Структура вертикального вихревого низкотемпературного течения в топке

В качестве эффективного способа сжигания успешно используется низкотемпературное вихревое течение в вертикальной плоскости (НТВ). Здесь, так же как и в тангенциальной топке, выделяются две зоны горения:

  • - вихревое вертикальное циркуляционное течение в нижней части потока аэросмеси, где сжигается пыль угрубленного помола;
  • - восходящий линейный поток, в котором сжигается основная часть топлива.

Вихревые течения в зоне нижнего дутья

Система нижнего дутья (СНД) является важным фактором в организации топочного процесса. Одной из функций нижнего дутья является обеспечение выгорания наиболее крупных угольных частиц путем многократной циркуляции в специально организованной вихревой зоне, расположенной ниже горелочного пояса. На котле типа БК3420—140—5 организована система нижнего дутья (с подачей через холодную воронку до 20 % всего расчетного расхода вторичного воздуха) со встречно смещенными воздушными потоками, поступающими через прямоугольные сопла, расположенные на наклонных скатах холодной воронки (рис. 11.4). Струйные смещенные потоки горячего воздуха образуют V-образную аэродинамическую структуру, создающую вихревые течения в холодной воронке. Они захватывают часть пылевоздушных потоков, выходящих из горелок, осуществляя их воспламенение и выгорание, а также крупные угольные частицы, выпадающие из основного факела, в объеме холодной воронки. Сюда же вовлекаются высокотемпературные топочные газы. В результате в теплообменные процессы более активно включаются НРЧ и экраны холодной воронки. Повышается полнота выгорания топлива, снижаются тепловые потери q4. Таким образом, сформирован двухзонный пылеугольный факел для раздельного сжигания угольной пыли угрубленного и проектного качества помола.

Опыт реализации СНД в пылеугольных котлах позволяет сделать следующие выводы:

1. Подача части воздуха помимо горелочных устройств в СНД является одной из форм организации ступенчатого сжигания. При этом на процесс снижения образования монооксида азота в факеле одновременно воздействуют несколько факторов, такие как уменьшения избытка воздуха в начальной стадии формирования факела и общего уровня температуры в зоне активного горения. По результатам наладки одного из котлов, снижение NOv при реализации на котле СНД (при прочих равных условиях) составляет 20—30%. СНД приводит к уменьшению потерь тепла с механической теплотой сгорания за счет уменьшения провала угольных частиц в холодную воронку.

Устройство ввода горячего воздуха в холодную воронку

Рис. 11.4. Устройство ввода горячего воздуха в холодную воронку

(нижнее дутье)

В результате совершенствования аэродинамики топки достигается существенный эффект по улучшению выгорания топлива:

  • - повышена устойчивость горения, минимальная нагрузка котла без подсветки факела мазутом снизилась до 50 % /)ном, до реконструкции минимум нагрузки составлял 70 % Дюм;
  • - уменьшились потери топлива с провалом; производительность пылесистемы повысилась в 1,5 раза вследствие угрубления помола с /?100о~ 2,0 % до Rl000~ 9,0 %.

Реализация СНД является не только природоохранным мероприятием при повышении паропроизводительности котла, но и необходимым условием повышения мощности котла на 20— 30%, так как позволяет повысить тепловую эффективность топочной камеры.

Вихревые течения в топках с низкотемпературным вихрем

При сжигании угля в топке с низкотемпературным вихрем (НТВ, ВИР-технология) складываются два вида течения — прямоточное (в которое вовлекается основная масса пылевоздушной смеси) и локальный вихрь в нижней части топки (обеспечивающий многократную циркуляцию наиболее трудно выгораемого топлива). Между собой эти два потока не взаимодействуют, поскольку они развиваются по различным траекториям и в различных зонах топочного объема. Но значение каждой из этих аэродинамических структур в формировании нового качества топочного процесса специфично и значительно, оно заключается во взаимодополнении и усилении общего позитивного эффекта.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >