Классификация
Технологии сжигания органических топлив
По способу сжигания топлива:
- слоевые;
- камерные.
Слоевые топки в свою очередь классифицируют:
- По расположению относительно обмуровки котла:
- внутренние;
- выносные.
- По расположению колосниковых решеток:
- с горизонтальными решетками;
- с наклонными решетками.
- По способу подачи топлива и организации обслуживания:
- ручные;
- полумеханические;
- механизированные.
- По характеру организации слоя топлива на решетке:
- с неподвижной колосниковой решеткой топлива ;
- с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива;
- с движущейся колосниковой решеткой, перемещающей лежащий на ней слой топлива (перемещение слоя топлива вместе с колосниковой решеткой).
Камерные топки разделяют:
- По способу удаления шлака:
- с твердым шлакоудалением;
- с жидким шлакоудалением:
- однокамерные;
- двухкамерные.
Слоевая топка
Слоевая топка
Топки, в которых производится слоевое сжигание кускового твердого топлива , называются слоевыми. Эта топка состоит из колосниковой решетки , поддерживающей слой кускового топлива, и топочного пространства, в котором сгорают горючие летучие вещества. Каждая топка предназначена для сжигания определенного вида топлива . Конструкции топок разнообразны, и каждая из них соответствует определенному способу сжигания. От размеров и конструкции топки зависят производительность и экономичность котельной установки .
Слоевые топки по характеру организации слоя топлива на решетке разделяются на три класса:
- С неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно лежащим на ней слоем топлива ;
- С неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива;
- С движущейся колосниковой решеткой, перемещающей лежащий на ней слой топлива (перемещение слоя топлива вместе с колосниковой решеткой).
В зависимости от степени механизации подачи топлива и удаления шлака слоевые топки разделяются на:
- топки с ручным обслуживанием (ручные топки);
- полумеханические;
- полностью механизированные;
Камерная топка
Камерная топка
Камерные топки применяют для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. При этом твердое топливо должно быть предварительно размолото в тонкий порошок в специальных пылеприготовительньгх установках - углеразмольных мельницах, а жидкое топливо - распылено на очень мелкие капли в мазутных форсунках. Газообразное топливо не требует предварительной подготовки.
Характеристика топки
Тепловые характеристики топки
Количество топлива, которое можно сжечь с минимальными потерями в данной топке для получения необходимого количества тепла, определяется размерами и типом топочного устройства, а также видом топлива и способом его сжигания. К качественным показателям работы топочного устройства относится величина потерь тепла вследствие химической неполноты сгорания и механического недожога . Численное значение этих потерь для различных топочных устройств различно; оно также зависит от вида топлива и способа его сжигания. Так, для камерных топок величина колеблется от 0,5 до 1,5%, для слоевых - от 2 до 5%(потери тепла); при камерном сжигании топлива составляет 1-6%, при слоевом 6-14%(недожог).
Конструктивные характеристики топки
Основными конструктивными показателями топки являются:
- Объем топочной камеры (м 3);
- Площадь стен топки (м 2);
- Площадь, занимаемая лучевоспинимающей поверхностью (м 2);
- Площадь променесприймальнои поверхности (м 2);
- Степень экранирования стен топки;
- Коэффициент тепловой эффективности топки.
Теплообмен в топке
В топке одновременно происходят горение топлива и сложный радиационный и конвективный теплообмен между заполняющей ее средой и поверхностями нагрева .
Источниками излучения в топках при слоевом сжигании топлива являются поверхность раскаленного слоя топлива, пламя горения летучих веществ, выделившихся из топлива, и трехатомные продукты сгорания С0 2 , S0 2 и Н 2 О.
При факельном сжигании пыли твердого топлива и мазута источниками излучения являются центры пламени, образующиеся вблизи поверхности частиц топлива от горения летучих, распределенных в факеле, раскаленные частицы кокса и золы, а также трехатомные продукты сгорания. При горении в факеле распыленного жидкого топлива излучение частиц топлива незначительно.
При сжигании газа источниками излучения являются объем его горящего факела и трехатомные продукты сгорания. При этом интенсивность излучения факела зависит от состава газа и условий протекания процесса горения.
Наиболее интенсивно излучает теплоту пламя горящих летучих веществ, выделяющихся при горении твердого и жидкого топлива. Менее интенсивно излучение горящего кокса и раскаленных частиц золы, наиболее слабым оказывается излучение трехатомных газов. Двухатомные газы практически не излучают теплоты. По интенсивности излучения в видимой области спектра различают:
- светящийся
- полусветящийся
- несветящийся факелы.
