Топочные устройства
Топка — устройство котла, предназначенное для сжигания органического топлива, частичного охлаждения продуктов сгорания и выделения золы. По способу сжигания топлива топки бывают слоевые, камерные, вихревые и комбинированные (факельно-слоевые).
В слоевых топках сжигают твердое кусковое органическое топливо на колосниковых решетках различных конструкций. Слоевые топки по степени механизации разделяют на ручные (с ручным обслуживанием), полумеханические и механические.
Топки, в которых загрузка топлива и удаление шлака и золы производятся вручную, называются ручными. Топки, в которых эти операции частично механизированы, называются полумеханическими, а топки, в которых они механизированы полностью, — механическими.
В камерных топках сжигают газообразное и жидкое топливо, угольную пыль, фрезерный торф и древесные опилки. При этом основная масса топлива сгорает во взвешенном состоянии в топочном объеме котла, образуя факел. По виду сжигаемого топлива камерные топки разделяют на газомазутные, пыле-угольные и топки для сжигания фрезерного торфа.
В вихревых топках многократная циркуляция топли-вовоздушной смеси достигается за счет специальной формы стен топки, компоновки горелок и способа подачи топлива и воздуха.
В циклонной топке основная масса топлива сжигается во вращающемся потоке, создаваемом в циклонном пред-топке.
В факельно-слоевых топках часть твердого топлива сжигается в слое, а легкие фракции и горючие газы — в струе воздуха над слоем.
Ручные топки типа РПК, устанавливаемые под небольшими паровыми и водогрейными котлами, состоят из колосниковой решетки, фронтовой плиты с загрузочной и поддувальной дверцами, шлакового затвора и воздушного короба.
Колосниковая решетка, поставляемая в собранном виде, по длине разделена на две секции колосников, каждая с самостоятельным приводом для очистки от шлака В конце решетки на поперечной балке установлены неподвижные колосники, предотвращающие налипание шлака на обмуровку задней стенки топки. Передняя часть решетки перекрыта неподвижными чугунными плитами с отверстиями для прохода воздуха. Колосники решетки закреплены на валах-штангах соединенных тягой с рычагом поворотного устройства. При перемещении рычага колосники поворачиваются на 60° производя шуровку слоя и просыпание шлака и золы в шлаковый бункер. Шлак удаляется поочередно с передней и задней половин секций.
Топливо вручную через загрузочную дверцу периодически подают на решетку, где оно сгорает в слое. Воздух для горения топлива направляется дутьевым вентилятором через воздушный короб, оборудованный регулирующей заслонкой, в шлаковый бункер под колосниковую решетку. В нижней части этого бункера установлен затвор с ручным приводом, который служит для удаления накопившегося шлака.
Решетки РГЖ выпускают четырех типоразмеров длиной 900, 1000 и 1100 мм и унифицированной шириной, равной 950 мм.
Полумеханические топки типа ЗП-РПК используют в паровом котле КЕ-25, а также для замены в работающих котлах ДКВР изношенных топок ПМЗ-РПК- Конструкция решетки поставляемой в собранном виде, аналогична описанной выше решетке РПК. Отличие заключается только в размерах. Топливо на решетку подается двумя пневмомеханическими забрасывателями, которые снабжены валом группового управления. К валу может быть подключена система автоматического регулирования или дистанционного управления процессом горения.
Пневмомеханический забрасыватель состоит из пластинчатого питателя, забрасывающего механизма ротационного типа, каскадно-лоткового угольного ящика и привода. Ротор забрасывателя вращается от электродвигателя через клиноременную передачу. Дальность забрасывания топлива регулируют изменением частоты вращения ротора и угла наклона регулирующей плиты. Под лотком ротора устанавливается коробка пневмо-заброса, к которой подводится воздух под давлением 490 Па.
Производительность пластинчатого питателя регулируют импульсным вариатором, соединенным с валом ротора клиноремен-ной передачей, а с ведущим валом питателя — цепной передачей.
Топки ЗП-РПК выпускают трех типоразмеров с размерами решетки 1800X1525, 1800X2135 и 2600X2440 мм.
Механические топки типа ТЛЗМ с забрасывателями и ленточной цепной решеткой обратного хода устанавливают в паровых котлах типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч и небольших водогрейных котлах.
Топка состоит из ленточного колосникового полотна в сборе с рамой, передним и задним валами, пневмомеханических забрасывателей ЗП-400 или ЗП-600, которые подают топливо на колосниковое полотно, предтопка, футерованного изнутри огнеупорным кирпичом, и привода Г1ТБ-1200 с бесступенчатым регулированием частоты вращения.
