Работа топочных устройств

Работа топочных устройств котлов предъявляет ряд требований: топочное устройство должно обеспечить заданную тепловую мощность установки с получением теплоносителя требуемых параметров; оно должно быть надежным в условиях длительной эксплуатации, безопасным и простым в обслуживании; при работе топки сгорание топлива должно быть по возможности более полным с минимальными потерями от химической и механической неполноты сгорания; должна иметься возможность изменения нагрузки котла в достаточно широком диапазоне; топка должна иметь относительно небольшой расход энергии на собственные нужды; должна быть предусмотрена возможность применения резервного топлива.

Работа топочных устройств дожна обладать следующими основными показателями:

1) пригодность для сжигания данного топлива;
2) тепловая производительность, МВт, Q = BpQpp
3) коэффициент избытка воздуха на выходе из топки ат;
4) потеря теплоты от химической неполноты сгорания qн.х, %;
5) потеря теплоты от механической неполноты сгорания qм.н, %;
6) видимая объемная плотность тепловыделения в топке qv, МВт/м3, характеризующая возможность сжигания в единице объема топки топлива Вр, кг/с (или м3/с), при располагаемой теплоте Qp, МДж/Кг (или МДж/м3), с минимально допустимыми значениями qх.н и qм.н:

qv = BpQpp / Vт

7) видимая плотность теплового потока зеркала горения (для слоевых топок) qR, МВт/м2, характеризующая возможность сжигания на решетке площадью R, м2, топлива в количестве Вр, кг/с, с теплотой сгорания Qp, МДж/кг, при минимально допустимых значениях qх.н и qм.н:

qR = BpQpp / R

8) видимая плотность теплового потока, МВт/м2, через сечение топки площадью Fт

qF = BpQpp / Fт

9) доля золы, уносимой газами из топки, аун;
10) необходимое давление воздуха перед топкой р, Па;
11) температура дутьевого воздуха tв, °С.

Большинство из приводимых показателей относится к камерным топкам, некоторые характерны лишь для твердого топлива (аун), другие - только для слоевого его сжигания (qR) и т. п. До рассмотрения особенностей и оптимальных схем сжигания различных топлив отметим, что выбор соответствующих характеристик топочного устройства связан с качеством сжигаемого топлива и принятым способом его сжигания. Рекомендуемые характеристики для различных топочных устройств и топлив см. в [1].

Работа топочных устройств для сжигания топлив рассматривается с относительно более простого случая сжигания газообразного топлива. Работа топочных устройств при сжигании газообразного топлива не осложнена, как у твердого топлива, наличием значительного балласта (золы и влаги) и выделением летучих или необходимостью предварительного испарения, как у пульверизированного жидкого топлива. Более того, горение газов, полученных в результате тепловой подготовки исходного топлива, является завершающим этапом сжигания твердого и жидкого топлив.