламенение горючей смеси;

· Горение горючей смеси.

Устройство для распыления мазута – форсунка.

По способу распыления форсунки бывают: механические, паровые или воздушные.

Форсунки механические – распыление вследствие продавливания его под давлением через мелкие отверстия. Для обеспечения более тонкого распыления мазут фильтруют, подогревают и подают под давлением 20 - 30 атм. шестеренчатым или винтовым насосом.

Форсунка состоит из ствола (стальная труба) на конце которого насадка с специальными вкладышами – распределителями. Они расположены последовательно в головке и закреплены накидной гайкой.

1. распределительная шайба разделяет мазут на отдельные струйки;

2. завихривающая шайба «скручивает» эти струйки в «жгут» и направляет в центральное отверстие распыливающей шайбы;

3.
распыливающая шайба – сопло, выходя из которого топливо имеет форму полого конуса.

Достоинства:

1. отсутствие расхода пара или воздуха на распыление мазута;

2. компактны;

3. сравнительно бесшумная работа;

Недостатки:

1. быстрое загрязнение (требуется частая чистка);

2. ухудшение распыления при уменьшении расхода мазута (при уменьшении расхода топлива отдельные форсунки отключают);

3. образование длинного факела;

4. высоконапорные насосы,

 

Паровые форсунки мазут распыляется за счет кинетической энергии пара движущегося с большой скоростью.

Ствол, труба в трубе. Во внутреннюю подается пар и выходит с большой скоростью (>1000 м/с), топливо движется между трубами, за счет разряжения, возникающего при выходе пара из сопла, подсасывается в него, а попадая в диффузор (расширяющаяся часть сопла) ещё больше раздробляется.  

 

Достоинства:

· неприхотливы в работе;

· мало засоряются;

· не требуют применения высоконапорных насосов;

· производительность можно регулировать, в широком диапазоне, меняя давление пара;

Недостатки:

· расход пара 0,3 –0,5 кг на 1 кг мазута, поэтому они не получили широкого распространения.

Форсунки с воздушным распыливанием. Воздух подается вентилятором, из-за малой скорости движения воздуха они не всегда обеспечивают хорошее распыление.

Паромеханические форсунки мазут распыляется за счет совместного использования парового и механического распыления.

Давление мазута 13 –30 атм., пара 2-3 атм., воздуха 10-15 атм.

Мазут по внутренней трубе форсунки подводится к распыливающей головке, в которой последовательно установлены: шайба распределительная с одним рядом отверстий, а за ней завихрители топливный и паровой, имеющие по три тангенциальных канала. Шайба и завихрители крепятся накидной гайкой. Мазут под давлением проходит через отверстия распределительной шайбы, далее по тангенциальным каналам попадает в камеру завихрения, выходя через сопловое отверстие, распыливается за счет центробежных сил. При снижении нагрузки (давление мазута мало) до 70% от номинальной, по наружной труде подается пар. Через каналы накидной гайки проходит к каналам парового завихрителя и, выходя закрученным потоком, участвует в распыле мазута.

Достоинства:

· при работе 70 –100% от номинальной тепловой мощности – механическая форсунка, а на более низких нагрузках паровая;

· расход пара 0,02-0,03 кг на 1 кг мазута;

 

Плохое распыление мазута может происходить из-за неправильного изготовления, сборки, засорения, износа шайб.

В котельной должен быть водяной стенд, где форсунки в собранном виде проходят визуальное испытание на качество распыла. Угол распыла должен быть ~90 , т.к. чем угол меньше, тем длиннее факел. Облако должно быть равномерным без струй, усов.

Необходимо следить за плотностью топливной арматуры и не допускать пропуска мазута в топку неработающего котла. При растопке это может привести к взрыву. Если мазут попал в топку, его перед растопкой обязательно убирают. При остановке форсунку из котла убирают.

 

 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РОЗЖИГЕ МАЗУТНЫХ ФОРСУНОК.