Излучение светящегося и полусветящегося факела определяется наличием твердых частиц-коксовых, сажистых и золовых в потоке продуктов сгорания . Излучение не-светящегося факела - излучением трехатомных газов. Интенсивность излучения твердых частиц зависит от их размера и концентрации в топочном объеме. По удельной интенсивности излучения коксовые частицы приближаются к абсолютно черному телу, но при сжигании пыли твердого топлива их концентрация в факеле мала (примерно 0,1 кг/м 3) и поэтому излучение коксовых частиц на экраны топки составляет 25-30 % суммарного излучения топочной среды. Золовые частицы заполняют весь топочный объем, концентрация их зависит от зольности топлива. Тепловое излучение золовых частиц в факельных топках составляет 40-60 % суммарного излучения топочной среды. Сажистые частицы образуются при сжигании мазута и природного газа. В ядре факела они имеют высокую концентрацию и обладают большой излучательной способностью. Излу-чение трехатомных газов, заполняющих объем топочной камеры, определяется их концентрацией и толщиной объ¬ема излучения.
Доля излучения трехатомных газов составляет 20-30 % суммарного излучения. В газомазутных топках условно разделяют длину факела на две части:
- светящуюся
- несветящуюся
Интенсивность излучения ядра факела мазута в 2-3 раза выше, чем ядра факела при сжигании пыли твердого топлива. Тепловосприятие экранов топки определяется интенсивностью излучения топочной среды и тепловой эффективностью экранов. Увеличение интенсивности излучения среды топки повышает падающий на экраны тепловой поток. Снижение тепловой эффективности экранов уменьшает их тепловосприятие.
Литература
- Киселев Н.А. Котельные установки. - Москва: Высшая школа, 1979. - 270 с.
- Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленнх предприятий. - Москва: Энергия, Энергоотомиздат, 1988. - 528 с. - 35000 экз. -
Поверочный расчет топочной камеры заключается в определении действительной температуры дымовых газов на выходе из топочной камеры котлоагрегата по формуле:
,
о С
(2.4.2.1)
где
Т а
– абсолютная теоретическая температура
продуктов сгорания, К;
М – параметр, учитывающий распределения температур по высоте топки;
- коэффициент сохранения теплоты;
В р – расчетный расход топлива, м 3 /с;
F ст – площадь поверхности стен топки, м 2 ;
-
среднее значение коэффициента тепловой
эффективности экранов;
- степень черноты топки;
Vc ср
– средняя суммарная теплоемкость
продуктов сгорания 1 м 3
топлива в интервале температур
,
кДж/(кг К);
– коэффициент излучения абсолютно
черного тела, Вт/(м 2 К 4).
Для
определения действительной температуры
,
предварительно задаемся ее значением
в соответствии с рекомендациями 
. По принятой температуре газов на выходе
из топки и адиабатической температуре
сгорания топлива О а
определяем тепловые потери, а по принятой
-
излучательные характеристики газов.
Затем по известным геометрическим
характеристикам топочной камеры получаем
расчетным путем действительную
температуру на выходе из топки.
Поверочный расчет топки проводим в следующей последовательности.
Для
принятой предварительно температуры
определяем энтальпию продуктов сгорания
на выходе из топки по таблице 2.2.1
.
Полезное тепловыделение в топке подсчитываю по формуле:
КДж/м 3 (2.4.2.2)
где Q в – теплота, вносимая в топку воздухом: для котлов не имеющих воздухоподогревателя определяется по формуле:
,
кДж/м 3
(2.4.2.3) кДж/м 3
Q в.вн.
– теплота, внесенная в котлоагрегат с
поступающим в него воздухом, подогретым
вне агрегата: принимаем Q в.вн
= 0, так как воздух перед котлом КВГМ-30-150
в рассматриваемом проекте не подогревается;
rH г.отб. – теплота рециркулирующих продуктов сгорания: принимаем rH г.отб. = 0, так как конструкцией котла КВГМ-23,26-150 рециркуляция дымовых газов не предусматривается
Теоретическую (адиабатную) О а температуру горения определяем по величине полезного тепловыделения в топке Q т = Н а.
По таблице 2.2.1 при Н а = 33835,75 кДж/м 3 определяем О а = 1827,91 о С.