Ленточное колосниковое полотно в таких топках штырь, звездочка вала состоит из пяти типов колосников-звеньев, соединенных поперечными штырями. Ведущие колосники служат тяговыми элементами и находятся в зацеплении со звездочками. Колосниковое полотно поставляется заводом-изготовителем в собранном виде.
Под верхней ветвью колосникового полотна находится дутьевой короб, разделенный на две воздушные зоны. Воздух под решетку подводится с одной стороны, а с противоположной стороны предусмотрены люки для очистки поддувала от провалившихся шлака и золы. Верхняя часть колосникового полотна перемещается по продольным шинам 6, расположенным под ведущими колосниками, нижняя часть полотна опирается на продольные балки.
Топки ТЛЗМ в зависимости от их эксплуатационных характеристик выпускают пяти типоразмеров с моноблочной решеткой шириной от 810 до 2700 мм и расстоянием между осями валов от 2400 до 4000 мм.
Механические топки типа ТЧЗМ с забрасывателями и чешуйчатой цепной решеткой обратного хода устанавливают в водогрейных котлах типа КВ-ТС теплопроизводительностью 11,6; 23 и 35 МВт и паровых котлах КЕ-25.
Топка ТЧЗМ включает в себя раму решетки цельносварной конструкции в сборе с задним валом и устройством для удаления провала, колосниковое чешуйчатое полотно, передний вал, направляющее устройство, два пневмомеханических забрасывателя типа ЗП-600 с угольными ящиками и привод колосникового полотна.
Колосниковое чешуйчатое полотно состоит из стальных ведущих цепей, в которых закреплены держатели колосников. Колосники при движении полотна поворачиваются вокруг ведущей звездочки, что обеспечивает очистку полотна от шлака. Верхняя ветвь полотна перемещается по настилу рамы с помощью роликов, а нижняя ветвь скользит по опорным балкам.
Под верхней ветвью колосникового полотна располагается дутьевой короб, разделенный поперечными балками на отдельные зоны, в которые подается воздух. Зоны выполнены с откосами, образующими желоба, в которых расположены валы с винтовыми лопастями, перемещающие провалившийся через полотно шлак к правой щеке рамы и удаляющие его в систему шлако-удаления.
Предтопок, пневмомеханические забрасыватели и привод решетки топки ТЧЗМ аналогичны этим устройствам в топке ТЛЗМ.
Топки ТЧЗМ выпускают в зависимости от производительности четырех типоразмеров с моноблочной решеткой шириной 2700 мм и расстоянием между осями валов от 4000 до 8000 мм.
Механические топки типа ТЧ предназначены для сжигания твердого топлива в паровых и водогрейных котлах.
Топка типа ТЧ оборудована чешуйчатым колосниковым полотном, конструкция которого аналогична полотну топки ТЧЗМ. В отличие от топки ТЧЗМ обратного хода, в которой колосниковое полотно движется от задней стенки к фронту котла, в топке ТЧ установлена решетка прямого хода, у которой полотно движется от фронта к задней стенке котла. Вместо пневмомеханических забрасывателей в передней части топки ТЧ смонтирован угольный ящик с регулятором толщины слоя топлива. Уголь из ящика просыпается на переднюю часть колосникового полотна равномерным слоем. Толщину слоя угля регулируют в зависимости от режима его горения. В конце топки расположен шлакосниматель, который очищает полотно от сгоревшего шлака.
Колосниковое полотно собирают таким образом, чтобы колосники при движении полотна вокруг заднего вала поворачивались и сбрасывали налипший шлак.
Топки ТЧ выпускают трех типоразмеров с моноблочной решеткой шириной 2700 и 3070 мм и расстоянием между осями валов от 5600 до 8000 мм.
Механические топки типа ТНУ с питателем и цепной решеткой прямого хода устанавливают в паровых котлах КЕ-10 и КЕ-25, а также используют для сжигания угля в высокотемпературном кипящем слое.
Ленточное колосниковое полотно в топках типа ТНУ, поставляемое в собранном виде, смонтировано на жесткой раме. Пространство между верхней и нижней ветвью колосникового полотна разделено на дутьевые зоны 9, в которые подается воздух для горения. Полотно перемещается с помощью привода ПТБ-К-1200 с бесступенчатым регулированием частоты вращения. Задний вал 10 решетки — приводной.
