Организация сжигания жидкого топлива.

Мазут горит в паровой фазе, поэтому скорость горения определяется скоростью испарения топлива:

 

Для повышения скорости горения необходимо распыление топлива на мелкие капли < 500 мкм. Распыление осуществляется форсунками и проводится в две стадии:

1 – распад струи за счёт собственных колебаний на крупные капли, d_к1 ~ 1/W_струи.

2 – дробление крупных каплей на мелкие.

P_внеш = – внешнее давление, где S – поперечное сечение капли.

P_внутр = – внутренне давление, где σ – поверхностное натяжение капли.

Если Р_внеш > Р_внутр => происходит дробление капли.

. Для уменьшения d_к необходимо:

1) увеличивать .

2) уменьшать поверхностное натяжение нагревом. При кипении σ = 0.

Газомазутные топки.

Позиции:

1 – топочные экраны.

2 – под.

3 – огнеупорное покрытие (для защиты труб от пережога при низкой D).

4 – амбразуры.

Расположение горелок:

а) фронтальное (смещение факела к заднему экрану и пережог его труб).

б) встречное (много горелок, поэтому эксплуатировать сложнее).

Основная часть топлива (~ 95%) сгорает зоне горелок:

Режимные характеристики:

МВт/м², = 1,03÷1,1.

мазут природный газ

МВт/м³, q₃ = 0÷0,5%, q₄ = 0%

 

Газові пальники, мазутні форсунки.

Паровые форсунки.

Позиции:

1 – сопло.

2 – корпус.

t_м ≈ 100ºС, ВУ ≈ 5º, d_к ~ 1/W_пар.

Достоинства:

1) качественное распыление на мелкие капли.

2) широкий диапазон регулирования 25%÷100%.

Недостатки:

1) высокий расход пара = 0,3÷0,4 кг/кг.

2) высокие потери q₂ (↑ ).

Применяют при растопке пылеугольных топок.

Механические центробежные форсунки.

Позиции:

1 – распределитель.

2 – завихритель.

3 – шайба (выходная).

Р_м = 15÷35 ат, t_м = 120÷130ºС, ВУ ≤ 2,5º.

В результате закручивания мазут в топку поступает в виде конической плёнки d_к ~

При снижении нагрузки В_ф = k·∆Р_ф → ↓Р_м. При В < 60% от В_ном, когда Р_м < 12 ат. → ↑↑d_к, то есть заметно возрастает размер капель и в связи с этим возрастают q₃ и q₄. Поэтому глубокое регулирование нагрузки осуществляется путём отключения части горелок:

Фронтальная стенка котла

D = 100% – зима.

 

 

D = 50% – лето.

Достоинства:

1) меньше энергозатраты.

2) компактность.

Недостатки:

1) узкий диапазон регулирования 60% – 100%.

2) высокие требования к очистке.

Применяют при постоянном сжигании мазута.

Комбинированные форсунки.

1) Паромеханические.

Позиции:

1 – механическая форсунка.

2 – корпус.

= 0,05 .

При D = 100% – распыл механический (пар не требуется).

При D < 60% – паровой + механический распылы.

2) Ротационная.

Позиции:

1 – полый ствол.

2 – лопатки вентилятора.

3 – лопатки завихрителя.

4 – вращающийся конус.

 

При вращении конуса топливо в топку поступает в виде конической плёнки, которая распадается на капли, превращающиеся в более мелкие под влиянием воздуха.

Достоинства:

1) широкий диапазон регулирования (25÷100%).

2) нетребовательность к очистке.

Недостатки:

1) грубый распыл.

2) сложность конструирования и эксплуатации.

Применяют при сжигании низкосортных топлив.