Топки и топочные устройства
Введение
Топки - это часть парогенератора, предназначенная для сжигания топлива. Топка - один из основных элементов котельного агрегата. В ней происходит процесс горения, при котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, передаваемую далее жидкости и пару, находящемуся в котле, за счет которой генерируется пар.
Существующие топочные устройства можно разделить на слоевые и камерные, рис. 1.
Классификация топочных устройств
Типы топочных устройств
Топки
слоевые камерные
Ручные механические вихревые кипящий слой
полумеханические факельная
Рис.1. Типы топок
Слоевые топки Предназначены для сжигания твердого топлива в слое на колосниковой решетке. В камерных топках сжигается твердое топливо во взвешенном состоянии в виде пыли и дробленых частиц, а также жидкое, распыляемое с помощью форсунок, и газообразное. Камерные топки подразделяются на факельные и вихревые.
На рис.2 показаны схемы слоевого, факельного и вихревого способов сжигания топлива. При слоевом способе сжигания необходимый для горения воздух попадается к слою топлива через колосниковую решетку.
Рис.2. Схемы способов сжигания твердого топлива
А - слоевой; б - факельный; в - вихревой; 1-топливо; 2- воздух.
При факельном способе сжигания твердое топливо предварительно размалывается в мельницах и пыль вместе с воздухом (аэросмесь) попадает в топку. Время пребывания газа и пыли в объеме топки незначительно (1,5-2 с).
Циклонный способ сжигания основан на использовании закрученных топливовоздушных потоков. Транспорт топлива осуществляется воздухом. Топливные частицы циркулируют по определенным траекториям в течение времени, необходимого для завершения их сгорания. Под действием центробежных сил частицы движутся в виде уплотненного пристенного слоя, интенсивно перемешиваясь с воздухом. Время пребывания частиц в циклонной камере выбирается достаточным для выгорания грубой пыли (размер частиц - 200 мкм) или дробленого топлива (размер частиц до 5 мм).
Слоевые топки. По способу механизации операций обслуживания (подача топлива, шировка слоя, удаление зол и шлака) слоевые топки делятся на ручные (немеханизированные), полумеханические и механические. В полумеханических топках механизирована часть операций. В механических топках механизированы все операции.
Классификации наиболее типичных и относительно широко распространенных топочных устройств со слоевым сжиганием топлива показана на рис.3
Рис.3 Схема слоевых топок
1- топливо; 2- воздух; 3- продукты сгорания; 4- очаговые остатки.
В зависимости от способа организации процесса сжигания топлива слоевые топки можно разделить на три группы:
- 1) с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива (рис.3,а, б); 2) с неподвижной колосниковой решеткой и перемещением топлива по решетке (рис.3 в, г, д); 3) с подвижной колосниковой решеткой и движущимся вместе с ней слоем топлива (рис.3е).
В показанную на рис.3,а топку топливо загружают вручную и вручную удаляют очаговые остатки через зольник. Из-за большой затраты физического труда топки этого типа используют только для котлов малой паропроизводительности (до 0,5 кг/с).
На рис.3,б показана полумеханическая топка с пневмомеханическим забрасывателем (ПМЗ) (рис.4) и ручными поворачивающимися колосниками (РПК).
Рис.4. Пневмомеханический забрасыватель топлива.
1-бункер; 2- питатель; 3- роторный метатель; 4- сопловая решетка.
Топливо забрасывается питателем ПМЗ и равномерно распределяется по решетке, Удаляют очаговые остатки путем их сбрасывания в зольный бункер при повороте колосников около своей оси от ручного привода. В топке, показанной на рис. 3, в, загрузка осуществляется под воздействием собственного веса топлива. Топки с наклонной решеткой (с углом 40-50, что соответствует углу естественного откоса сжигаемого топлива) используют обычно для сжигания древесных отходов и кускового торфа. Возвратно-поступательное движение колосников на наклонно-переталкивающей решетке (рис. 3,г) дает возможность осуществить непрерывную шуровку слоя топлива, В таких топках возможно сжигание горючих сланцев, бурых углей с большой зольностью и повышенной влажностью и каменных углей с большим выходом летучих веществ.
Топки с шурующей планкой (рис. 3,д) предназначены для сжигания многозольных бурых и неспекающихся каменных углей. Шурующая планка выполняется в виде трехгранной призмы из литого чугуна или стали. Угол наклона передней плоскости к горизонтальной плоскости составляет 35, а задней - 15. При движении вперед (к задней стенке топки) топливо подрезается задней гранью и осуществляется шуровка горящего слоя топлива.