1. При сжигании жидкого топлива под форсунки устанавливают поддон с песком для предотвращения попадания топлива на пол.

2. Запрещается использовать легко воспламеняющиеся жидкости (бензин, керосин). Факел, обмотанный ветошью, шнуром асбеста пропитывают соляркой.

3. Запрещается разжигать от работающей форсунки, раскаленной кладки.

4. При незагорании мазута, погасании в момент растопки, закрыть мазутный, паровой вентиль, убрать из топки факел, отвести форсунку в сторону, установить причину, устранить её. Это может быть засорение мазутопровода, форсунки, попадание воды в мазут, недостаточный подогрев, забивание мазута струей пара.

5. После устранения причины погасания провентилировать топку 10-15 минут, разжечь по инструкции.

6. При розжиге паровой форсунки ввести в топку факел, осторожно открыть паровой вентиль, а затем мазутный (факел подводят под струю пара).

При механическом распылении после внесения факела приоткрыть воздушный  

шибер и, медленно открывая вентиль подать мазут. После воспламенения  

отрегулировать горение, изменяя подачу мазута, пара, воздуха, так чтобы пламя  

 было коротким, чистым, без дымных полос. Факел из топки удаляют, когда горение мазута станет устойчивым.

7. Оператор должен стоять в стороне от растопочного окна, наблюдать через  

  гляделку.  

8. Спецодежда рукавицы, темные очки, каска.

 

Топливо нефтяное мазут

   ГОСТ 105850-99 (выписка)

 Мазут является малоопасным продуктом по степени воздействия на организм человека.

Предельно допустимая концентрация паров углеводородов в воздухе рабочей зоны – 300 мг/м³.

Содержание мазута в воде недопустимо и определяется визуально наличием масляной пленки на поверхности воды.

Мазут раздражает слизистую оболочку и кожу человека, вызывая ее поражение и возникновение кожных заболеваний.

Длительный контакт с мазутом увеличивает степень риска заболевания органов дыхания у человека.

Мазут не образует токсичные соединения в воздушной среде и сточных водах при температуре окружающей среды.

Мазут - горючая жидкость с температу­рой самовоспламенения 350 ⁰С, температурными пределами распространения пламени 91—155 ⁰С. Взрывоопасная концентрация паров мазута в смеси с воздухом составляет: нижний предел — 1,4 %, верхний — 8 %.

При загорании мазута применять углекислый газ, химическую пену, распыленную воду, порошок ПСБ-3; в помещениях — объемное тушение.

В помещениях для хранения и эксплуатации мазута запрещается обращение с огнем, электрооборудование, электрические сети должны быть во взрывозащищенном исполнении. Емкости для хранения и транспортирования мазута должны быть защищены от статического электричества.

При работе с мазутом не допускается использовать инструменты, дающие при ударе искру.

Помещения, в которых проводят работы с мазутом, должны быть снабжены обменной приточно-вытяжной вентиляцией. Места возможного выделения химических веществ в воздух рабочей зоны должны быть оборудованы местными вытяжными устройствами.

В помещениях для хранения мазута не допускается хранить кислоты, баллоны с

кислородом и другие окислители.

При разливе мазута необходимо собрать его в отдельную тару, место разлива промыть мыльным раствором или моющим средством, затем промыть горячей водой и протереть сухой ветошью. При разливе на открытой площадке место разлива засыпать песком с последующим его удалением и обезвреживанием.

Оборудование, используемое в технологических процессах и операциях, связанных с производством, транспортированием и хранением данного продукта, должно быть герметичным.

При попадании мазута на открытые участки тела необходимо его удалить и обильно промыть кожу водой с мылом или моющим средством; при попадании на слизистую оболочку глаз - обильно промыть теплой водой. Для защиты кожи рук применяют защитные рукавицы, мази и пасты.

Обслуживающий персонал должен проходить периодические медицинские осмотры в порядке, установленном органами здравоохранения.

 

ТЕМА № 9. ВОДОПОДГОТОВКА КОТЕЛЬНОЙ.