Топки для газообразного и жидкого топлива. Устройство и принцип действия

Для сжигания газообразного и жидкого топлива используются, как правило. камерные топки, в которых топочное пространство ограничено фронтальной, задней, боковыми стенами, а также подом и сводом. Вдоль стен топки располагаются испарительные поверхности нагрева – кипятильные трубы диаметром 50…80 мм, воспринимающие излучаемую теплоту от факела и ПГ. При сжигании газообразного и жидкого топлива под камерной топки обычно не экранируют.
Верхние концы труб ввальцованы в барабан, а нижние – присоединены к коллекторам посредством вальцовки и сварки. У ряда котлов кипятильные трубы заднего экрана перед присоединением их к барабану разводят в верхней части топки в несколько рядов в шахматном порядке в виде фестона.
Расположение горелок в топке может быть разным: фронтальным, на боковых стенах, а также в углах топки. В местах установки горелок стены могут либо не экранироваться, либо их экранируют, разводя кипятильные трубы таким образом, чтобы они не перекрывали амбразуры горелок.
Для обслуживания топки и газоходов в котельном агрегате используется следующая гарнитура (рис. 2.1.) котла: лазы, закрываемые дверцы, гляделки, взрывные клапаны, шиберы, поворотные заслонки, обдувочные аппараты, дробеочистка.
Закрываемые дверцы (рис.2.1, а), лазы прямоугольной и круглой формы (рис.2.1,б,в) в обмуровке предназначены для осмотра и производства ремонтных работ при остановке котла. Для наблюдения за процессом горения топлива в топке и состоянием конвективных газоходов служат гляделки (рис. 2.1,г,д). Взрывные предохранительные клапаны используются для защиты обмуровки от разрушения при хлопках в топке и и газоходах котла и устанавливаются в боковых стенах (рис.2.1,е) котельного агрегата. в его своде (рис.2.1,ж), в верхних частях топки, последнего газохода агрегата, экономайзера.
Места размещения, число и размеры предохранительных клапанов выбираются проектной организацией из расчета 250 см площади взрывного клапана на 1м объема топки или газоходов котла.
Взрывные клапаны представляют собой рамки из углового железа круглой или квадратной формы, закрытые листовым асбестом толщиной 2…2,5 мм, плотно закрепленные в соответствующих проемах, сделанных в кладке топки и дымоходах котла. В случае взрыва давлением образовавшихся газов асбестовый картон прорывается, и газы получают выход наружу, благодаря чему давление их внутри агрегата падает, т.е. снижается вероятность его разрушения. в момент взрыва створка клапана после разрушения картона откроется, а после выхода газов наружу через газоотводящий короб створка под действием своего веса или специальных грузов закроется.
Для регулирования тяги и перекрытия борова служат чугунные дымовые шиберы (рис.2.1,з) или поворотные заслонки (рис.2.1,и).
При работе на газообразном топливе существует опасность скопления горючих газов в топках, дымоходах и боровах котельной установки во время перерыва в работе. Чтобы предотвратить эту опасность, в них всегда должна поддерживаться небольшая тяга. Для этого между каждым отдельным боровом котла и сборным боровом должен быть свой шибер с отверстием в верхней части диаметром не менее 50 мм.
Обдувочные аппараты и дробеочистка предназначены для очистки поверхностей нагрева от загрязнений.

На рис. 5-33 показана одна из конструкций вихревых горелок с паромеханической форсункой, разработанная ЦКТИ и серийно выпускаемая заводом «Ильмарине». Горелка состоит из паромехапической форсунки, двухзонного направляющего аппарата и газовой камеры с газовыпускными отверстиями. Горелка предназначена для сжигания мазута и природного газа, t. Один из вариантов форсунки с паромеханическим распылением, применяемой в вихревых горелках, показан на рис. 5-34. Принцип действия форсунки заключается в следующем. Мазут по трубе 2 через распределительную шайбу 4 поступает в кольцевую камеру распылителя 5 и затем по тангенциальным каналам попадает в его завихрительную камеру. Закрученная струя мазута под действием центробежных сил прижимается к стенкам завихрительной камеры и, продолжая двигаться поступательно, срывается с кромки сопла распылителя 5, разбиваясь на множество мельчайших капель. Пар из трубы 1 поступает в полость между деталями, пропускающими мазут, и концевой гайкой 8. Из этой полости пар поступает через тангенциальные каналы в камеру парового завихрителя 6. Затем пар выходит под углом из цилиндрической щели и охватывает с внешней стороны распыленную струю мазута.