Камерные топки для сжигания твердого топлива используют в котельных агрегатах средней и большой производительности.
Основные преимущества камерных топок заключаются в следующем:
- 1) возможность экономичного использования практически всех сортов угля, в том числе и низкокачественных, которые трудно сжигать в слое; 2) хорошее перемешивание топлива с воздухом, что позволяет работать с небольшим избытком воздуха (б=1,2-1,25); 3) возможность повышения единичной мощности котельного агрегата: 4) относительная простота регулирования режима работы и, следовательно, возможность полной автоматизации топочного процесса.
Сжигание твердого топлива в факеле. Большое значение для работы пылеугольных топок имеет конструкция применяемых горелок. Горелки должны обеспечивать хорошее перемешивание топлива с воздухом, надежное зажигание аэросмеси, максимальное заполнение факелом топочной камеры и легко поддаваться регулированию по производительности в заданных пределах.
Сжигание мазута и газов в топках. Жидкое топливо, сжигаемое в топках, подвергается предварительному распылению с помощью форсунки, являющейся элементом горелки. Пол горелкой в общем случае понимается агрегат, включающий помимо форсунки воздухонаправляющий аппарат, запальное устройство и механизм управления.
Важнейшая теплотехническая характеристика топочных устройств, основываясь на которой решают вопросы их конструкции и оценивают интенсивность работы, - тепловое напряжение объема топочного пространства. Оно выражается отношением и представляет собой количество теплоты, выделившейся при сжигании определенного количества топлива в единицу времени В и приходящейся на 1 куб. м объема топочного пространства, т. е.: .Единицей измерения q для является Вт/м3.
Если значение q будет превышать определенную числовую величину, установленную практически, то за время нахождения в топке топливо не сгорит полностью. Опыт эксплуатации котельных агрегатов показал, что для различных видов топлива, способов сжигания и конструкций топок допустимое значение q изменяется в широких пределах. Например, для слоевых топок с неподвижной решеткой и ручным забросом топлива q = 290 - 350 кВт/м3, у слоевых механизированных топок qХ =290 - 465 кВт/м3, для камерных топок при сжигании угольной пыли q = 145 - 230 кВт/м3, а при сжигании в них газа или мазута qХ = 230 - 460кВт/м3.
В слоевых топках, в которых часть топлива сгорает в слое, а другая часть в топочном пространстве, применяют еще одну характеристику интенсивности тепловой работы топки, называемую тепловым напряжением зеркала горения и имеющую вид: .
Единицей измерения для qR является Вт/м2; В - кг/с; QРН - Дж/кг и для - R м3.
Эта характеристика представляет собой количество теплоты, выделившейся при сжигании определенного количества топлива в единицу времени и приходящейся на 1 м2 Площади поверхности зеркала горения. Установлено, что чем больше qR, тем больше потеря теплоты от механического недожога вследствие уноса из пределов топки мелких, не успевших сгореть частиц топлива. Значения теплового напряжения зеркала золы, конструкции топки и т. д. и изменяются в широких пределах - от 350 до 1100 кВ/м2. Очевидно, что чем больше значение qU ИqR для заданных размеров топки и одного и того же вида топлива, тем интенсивней (форсированней) протекает работа топки, т. е. больше сжигается топлива в единицу времени и больше вырабатывается теплоты. Однако форсировать топку можно лишь до определенного предела, ибо в противном случае возрастают потери от химической и механической неполноты сгорания и снижается КПД.
В таблице №1 представлены некоторые характеристики различных топок при сжигании разно вида топлива. Можно видеть что наибольшие тепловые напряжения (а значит и передаваемые тепловые потоки) характерны для факельных и вихревых топок.
