Вихревые горелки

Общий принцип вихревых горелок заключается в том, что в корпусе горелки горячий воздух получает крутку (улиточный вход, лопаточный завихритель аксиальный и радиальный), образуя на выходе в топку приосевую зону пониженного давления, в которую поступают топочные газы. Это зона обратных токов, или зона рециркуляции, которая служит стабилизатором факела, обеспечивая внутреннее поджигание закрученной струи топливо-воздушной смеси. Многообразие конструкций пылеугольных и газовых вихревых горелок соответствует широкому спектру топлив, используемых в российской энергетике.

Основные параметры вихревой горелки:

  • - способ и показатель крутки потоков воздуха (и аэросмеси в пы- леугольной горелке);
  • - скорости закрученных потоков горячего воздуха, аэросмеси и их соотношение;
  • - способ подвода, раздачи и распределения топлива.

Существующими рекомендациями установлены оптимальные значения этих параметров для конкретных топлив, горелочных устройств определенной мощности [11 — 15].

Основные задачи, решаемые в современных и реконструируемых вихревых горелках:

  • - регулирование интенсивности смесеобразования;
  • - повышение эффективности стабилизации факела при замедленном смесеобразовании путем воздействия на воспламеняющую способность рециркулирующих продуктов сгорания в зоне обратных токов;

- возможность регулирования положения факела аэродинамическими методами в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Сравнительный анализ эффективности прямоточных и вихревых горелок

Современная концепция организации топочного процесса предусматривает приоритет прямоточных угловых горелок в мощных топках с организацией соответствующей вихревой структуры потока топочных газов. Однако в отечественных крупных котлах блоков 300, 500 и 800 МВт (ПК-39, П-57, П-67, ТГМП-204ХЛ) используются вихревые горелки в количестве до 40 единиц с настенной встречной многоярусной компоновкой.

Сравнение эффективности прямоточных и вихревых горелок приведено в табл. 9.1.

Сравнение эффективности прямоточных и вихревых горелок

Таблица 9.1

Структура потока в горелке

Достоинства конструкции

Недостатки

конструкции

Прямоточная

  • 1. Конструктивно просты, по сравнению с вихревыми горелками;
  • 2. Имеют меньшее аэродинамическое сопротивление, чем вихревые горелки, следовательно, меньший расход электроэнергии на собственные нужды;
  • 3. Меньший выход оксидов азота, чем у топок с вихревыми горелками;
  • 4. Возможность компактной установки горелок по углам топки;
  • 5. Способность формировать единый вихревой поток топочных газов (тангенциальная, концентричная структура факела);
  • 6. Большая дальнобойность, чем у вихревых горелок
  • 1. Худшая, чем в вихревых, организация перемешивания потока;
  • 2. Меньшая единичная мощность;
  • 3. Большее влияние на показатели способа компоновки горелок в топке;
  • 4. Стабилизация процесса горения в основном протекает за счет внешней эжекции продуктов сгорания;
  • 5. Менее универсальны по топливу

Структура потока в горелке

Достоинства конструкции

Недостатки

конструкции

Вихревая

  • 1. Обеспечивает приосевую и периферийную зону рециркуляции для стабилизации и надежного воспламенения факела;
  • 2. Интенсивное смесеобразование, приводящее к улучшению выгорания топлива и сокращению длины факела;
  • 3. При годность для сжигания низкокачественных топлив;
  • 4. Большая единичная мощность, возможность совмещения в одном корпусе двух горелок (сдвоенные горелки)
  • 1. Малая дальнобойность струи, факела;
  • 2. Интенсивное смесеобразование, приводящее к увеличенному выходу оксидов азота;
  • 3. Повышенное гидравлическое сопротивление горелки;
  • 4. Большое число горелок в мощных топках

со сложными разводками экранов, загромождение зоны обслуживания воз- духоподводами, топливоподающими коробами

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >