Классификация и условия работы топочных устройств

Глава 1. Повреждения топочных устройств

1.1. Классификация и условия работы топочных устройств

Надежность работы котла во многом зависит от конст­рукции и работы топочных устройств. В зависимости от ви­да сжигаемого топлива и расположения относительно котла топочные устройства имеют различную конструкцию.

Топки классифицируются:

1) по способу расположения их относительно котла – на внутренние, внешние (нижние) и выносные;

2) по способу сжигания топлива – на слоевые (для твер­дого топлива), где топливо горит в слое на колосниковой решетке; камерные (для газообразного, жидкого, пылеоб­разного твердого топлива), где топливо горит во взвешен­ном состоянии; шахтные (для торфа и дров);

3) по способу удаления шлака камерные топки для пыле­видного топлива – на топки с твердым и жидким шлакоудалением;

4) по способу загрузки топлива и организации обслужи­вания – на ручные, полумеханические и механические.

Рекомендуемые материалы

Топочные камеры по способу расположения горелок подразделяются на камеры с фронтальным, встречным и угловым расположением.

Топочные экраны прямоточных котлов образуют радиа­ционную поверхность нагрева, которая в котлах большой номинальной паропроизводительности разбивается на ниж­нюю радиационную часть (НРЧ), среднюю радиационную часть (СРЧ) и верхнюю радиационную часть (ВРЧ). В пер­вых отечественных конструкциях прямоточных котлов (в основном докритического давления) применялась горизон­тальная навивка экранов топочной камеры, предложенная профессором Л. К. Рамзиным. Обычно компоновка экранов предусматривала горизонтальное расположение труб, рас­положенных на фронтовой и задней стенах.

В котлах Рамзина трубная система в пределах НРЧ и ВРЧ не имеет промежуточных коллекторов. В современ­ных прямоточных котлах сверхкритического давления при­меняются различные схемы экранирования топок. Эти схе­мы предусматривают применение как горизонтальных, так и вертикальных одноходовых и многоходовых трубных па­кетов.

В некоторых котлах применяется комбинация различ­ных схем экранирования топочной камеры.  При выборе типа экранирования исходят из условий обеспечения мак­симальной надежности, устойчивости, экономичности и простоты конструкции.

Основным условием надежной работы топочных эк­ранов является высокая скорость рабочей среды. Скорость рабочей среды выбирается таким образом, чтобы при рас­топочной нагрузке котла, равной 30 % номинальной, мас­совая скорость рабочей среды в наиболее обогреваемых трубных панелях была не менее 800–1000 кг·с/(м²·с).

В котлах с рециркуляцией рабочей среды растопочная нагрузка может быть уменьшена до 10–15 % при надеж­ном охлаждении труб экранных поверхностей нагрева рециркулируемой средой. Схема с рециркуляцией позволяет повысить надежность и экономичность котла, особенно при работе на пониженной нагрузке и растопке.

К современным топочным устройствам котлов предъ­является ряд требований, а именно  топочное устройство должно обеспечивать:

Ещё посмотрите лекцию "36 Исполнение наказания в США" по этой теме.

1) заданную тепловую мощность и форсировку для выработки пара необходимых параметров;

2) полное сжигание топлива с минимальными потерями от химиче­ской и механической неполноты сгорания;

3) изменения удель­ной нагрузки котла в широком диапазоне;

4) надежную и без­опасную работу в условиях длительной эксплуатации и простоту в обслуживании;

5) возможность применения резервного топлива;

6) небольшой расход энергии на собствен­ные нужды.