Выбор способа сжигания топлива и конструкции топки котлоагрегата ТС-35-У

Общие сведения о топливе.

К каменным относят угли с высшей теплотой сгорания рабочей массы беззольного угля. Qbp=100/(100 — Ар)>5700 Ккал/кг и в отличие от антрацитов и полуантрацитов, с высоким выходом летучих веществ (Vi>9 %). Основная масса их в разной степени спекается, и только часть углей, с выходом летучих свыше 42–45 % и менее 17 % не спекается. Каменные угли делятся на три марки в основном по выходу летучих веществ и толщине пластического слоя.

Действующие ГОСТ различают марки каменных углей: Д-длиннопламенный; Г-газовый; ГЖ-газовый жирный; КЖ-коксовый жирный; К-коксовый; ОС-отощенный спеколощийся; Т-тощий; СС-слабоспекающийся. В ряде случаев угли марок Г, ГЖ, Ж, КЖ, К и ОС делят для одного и того же бассейна или месторождения на группы по нижнему пределу величины.

Общая компоновка проектируемого котлоагрегата.

В котлоагрегатах средней производительности принята П-образная компоновка. Парообразующая поверхность нагрева в них полностью располагается в топочной камере 5 (рис. 1) в виде топочных экранов. Вверху все экранные трубы вводятся в барабан, а внизу объединяются трубами большого диаметра–коллекторами. Трубы заднего экрана в верхней части разведены в 3-х рядный пучок-фестон. В горизонтальном газоходе за фестоном располагается конвективный пароподогреватель 10 (рис. 1), выполненный из труб о d=32:42 мм вертикальными, двухступенчатыми, смешанного типа. Расположение труб в нем коридорное. Поверхностный и промежуточный коллектор служат для регулирования t°C перегретого пара. В опускной шахте располагается водяной экономайзер 11 (рис. 1) и воздухонагреватель, которые в зависимости от рода сжигаемого топлива и метода сжигания его выполняются двухступенчатыми. Экономайзеры для этих котлов выполняются стальными змеевиками с диаметром труб d=32 мм. Расположение труб шахматное. Поверхность нагрева их разбивается по высоте по несколько пролетов, между котлами предусматриваются разрывы высоты не менее 550:600 мм, что позволяет производить монтаж отдельными блоками, облегчает производство ремонтных работ и очистку поверхности нагрева от золы. Воздухонагреватели выполняются трубчатыми стальными и собираются из секций. Каждая секция состоит из верхней и нижней трубчатых досок, в которые ввариваются стальные трубы, расположенные в шахматном порядке. В котле осуществляется естественная циркуляция воды и пароводяной смеси.

Питательная вода насосами подается в экономайзер и, пройдя его, направляется в барабан котла. Из него по необогреваемым спусковым трубам, расположенными за обмуровкой, вода заполняет систему крупных труб. Движущий напор в системе создается за счет разности плотностей воды.

Рис. 1. Схема топки котлоагрегата ТС-35-У: 1 — воздухоразделительная решетка; 2 — охлаждающие панели; 3 — колпачки воздухоподогревательной решетки; 4 — трубы слива шлака; 5 — растопочное устройство; 6 — воздушные сопла; 7 — воздухоподогреватель; 8 — вентилятор основной; 9 — вентиляторы высоконапорные; 10 — пароподогреватель; 11 — экономайзер; 12 — дымосос; 13 — золоуловитель

Выбор способа сжигания топлива и конструкции топки.

Топочным устройством или топкой называют часть котельного агрегата, которая предназначена для сжигания топлива с целью получения заключенного в нем тепла. В случае сжигания твердого топлива пока служит сепарационным устройством, поскольку в ней выпадает некоторая часть золы топлива. Таким образом в топочном устройстве происходят одновременно три процесса: горение топлива, теплоотдача излучением и улавливание некоторой части очаговых остатков. На основе заданных марки топки и паропроизводительности котлоагрегата выбираем факельный способ сжигания топлива. В целях снятия ограничений в увеличении единичной паропроизводительности котельных агрегатов, а также открытые надежностью и экономичность самых низкосортных видов топлива был найден способ сжигания топлива в пылевидном состоянии в факельном процессе. Для этого топливо должно быть предварительно измельчено в тонкий порошок в особых пылеприготовительных установках основной частью которых является углеразмольная мельница. Выбираем факельно-слоевую топку ВТИ–комета. Факельная топка представляет собой прямоугольную камеру, выполненную из огнеупорного кирпича, в которую через горелку вводят в местном контакте топливо и воздухо-топливно-воздушную смесь. Эта смесь воспламеняется и сгорает в образовавшемся факеле. Газообразные продукты сгорания покидают топку через верхнюю часть ее, с ними в газоходы котла уносится значительная часть золы топлива, остальная ее часть выпадает в нижнюю топку в виде шлака. Стены топорной камеры изнутри покрывают системой охлаждаемых водой труб-топочными водяными экранами. Эти экраны имеют назначение предохранять кладку топорной камеры от износа и разрушения под действием высокой температуры факела и расплавленных шлаков, но в еще большей степени они представляют собой очень эффективную поверхность нагрева, воспринимаемую большое количество тепла, излучаемого факелом. Тем самым топочные экраны становятся очень действенным средством охлаждения дымовых газов в топочной камере. В факельных топках достигается высокая экономичность процесса горения при минимальных избытках воздуха и потерях от механической и химической теплоты сгорания вне зависимости от сорта сжигаемого топлива.

1. Кузнецова Н. В. и др. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод) — 1973.
2. Лекционный комплекс дисциплины «Теплогенерирующие установки» Рывкина Н.В. // http://samzan.ru/218675. URL: (дата обращения: 8.05.2017).
3. Роддатис К. Ф., Соколовский Я. Б. Справочник по котельным установкам малой производительности-1975.
4. Зах Р. В. Котельные установки. -1968.