Определяем параметр М в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки (х т) при сжигании газа по формуле:
,
(2.4.2.4)
где
,
(2.4.2.5)
где Н г – расстояние от пода топки до оси горелки, м;
Н т – расстояние от пода топки до середины выходного окна топки, м;
Для котла КВГМ-23,26 расстояние Н г = Н т, тогда х т = 0,53.
Коэффициент тепловой эффективности экранов определяем по формуле:
,
(2.4.2.6)
где
- коэффициент, учитывающий снижение
тепловосприятие экранов вследствие
загрязненности или закрытия изоляцией
поверхностей; принимаем
;
х
– условный коэффициент экранирования;
определяем по номограмме , при
S
= 64мм, d
= 60мм, S/d
= 64/60 =1,07, тогда х = 0,98;
Определяем эффективную толщину излучающего слоя в топке:
,
м (2.4.2.7)
где V т, F ст – объем и поверхность стен топочной камеры, м 3 и м 2 . Определяем по конструкторской документации на котел КВГМ-23,26-150.
V т = 61,5 м 3 , F ст = 106,6 м 2 ;
Коэффициент ослабления лучей для светящегося пламени складывается из коэффициентов ослабления лучей трехатомными газами (к r) и сажистыми частицами (к с) и при сжигании газа определяется по формуле:
,
(2.4.2.8)
где r п – суммарная объемная доля трехатомных газов: определяется из таблицы 2.1.2.
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами k r определяем по формуле:
,
(2.4.2.9)
где р п - парциальное давление трехатомных газов;
,
МПа (2.4.2.10)
где р– давление в топочной камере котлоагрегата, работающего без продувки: р = 0,1 МПа, ;
-
абсолютная температура газов на выходе
из топочной камеры, К (равна принятой
по предварительной оценке)
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами определяем по формуле:
,
(2.4.2.11)
Где соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива: для газового топлива принимается:
,
(2.4.2.12)
Степень черноты факела (а ф) для газообразного топлива определяется по формуле:
где а св – степень черноты светящейся части факела, определяем по формуле:
(2.4.2.14)
а r – степень черноты несветящихся трехатомными газами, определяется по формуле:
;
(2.4.2.15) m–
коэффициент, характеризующий долю
топочного объема заполненного светящейся
частью факела.
Определяем удельную нагрузку топочного объема:
, кВт/м 3
(2.4.2.16)
тогда m = 0,171 .
Степень черноты топки при сжигании газа определяется по формуле:
(2.4.2.17)
В курсовом проекте выполняется поверочный расчет топочной камеры. В этом случае известны объем топочной камеры, степень е экранирования, площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, конструктивные характеристики экранных и конвективных поверхностей нагрева (диаметр труб, расстояния между осями труб и т.д.).
В результате расчета определяется температура продуктов сгорания на выходе из топки , удельные тепловые нагрузки колосниковой решетки и топочного объема.
Поверочный расчет однокамерных топок выполняется в следующей последовательности.
1. По чертежу котельного агрегата составляется эскиз топочной камеры. Нижняя часть камерных топок ограничивается подом или холодной воронкой, а слоевых – колосниковой решеткой и слоем топлива. Средняя толщина слоя топлива и шлака принимается для каменных углей 150-200 мм, для бурых углей – 300 мм, для древесной щепы – 500 мм.
Полная поверхность стен топочной камеры F ст и объем топочной камеры вычисляется следующим путем. Поверхностью, ограничивающей топочный объем, считается поверхность, проходящая через оси экранных труб на экранированных стенах топки, через стены топки на неэкранированных участках и через под топочной камеры для газомазутных топок или через слой топлива для топок со слоевым сжиганием твердого топлива, как указано выше.
2. Предварительно задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры . Для твердого топлива температура продуктов сгорания на выходе из топочной камеры принимается ориентировочно на 60 о С меньше температуры начала деформации золы, для жидкого топлива равной 950-1000 0 С, для природного газа 950-1050 0 С.
3. Для предварительно принятой температуры на выходе из топки по диаграмме определяют энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки .
4. Определяется полезное тепловыделение в топке, кДж/кг, кДж/м 3 . для промышленных котлов без воздухоподогревателя:
(5.1)
Потери теплоты q 3 , q 4 и q 6 принимаются из раздела 4.
5. Определяем коэффициент тепловой эффективности топочных экранов
Угловой коэффициент излучения x зависит от формы и расположения тел, находящимися в лучистом теплообмене друг с другом и определяется для однорядного гладкотрубного экрана по рис.5.1.
 |
Рис.5.1. Угловой коэффициент однорядного гладкотрубного экрана.