Таблица 1
Класс |
Тип |
Топливо |
Коэф-т избытка воздуха |
Недожог% |
Тепловое напр-ние топочного простр-ва, Мкал/() |
Слоевые |
С пневмозабро-сом и неподвижной решеткой |
Слабоспека-ющиеся каменные угли |
1,4 |
5,5 |
200-300 |
С цепной решеткой |
Сортовой антрацит |
1,5 |
10 |
250-400 | |
Шахтно-цепная |
Кусковой торф |
1,3 |
3 |
250-400 | |
Каменный уголь |
1,2 |
1-1,5 |
150 | ||
Факельные |
С горелками и сухим шлакоудале-нием |
Антрацит |
1,2-1,25 |
4,6 |
120 |
Мазут |
1,03 |
0,5 |
250 | ||
Природный газ |
1,1 |
0,5 |
300-400 | ||
С шахтными мельницами |
Бурый уголь |
1,2 |
0,5-1 |
160 | |
Фрезторф |
1,2 |
0,5-1 |
140 | ||
С жидким шлакоудале-нием |
Каменный уголь |
1,2 |
0,5 |
До 800 | |
Дробленый каменный уголь |
1,1-1,2 |
1,5 |
1100 | ||
Вихревые |
С горизонталь-ными циклонами |
Угрубленная угольная пыль |
1,1-1,2 |
1,5 |
1100 |
С предтопками ВТИ |
Грубая угольная пыль |
1,1-1,2 |
0,5 |
650-750 |
Заключение
В данном реферате рассмотрена классификацию топок и топочных устройств
Можно сделать вывод об основном разделении. Слоевые топки предназначены для сжигания твердого топлива в слое на колосниковой решетке. В камерных топках сжигается твердое топливо во взвешенном состоянии в виде пыли и дробленых частиц, а также жидкое, распыляемое с помощью форсунок, и газообразное.
Список использованной литературы:
- - Воинов А. П., Мазуренко А. С., Олесевич Е. К. Проблемы энергетики и перспективы ее развития. - М: МПУ, 1995. - Делягин Г. Н. и др. Теплогенерирующие установки. М., 1986 - Хазмалян Д. М. Теория горения и топочные устройства. М., 1976
Похожие статьи
-
Устройство и принцип работы котлов - Котельные установки
Паровой или водогрейный котел представляет собой устройство в виде металлического сосуда, который обогревается продуктами сгорания топлива и служит для...
-
Устройства заградительный Устройства заграждения в количестве 4-х изделий: из которых 2-правых и 2-левых; правые УЗ устанавливаются в правую сторону...
-
Кондиционеры предназначены для создания благоприятных температурно-влажностных условий в жилых и служебных помещениях. Кондиционеры классифицируют по...
-
Комплексное обслуживание и проверка действия автоматической переездной сигнализации производится электромехаником и электромонтером в сроки,...
-
Монтаж устройств - Оборудование участка железной дороги устройствами заграждения
Размещение составляющих частей УЗП производится в соответствии с чертежом привязки УЗП к переезду. Подключение основного и резервного однофазного...
-
Устройства для загрузки на станке - Виды автоматизированных производств
При обработке на станках-автоматах штучных заготовок их загрузку и выгрузку выполняют с помощью бункерных или магазинных механизмов питания,...
-
Общие сведения об изделии Назначение и область применения Барабан дробеметный конвейерный периодического действия предназначен для очистки отливок от...
-
Устройство защиты электродвигателей УЗ-ЭД-26ИВ предназначено для эффективной защиты трехфазных асинхронных электродвигателей (ЭД) мощностью от 10 до 320...
-
Назначение, устройство и принцип работы приспособления вертикальный гидравлический зажим Зажимные устройства с гидравлическими приводами широко применяют...
-
Устройства для измерения температур - Общие сведения об измерениях температуры
Температуру измеряют с помощью устройств, использующих различные термометрические свойства жидкостей, газов и твердых тел. Существуют десятки различных...
-
Это грунтозаборное устройство аналогично роторному экскаватору, но отличается от него тем, что черпаемый и высыпаемый в бункер грунт транспортируется не...
-
Конструктивные решения фрез - Грунтозаборные устройства
Фрезы бывают двух основных типов: - открытые фрезы, т. е. такие, в которых между режущими элементами (прямолинейные или криволинейные ножи) и ступицей...
-
Грунтозаборные устройства с гидравлическими разрыхлителями - Грунтозаборные устройства
Эффективная работа землесосов с грунтозаборными устройствами без разрыхлителей возможна только на легкообрушающихся грунтах - неслежавшихся песках,...
-
Введение, Грунтозаборные устройства без разрыхлителей - Грунтозаборные устройства
Грунтозаборное устройство включает в себя подвижную часть всасывающего грунтопровода - сосун, грунтоприемник, разрыхлитель, привод к нему и раму -...