Топливо, поступающее из угольного ящика, подается пластинчатым питателем ПП-400 или ПП-600 на разгонную плиту и под действием воздушной струи пневмозаброса распределяется по активной зоне горения. По мере выгорания кокса при его движении к задней стенке топки происходит размягчение и слипание частиц золы, образуются куски шлака, которые на движущейся колосниковой решетке удаляются в шлаковый бункер. Колосниковая решетка устанавливается с наклоном 10° в сторону фронта котла, что препятствует перетеканию кипящего слоя шлака в бункер. Топливо сгорает в кипящем слое за счет малой ширины решетки и высокой скорости дутьевого воздуха в ее активной части. Чтобы частицы топлива не выдувались из топки, на передней стенке над полотном выполнено уплотнение, состоящее из навесного чугунного колосника и воздушной коробки. Из коробки в топку вдувается воздух.
При сжигании топлива в высокотемпературном кипящем слое под решетку подается около 50 % воздуха для горения; остальной воздух подается в объем топки.
Топка для торфа системы Шершнева предназначена для сжигания фрезерного торфа и древесных опилок во взвешенном состоянии в топочном объеме. Топливо, подаваемое в топку скребковым питателем барабанного типа, подхватывается газовоздушным вихрем, который создается струями тангенциально подведенного воздушного дутья и, двигаясь вместе с ним в топочном объеме, подсушивается и сгорает. Форма камеры топки, выполненной из шамотного кирпича, обеспечивает вихревое движение газовоздушного потока при подводе воздуха через узкую щель снизу.
В нижней части предтопка установлена колосниковая решетка с ручным приводом, на которую выпадают из газового потока и сгорают в слое крупные куски топлива. Воздух, необходимый для сжигания топлива на колосниковой решетке, подают через короб.
Камерные пылеугольные топки служат для сжигания угля в виде пыли. Для котлов средней мощности, работающих на твердом топливе, применяют шахтно-мельничные пылеугольные топки.
Паровой котел с шахтно-мельничной топкой изображен на рис. 9. Топливо из бункера скребковым питателем направляется в шахтную мельницу, в которой оно превращается в тончайшую пыль. К шахтной мельнице подведен горячий воздух от вентилятора, который подхватывает пыль и выносит ее через амбразуру в камерную топку котла. В сепарационной шахте подсушивается топливо и отделяются от пыли крупные куски топлива, которые под действием собственного веса возвращаются в мельницу для дополнительного размола.
Воздух, который поступает в топку вместе с угольной пылью, составляет лишь часть, необходимую для полного сгорания топлива. Остальное количество воздуха подается в топку через верхнее и нижнее сопла. Вторичный воздух способствует лучшему перемешиванию и эффективному сгоранию топлива. Шлак выпадает в нижнюю часть топочной камеры и удаляется из топки шлакосмывным устройством.
Газомазутные горелки предназначены для сжигания жидкого (мазут) или газообразного (природный газ) топлива; допускается совместное сжигание этих топлив в период переключения горелки с одного вида топлива на другой.
По принципу распыливания жидкого топлива газомазутные горелки могут быть с паромеханическими и с ротационными форсунками.
Газомазутные горелки типа ГМ с паромеханической форсункой применяют в паровых котлах типа ДЕ. Горелки типа ГМ состоят из форсуночного узла, газовой части и воздухо-направляющего устройства.
В форсуночный узел входят паромеханическая форсунка и устройство для установки сменной форсунки, которую включают при непродолжительной остановке котла. Паромеханическая форсунка включает в себя корпус с паровым и топливным штуцерами, ствол и распыливающую головку. Мазут подводится по внутренней трубе ствола, а пар — по наружной.
Газовая часть горелки включает в себя кольцевой коллектор с системой газовыдающих отверстий и газоподводящую трубу.
Воздухонаправляющее устройство горелок состоит из воздушного короба, осевого лопаточного завихрителя воздуха и конусного стабилизатора.
Газомазутные горелки РГМГ-10, РГМГ-20 и РГМГ-30 с ротационными форсунками используют в паровых и водогрейных котлах типа КВ-ГМ малой и средней мощности.
Горелки типа РГМГ состоят из ротационной форсунки с воздуховодом первичного воздуха, газовой части, воздухонаправляющего устройства вторичного воздуха и кольца-рамы. Вал форсунки, закрепленный в двух подшипниковых узлах, приводится в движение от электродвигателя 3 через клиноре-менную передачу.
Газомазутные форсунки устанавливают в конусной амбразуре, выполненной из огнеупорного материала. Амбразура улучшает перемешивание топлива с воздухом и способствует образованию факела нужной формы.
/Монтаж котлов - Топочные устройства
Остались вопросы по теме - "Топочные устройства", задайте их на