1 – при расстоянии от стенки ; 2 - при ; 3 - при ; 4 - при ; 5 без учета излучения обмуровки при .
Коэффициент тепловой эффективности учитывает снижение тепловосприятия экранных поверхностей вследствие их загрязнения наружными отложениями или покрытия огнеупорной массой. Коэффициент загрязнения принимается по таблице 5.1. При этом, если стены топочной камеры покрыты экранами с разными угловыми коэффициентами или имеют неэкранированные участки топки определяется средний коэффициент тепловой эффективности по выражению
, (5.3)
где - площадь поверхности стен, занятая экранами;
F ст – полная поверхность стен топочной камеры, вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих топочный объем, рис.5.2. При этом, для неэкранированных участков топки принимается равным нулю.
 |
Рис.5.2.Определение активного объема характерных частей топки
Рис.5.3. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами
Таблица 5.1.
Коэффициент загрязнения топочных экранов
| Экраны | Топливо | Значение |
| Открытые гладкотрубные и плавниковые настенные | Газообразное | 0,65 |
| Мазут | 0,55 | |
| АШ и ПА при , тощий уголь при , каменные и бурые угли, фрезерный торф | 0,45 | |
| Экибастузский уголь при | 0,35-0,40 | |
| Бурые угли с при газовой сушке и прямом вдувании | 0,55 | |
| Сланцы северо-западных месторождений | 0,25 | |
| Все виды топлива при слоевом сжигании | 0,60 | |
| Ошипованные, покрытые огнеупорной массой, в топках с твердым шлакоудалением | Все виды топлива | 0,20 |
| Закрытые огнеупорным кирпичом | Все виды топлива | 0,1 |
6.Определяется эффективная толщина излучающего слоя, м:
где V т и F ст – объем и площадь поверхности стен топочной камеры.
7. Определяется коэффициент ослабления лучей. При сжигании жидкого и газообразного топлива коэффициент ослабления лучей зависит от коэффициента ослабления лучей трехатомными газами (k г) и сажистыми частицами (k с), 1/(м МПа):
где r п – суммарная объемная доля трехатомных газов, берется из табл. 3.3.
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами может определяться по номограмме (рис.5.4) или по формуле, 1/(м МПа)
, (5.6)
Где р п =r п р – парциальное давление трехатомных газов, МПа; р – давление в топочной камере котлоагрегата (для котлоагрегатов, работающих без наддува р=0,1 МПа; r Н2О – объемная доля водяных паров, принимается из таблицы 3.3; - абсолютная температура на выходе из топки, К (предварительно принятая).
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, 1/(м МПа),
k с = 
, (5.7)
где С р и Н р –содержание углерода и водорода в рабочей массе твердого или жидкого топлива.
При сжигании природного газа
, (5.8)
где С m H n – процентное содержание углеводородистых соединения в природном газе.
При сжигании твердого топлива коэффициент ослабления лучей определяется по формуле:
 |
, (5.9)
где k зл – коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, определяется по графику (рис.5.4)
Рис.5.4. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами.
1 – при сжигании пыли в циклонных топках; 2 – при сжигании углей, размолотых в шаровых барабанных мельницах; 3 – то же, размолотых в среднеходных и молотковых мельницах и в мельницах вентиляторах; 4 – при сжигании дробленки в циклонных топках и топлива в слоевых топках; 5 – при сжигании торфа в камерных топках.
k к – коэффициент ослабления лучей частицами кокса принимается: для топлив с малым выходом летучих (антрациты, полуантрациты, тощие угли) при сжигании в камерных топках k к = 1, а при сжигании в слоевых k к =0,3; для высокореакционных топлив (каменный и бурый уголь, торф) при сжигании в камерных топках k к =0,5, а в слоевых k к =0,15.
8. При сжигании твердого топлива определяется суммарная оптическая толщина среды kps. Коэффициент ослабления лучей подсчитывается по формуле (5.9).
9. Подсчитывается степень черноты факела . Для твердого топлива она равна степени черноты среды, заполняющей топку а. Эта величина может быть определена по графику 5.5 или подсчитана по формуле
 |
где е основание натурального логарифма.