-
НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, РАБОТА - Тормозная система с пневматическим приводом
Назначение системы тормозов для снижения скорости и быстрой остановки автомобиля, а так же для удержания его на месте во время стоянки. Устройство...
-
Устройства для автоматической смены инструмента - Виды автоматизированных производств
Особенность многоцелевых станков с ЧПУ -- наличие устройств автоматической смены инструментов, основное назначение которых -- сокращение времени простоя...
-
Конструктивные схемы крепления валов перемешивающих устройств В большинстве аппаратов химической технологии с целью интенсификации проводимых процессов...
-
Ограждающие устройства на переездах - Оборудование переезда
Ограждающие устройства на переездах предназначены для обеспечения безопасности движения поездов и автомобильного транспорта. Железнодорожные переезды...
-
Конвейер барабан натяжение линия Код задания: М242 По коду задания определяем: -вид применения устройства М (М-устройство относится к механическому...
-
В группу поверхностных абсорберов, включены аппараты с фиксированной поверхностью, т. е. аппараты, в которых поверхность контакта в известной степени...
-
Тип подъемника - канавный, передвижной Количество стоек - 1 Грузоподъемность одной стойки - 5 т. с. Скорость подъема - 10 мм/сек Высота подъема - 0,5 м...
-
Общие положения по обеспечению безопасности движения поездов при техническом обслуживании и ремонте устройств автоматической переездной сигнализации АПС...
-
Введение - Оборудование участка железной дороги устройствами заграждения
Важнейшим условием ускорения технического прогресса на железнодорожном транспорте является широкое применение новейших устройств автоматики и...
-
РЕМОНТ УСТРОЙСТВО - Система питания карбюравторных двигателей
Основные неисправности системы питания заключаются в образовании богатой и бедной смеси. Богатая горючая смесь образуется, из-за недостатка воздуха...
-
РОТОРЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО Роторы предназначены для вращения вертикально подвешенной бурильной колонны с частотой 30300 об/мин при роторном бурении или...
-
ТАЛЕВАЯ СИСТЕМА, НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И УСТРОЙСТВО - Буровое оборудование
НАЗНАЧЕНИЕ, СХЕМЫ И УСТРОЙСТВО В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения СПО...
-
Рис.2. Принципиальная схема сортировочно-инспекционного конвейера ТСИ Конвейер сортировочно-инспекционный ТСИ предназначен для сортировки плодов и ягод...
-
Текущий ремонт - Оборудование участка железной дороги устройствами заграждения
1) Ремонтные работы на УЗП проводятся по необходимости, в случае появления отказов в работе из-за повреждения или поломки какой-либо детали или узла....
-
Общие положения. Техническое обслуживание и ремонт устройств СЦБ должны производиться при обеспечении безопасности движения и, как правило, без нарушения...
-
Расчет потерь электроэнергии Потребление электроэнергии осуществляется электродвигателями сетевых насосов, установленных на источнике теплоснабжения....
-
По ходу плавки в электродуговую печь требуется подавать различное количество энергии. Менять подачу мощности можно изменением напряжения или силы тока...
-
В электропечи можно получать легированную сталь с низким содержанием серы и фосфора, неметаллических включений, при этом потери легирующих элементов...
-
Через каждые 500 ч непрерывной работы вентилятора необхо-димо смазывать подшипники электродвигателя. Смазывать передний подшипник следует при снятом...
-
Структурная схема После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с одним дешифратором. Структурная схема приведена на...
-
Устройство шаговых двигателей Двигатели с переменным магнитным сопротивлением [стр. 4, 2] Шаговые двигатели с переменным сопротивлением имеют несколько...
-
Разборка это совокупность операций предназначенных для разъединения объектов ремонта (а/м и агрегатов) на сборочные единицы и детали в определенной...
-
Назначение, устройство и принцип работы приспособления - пневматического съемника Пневматический пневмошомпольный зажим предназначен для зажима...
-
Надежная работа переливного устройства определяется скоростнями движения в перетоке и зазоре между нижним срезом переточной трубы и основанием кармана....
-
Проектируемая система адаптивного управления представляет собой комплексную систему автоматического регулирования, состоящую из двух подсистем,...
-
Статор имеет 24 паза, в которые вкладываю пусковую и рабочую обмотку, состоящие из 4 катушечных групп по три катушки. Схема обмотки двухслойная...
Топки и топочные устройства