Топки и топочные устройства

Автор: Хзмалян Д

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

РЕФЕРАТ

на тему «Топки и топочные устройства»

по дисциплине «Введение в направление»

Проверил: Выполнил:

проф. Щинников П.А. студент Долгушина Е.С.

группа АТЭ-51

Отметка о защите

________________

Новосибирск, 2008

Введение

Топки - это часть парогенератора, предназначенная для сжигания топлива. Топка - один из основных элементов котельного агрегата. В ней происходит процесс , при котором энергия преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, передаваемую далее и , 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

<

<

<

ручные механические вихревые кипящий слой

полумеханические факельная

Рис.1. Типы топок

Слоевые топки предназначены для сжигания твердого в слое на колосниковой решетке. В камерных топках сжигается твердое во взвешенном состоянии в виде 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 . При слоевом способе сжигания необходимый для попадается к слою 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 предварительно размалывается в мельницах и вместе с (аэросмесь) попадает в топку. Время пребывания и в объеме топки незначительно (1,5-2 с).

Циклонный способ сжигания основан на использовании закрученных топливовоздушных потоков. Транспорт осуществляется . 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 . Время пребывания частиц в циклонной камере выбирается достаточным для выгорания грубой (размер частиц - 200 мкм) или дробленого (размер частиц до 5 мм).
Слоевые топки. По способу механизации операций обслуживания (подача , 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.

наиболее типичных и относительно широко распространенных топочных устройств со слоевым сжиганием 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 слоевые топки можно разделить на три группы:
1) с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем (рис.3,а, б);
2) с неподвижной колосниковой решеткой и перемещением по решетке (рис.3 в, г, д);
3) с подвижной колосниковой решеткой и движущимся вместе с ней слоем (рис.3е).
В показанную на рис.3,а топку 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.

забрасывается 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 . Топки с наклонной решеткой (с углом 40-50, что соответствует углу естественного откоса сжигаемого топлива) используют обычно для сжигания древесных отходов и кускового . Возвратно-поступательное движение колосников на наклонно-переталкивающей решетке (рис. 3,г) дает возможность осуществить непрерывную шуровку слоя , В таких топках возможно сжигание , с большой и повышенной и с большим выходом летучих .
Топки с шурующей планкой (рис. 3,д) предназначены для сжигания многозольных и неспекающихся . 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 .
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 угля, в том числе и низкокачественных, которые трудно сжигать в слое;
2) хорошее с , что позволяет работать с небольшим избытком (=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 в факеле. Большое значение для работы пылеугольных топок имеет конструкция применяемых горелок. Горелки должны обеспечивать хорошее с , надежное зажигание аэросмеси, максимальное заполнение факелом топочной камеры и легко поддаваться регулированию по производительности в заданных пределах.
Сжигание мазута и газов в топках. Жидкое , сжигаемое в топках, подвергается предварительному распылению с помощью форсунки, являющейся элементом горелки. Пол горелкой в общем случае понимается агрегат, включающий помимо форсунки воздухонаправляющий , 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 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 не сгорит полностью. Опыт эксплуатации котельных агрегатов показал, что для различных видов , способов сжигания и конструкций топок допустимое значение q изменяется в широких пределах. Например, для слоевых топок с неподвижной решеткой и ручным забросом q = 290 - 350 кВт/м³, у слоевых механизированных топок q_х =290 - 465 кВт/м³, для камерных топок при сжигании угольной q = 145 - 230 кВт/м³, а при сжигании в них или q_х = 230 - 460кВт/м³.
>

В слоевых топках, в которых часть сгорает в слое, а другая часть в топочном пространстве, применяют еще одну характеристику интенсивности тепловой работы топки, называемую тепловым напряжением зеркала и имеющую вид: <
.>

Единицей измерения для q_R является Вт/м²; В - кг/с; Q^р_н - Дж/кг и для - R м³.
Эта характеристика представляет собой количество теплоты, выделившейся при сжигании определенного количества в единицу времени и приходящейся на 1 м² площади поверхности зеркала . Установлено, что чем больше q_R, тем больше потеря теплоты от механического недожога вследствие уноса из пределов топки мелких, не успевших сгореть частиц . 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 q_u иq_R для заданных размеров топки и одного и того же вида , тем интенсивней (форсированней) протекает работа топки, т.е. больше сжигается в единицу времени и больше вырабатывается теплоты. Однако форсировать топку можно лишь до определенного предела, ибо в противном случае возрастают потери от 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.

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 в слое на колосниковой решетке. В камерных топках сжигается твердое во взвешенном состоянии в виде 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

1