Рис.5.6. Степень черноты продуктов сгорания в зависимости от суммарной оптической толщины среды
Для котлов, работающих без наддува и с наддувом, на большим 0,105 МПА, принимается р=0,1 МПа
Для жидкого и газообразного топлива степень черноты факела
(5.11)
где - коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненную светящейся частью факела, при мается по табл. 5.2;
а св и а г – степень черноты светящейся и несветящейся части пламени, определяются по формулам
(5.12)лицтаблицепо таблицеризующий долю топочного объема, заполненную светящейся частью факелажет быть определена по графику
здесь k г и k с – коэффициенты ослабления лучей трехатомными газами и сажистыми частицами.
Таблица 5.2.
Доля топочного объема, заполненная светящейся частью факела
Примечание. При удельных нагрузках топочного объема больше 400 и меньше 1000 кВт/м 3 значение коэффициента m определяется линейной интерполяцией.
10. Определяется степень черноты топки:
для слоевых топок
, (5.14)
где R – площадь горения слоя топлива, расположенного на колосниковой решетке, м 2 ;
для камерных топок при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива
. (5.15)
11. Определяется параметр М, зависящий от относительного положения максимума температуры по высоте топки х т:
при сжигании газа и мазута
М=0,54-0,2х т; (5.16)
при сжигании высокореакционных топлив и слоевом сжигании всех видов топлива
М=0,59-0,5х т; (5.17)
При камерном сжигании малореакционных твердых топлив (антрацит и тощий уголь), а также каменных углей с повышенной зольностью (типа экибастузского)
М=0,56-0,5 т. (5.18)
Максимальное значение М для камерных топок принимается не более 0,5.
Относительное положение максимума температуры для большинства топок определяется как отношение высоты размещения горелок к высоте топки
где h г подсчитывается как расстояние от пода топки или от середины холодной воронки до оси горелок, а Н т – как расстояние от пода топки или от середины хододной воронки до середины выходного окна топки.
Диаграмме по предварительно принятой температуре на выходе из топки; - полезное тепловыделение в топке (5.1).
13. Определяется действительная температура продуктов сгорания на выходе из топки, о С, по формуле
(5.20)
Полученная температура на выходе из топки сравнивается с предварительно принятой температурой. Если расхождение между полученной температурой и ранее принятой на выходе из топки не превышает 100 о С, то расчет считается оконченным. В противном случае задаются новым, уточненным значением температуры на выходе из топки и весь расчет повторяют.
14. Определяются тепловые напряжения колосниковой решетки и топочного объема, кВт/м 2 , кВт/м 3
и сравниваются с допустимыми значения, приведенными в таблице характеристик принятого типа топки.
При поверочном расчете топки по чертежам необходимо определить: объем топочной камеры, степень ее экранирования, площадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих поверхностей нагрева, а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб, расстояние между осями труб).
Для определения геометрических характеристик топки составляется ее эскиз. Активный объем топочной камеры складывается из объема верхней, средней (призматической) и нижней частей топки. Для определения активного объема топки ее следует разбить на ряд элементарных геометрических фигур. Верхняя часть объема топки ограничивается потолочным перекрытием и выходным окном, перекрытым фестоном или первым рядом труб конвективной поверхности нагрева. При определении объема верхней части топки за его границы принимают потолочное перекрытие и плоскость, проходящую через оси первого ряда труб фестона или конвективной поверхности нагрева в выходном окне топки.
Нижняя часть камерных топок ограничивается подом или холодной воронкой, а слоевых -- колосниковой решеткой со слоем топлива. За границы нижней части объема камерных топок принимается под или условная горизонтальная плоскость, проходящая посередине высоты холодной воронки.
Полная площадь поверхности стен топки (F CT ) вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры. Для этого все поверхности, ограничивающие объем топки, разбиваются на элементарные геометрические фигуры. Площадь поверхности стен двухсветных экранов и ширм определяется как удвоенное произведение расстояния между осями крайних труб этих экранов и освещенной длины труб.
1. Определение площади ограждающих поверхностей топки
В соответствии с типовой обмуровкой топки котла ДКВР-20-13, которая показана на рисунке 4, подсчитаем площади ограждающих её поверхностей, включая поворотную камеру. Внутренняя ширина котла равна 2810 мм .
