Организация вводов в топку отдельных газо-воздушных потоков

По ходу развития топочной технологии топочная камера все в большей мере становилась объектом вторжения различных газовоздушных, паровых и других сред, непосредственно не связанных с процессами воспламенения и горения:

• — сброс избыточного первичного воздуха помимо горелок;
• — нижнее дутье;
• — встречные потоки воздуха (встречное дутье);
• — защитные воздушные завесы;
• — ввод горячего воздуха из системы эвакуации шлака;
• — рециркуляция газов в верх топки;
• — рециркуляция газов в низ топки;
• — сброс сушильного агента;
• — впрыск влаги.

Сброс части воздуха в топку помимо горелок

В периоды увеличения влажности угля требуется большее количество воздуха для его подсушки. Однако значительное возрастание скорости первичного воздуха может привести к увеличению потери теплоты от недожога топлива и даже к обрыву факела. Чтобы регулировать подачу воздуха в мельницы при неизменной подаче первичного воздуха в топку, нужно часть этого воздуха подавать в топку помимо горелок. Обычно избыточный запыленный воздух вводится в топку через вертикальные сопла со скоростью не менее 35 м/с [9].

Прямоугольные сопла для сброса запыленного воздуха выполняются двустенными (рис. 11.5) для подачи в зазор между стенками охлаждающего воздуха (часть вторичного воздуха). В топку осуществляется также сброс запыленного воздуха системы аспирации бункера сырого угля через сопла на фронтовой и задней стенках.

В 80-х гг. было предложено подавать в сбросные горелки природный газ или мазут для уменьшения потерь от неполного сгорания сбросной угольной пыли. Такое решение оказалось эффективным при работе котла ТПП-210 А на АШ, значение КПД брутто котла увеличилось на 1%. При эксплуатации такой схемы необходимо контролировать непрерывность поступления запыленного воздуха и отключать подачу топлива при отключении воздуха [10].

Рис. 11.5. Сопло для сброса в топку запыленного воздуха: 1 — канал вторичного воздуха, 2 — канал запыленного воздуха.

Организация нижнего дутья

При нижнем дутье ввод значительной части вторичного воздуха (до 30%) осуществляется непосредственно в топку, минуя горелочные устройства, без сопровождения потоков аэросмеси. Указанная часть горячего воздуха рассредоточивается по всему сечению топочной камеры, затрудняя смешение с аэросмесью, и затягивает формирования пылеугольного факела.

В холодной воронке топки с вертикальным размещением экранных труб ввод струй воздуха осуществляется вдоль ската, при горизонтальной навивке экранных труб организуется нижнее дутье с горизонтальным вводом воздуха вдоль экранных труб через щелевые амбразуры.

Нижнее дутье используется не только как самостоятельное техническое решение, но также как составной компонент аэродинамической вихревой структуры в топке — НТВ, ВИР-технология, при организации ступенчатого сжигания. При этом:

• — подача части воздуха в холодную воронку растягивает зону горения вниз и увеличивает тепловую эффективность экранов нижней части топочной камеры за счет увеличения тепловосприятия скатов холодной воронки; это приводит при сохранении номинальной нагрузки к снижению температуры дымовых газов на выходе из топки;
• — СНД, растягивая зону горения, снижает уровень температур факела в зоне активного горения, снижает темп шлакования поверхностей нагрева топки и пароперегревателя.