Рисунок 4. Схема топки котла ДКВР-20 и её основные размеры
Изобретение относится к конструкции топочных камер котлов при сжигании жидкого и газообразного топлива. Конструкция состоит из внешнего ограждения, установленных внутри топочного объема уголковых или плоских стабилизаторов пламени. Внутри зон стабилизации устанавливаются трубы подвода вторичного/третичного воздуха. Вдоль внешнего ограждения установлены отражатели. Таким образом в процесс организации сжигания топлива вовлечены дополнительные поверхности нагрева, устанавливаемые внутри топки. Они используются не только в качестве поверхностей охлаждения, но и в качестве элементов, организующих сам процесс горения. Изобретение позволяет уменьшить габариты топочной камеры. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к конструкции топочных камер котлов при сжигании жидкого и газообразного топлива. Известны конструкции топочных камер котлов, выполненных из ограждающих и ширмовых поверхностей нагрева (2). Ширмовые или двухсветные экраны вводятся в объем топочной камеры, увеличивая теплоотвод на единицу длины или высоты топочной камеры, то есть указанные поверхности нагрева выполняют одну функцию - отвод тепла. Как известно, топочная камера современного котла выполняет две основные функции: сжигание топлива и охлаждение газов до определенной температуры на выходе из топки. Задачей изобретения является снижение объема и уменьшение габаритов топочной камеры путем вовлечения в процесс организации сжигания топлива устанавливаемых внутри топки дополнительных поверхностей нагрева, т.е. использование их не только в качестве поверхностей охлаждения, но и в качестве элементов, организующих сам процесс горения, т. е. выполняющих не одну, а несколько функций. Указанная задача достигается тем, что у топочной камеры для сжигания жидкого и газообразного топлива, состоящей из ограждающих и ширмовых (двухсветных) поверхностей нагрева и горелочного устройства, ширмовые поверхности нагрева располагают в виде уголковых или плоских стабилизаторов пламени, часть плоских стабилизаторов устанавливают под углом к потоку, в зоне стабилизаторов пламени устанавливают воздуховоды. Внутренняя поверхность стабилизаторов утеплена путем, например, набивки торкрета на шипы. Применение уголковых и плоских стабилизаторов пламени широко применяется в камерах сгорания газотурбинных двигателей (1). Конструкция упомянутых стабилизаторов выполняет функцию организации процесса горения, но не участвует в теплоотводе от газов. На фиг. 1 показан поперечный разрез в плане топочной камеры, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - узел Б на фиг. 1. Конструкция состоит из внешнего ограждения 1, установленных внутри топочного объема уголковых 2 или плоских 3 стабилизаторов пламени. Внутри зон стабилизации устанавливаются трубы подвода вторичного (третичного) воздуха 4. Вдоль внешнего ограждения 1 установлены отражатели потока 5. Работает конструкция следующим образом. Топливо на входе в камеру предварительно смешивается с первичным воздухом при избытке последнего меньше 1. Вторичный и третичный воздух для дожигания бедной смеси подводят далее по ходу газа непосредственно в зоны стабилизации пламени, доводя избыток воздуха до расчетного по условиям минимума химического и механического недожога. Сжигание топлива осуществляется по тракту с интенсивным отводом тепла поверхностями нагрева, которыми являются и сами стабилизаторы. Отвод тепла при сжигании эквивалентен, по эффекту снижения температуры горения, осуществлению рециркуляции охлажденного газа в ядро факела, что, как известно, способствует уменьшению образования окислов азота. По ходу движения горящей смеси при одновременном отводе тепла температура потока снижается, уменьшается при этом и объем газа. Для поддержания характера стабилизации на прежнем уровне угол раскрытия уголков целесообразно увеличивать 2 > 1 ; в пределе уголковый стабилизатор выраждается (при малых скоростях потока) в поперечно установленную пластину 3. На выходе потока пластины целесообразно ориентировать по повороту газа. Для отражения газа, двигающегося вдоль стен ограждения, установлены отражатели 5. Все вышесказанное позволяет организовать процесс сгорания топлива и его охлаждения в единый, что позволяет уменьшить габариты топочной камеры, особенно в длину.
Формула изобретения
1. Топочная камера котла для сжигания жидкого и газообразного топлива, состоящая из ограждающих и ширмовых поверхностей нагрева и горелочного устройства, отличающаяся тем, что ширмовые поверхности нагрева располагают в виде уголковых или плоских стабилизаторов пламени. 2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что часть плоских стабилизаторов устанавливают под углом к потолку. 3. Камера по п.1, отличающаяся тем, что в зоне стабилизаторов пламени устанавливают воздуховоды. 4. Камера по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность стабилизаторов утеплена путем, например, набивки торкрета на шипы.
