Файл: Ахмедов, Р. Б. Газ в народном хозяйстве Узбекистана.pdf

изводительности горелки приобретает особое значение. Регулирование производительности котлов отключе­ нием части горелок для сохранения высоких скоростей в оставшихся, как показала практика, является нера­ циональной. Эту задачу можно решить при секциониро­

ванном подводе воздуха к месту выдачи топлива, то есть если горелочное устройство многопоточное. В слу­ чае уменьшения количества воздуха, поступающего в горелку, перекрытие одного из каналов, например пери­ ферийного, позволит сохранить высокую скорость в дру­ гом.

Кроме того, регулируемый воздушный поток по оси горелки позволит поддерживать зону обратных токов в размерах, достаточных для стабильного горения топ­

140

лива и в то же время не создающих опасности обгорания элементов горелки.

На рис. 4 показана конструкция двухпоточной ре­ версивной газомазутной горелки типа РТС-2/АС. Пе­ риферийный поток формируется между горловиной 1 и наружной трубой 2 газоподводящего узла. Для закрут­

ника.

Газ подается на границе периферийного и централь­ ного потоков через кольцевую щель. Такая подача газа обеспечивает качественное перемешивание и сгорание смеси на расстоянии до одного калибра горелки. Проточ­ ная часть имеет особенность: воздушный короб единый для всех трех потоков. Это упрощает привязку горел­ ки к воздуховодам котла, улучшает конструкцию с точ­ ки зрения технической эстетики.

Предусмотрено дистанционное управление воздуш­ ными регистрами с блочного или местного щита управ­ ления.

Оптимальный диапазон регулирования теплопроизводительности —25—100% •

Для реализации распределительного способа регули­ рования тепловосприятия топочных поверхностей наг­ рева в Институте сконструирована блочная горелка (рис. 5), состоящая из двух обычных горелок с цен­ тральной раздачей газа, соединенных общим корпусом 1 и установленных под определенным углом друг к дру­ гу в вертикальной плоскости. Подвод воздуха в верх­ нюю и нижнюю горелки — общий через воздушное рас­ пределительное устройство— прямоугольную несиммет­ ричную заслонку 2. Распределительное устройство газа выполнено геометрически подобным воздушному, при­ чем газовая и воздушная заслонки соединены рычажной системой, что обеспечивает постоянство соотношения топ­ ливо-воздух в каждой из горелок при любых соотноше­ ниях нагрузок. Дополнительная турбулизация, способ-

141

устройство, подобно газовому, с рычажной связью меж­ ду ними и распределительной воздушной заслонкой. По второму варианту — на блочную горелку устанавли­ вается одна угловая форсунка по оси горелки в отвер­ стии 6.

Регулирующие устройства горелки (заслонки) рас­ положены в зоне низких температур, просты по кон­ струкции и надежны в работе.

ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПАРОГЕНЕРАТОРАХ

Для современной теплоэнергетики характерны сле­ дующие тенденции: увеличение единичной мощности энергосилового оборудования; переход на повышенные параметры пара; рост переменной части графика наг­ рузки энергосистем; блочная компоновка энергообору­ дования; совместно-раздельное сжигание в одной топ­ ке газа и мазута, связанное с буферным потреблением природного газа.

С ростом единичной мощности парогенераторов не­ избежно повышаются удельные тепловые нагрузки ра­ диационных поверхностей нагрева вследствие того, что увеличение последних отстает от роста объема топки. По этой причине при проектировании современных энерго­ блоков стремятся максимально расширить радиацион­ ные поверхности нагрева, используя двухсветные экраны

иувеличивая долю радиационных поверхностей нагрева.

Врезультате заметно повышается чувствительность ра­

бочих характеристик парогенераторов к изменению теп­ лообменных характеристик факела.

Переход на повышенные параметры пара приводит к заметному увеличению температуры металла поверх­ ностей нагрева. В этих условиях устранение высоких локальных тепловых нагрузок со стороны топки — не­ пременное условие надежной работы парогенераторов.

Рост переменной части графика нагрузки энерго­ систем предъявляет серьезные требования к расшире­ нию диапазона регулирования производительности

143

парогенераторов, к улучшению их маневренных характе­ ристик. Блочная компоновка энергооборудования ис­ ключает возможность регулирования нагрузки отклю­ чением отдельных парогенераторов.

Наиболее рациональный выход из положения — обеспечение широкого диапазона регулирования нагруз­ ки парогенераторов энергоблоков с возможностью их глубокой разгрузки.

Теплообменные характеристики факела при сжига­ нии газа и мазута различны. При переходе с одного ви­ да топлива на другой или на их смесь заметно изме­ няются основные рабочие характеристики парогенерато­ ров и температурный режим работы металла топочных поверхностей нагрева.

Обеспечение равномерного распределения темпера­ туры газов по ширине топки — одно из важнейших ус­ ловий устранения локальных тепловых перегрузок. Как показал опыт освоения парогенераторов типа ТГМ-94 (500 т/ч, 140 ати, 540/570°, из-за незначительной темпе­ ратурной неравномерности газов по ширине топки пото­ лочные пароперегреватели часто выходили из строя.

С повышением паропроизводительности парогене­ раторов особенно важно обеспечить равномерное рас­ пределение температуры газов по ширине топки. Сог­ ласно расчетным и проектным проработкам газомазут­ ных парогенераторов производительностью 2500 и 3900 т/ч, тепловые потоки в первом ряду ширм достигают 200—300 тыс. ккал/м2ч, а расчетные температуры и тол­ щина стенок труб приближаются к предельно допусти­ мым.

Изложенное объясняет причины серьезных ослож­ нений, наблюдаемых при эксплуатации современных па­ рогенераторов: снижение надежности из-за частого вы­ хода из строя элементов поверхностей нагрева, затруд­ нения с поддержанием стабильной температуры перегретого пара на выходе из основных и промежуточ­ ных пароперегревателей и уменьшение экономичности парогенераторов, работающих при переменных услови­ ях эксплуатации.

Регулирование топочных процессов необходимо так­ же и по другим соображениям.

Современные методы расчета теплообмена в топках парогенераторов носят полуэмпирический характер. Ес­

144

тественно, что точность расчетов как суммарного тепло­ обмена, так и локальных тепловых потоков недостаточ­ но высока. Это приводит при эксплуатации к заметным отклонениям от расчетных параметров. В результате мно­ го времени и средств затрачивается на последующую наладку парогенераторов. При эффективных средствах регулирования топочных процессов наладка парогене­ раторов значительно упрощается.

В области исследования, разработки методов и сред­ ств активного воздействия на топочные процессы в последние годы сложилось новое научное направление, которое получило название «регулирование топочных процессов». Оно включает в себя методы и средства, позволяющие независимо от нагрузки (в достаточно широких пределах ее изменения) или иных режимных параметров, а также от вида сжигаемого топлива под­ держивать основные рабочие характеристики пароге­ нераторов в заданных пределах при наиболее эконо­ мичном и надежном режиме. Регулирование топочных процессов сводится к созданию такого поля тепловых потоков в объеме топки, которое соответствовало бы наиболее экономичной и надежной работе при перемен­ ных условиях эксплуатации.

Все методы регулирования топочных процессов мож­ но разделить на аэродинамические, диффузионные, бай­ пасные, распределительные и карбюрационные. Рас­ смотрим вкратце каждый метод и средства его реализа­

мику топочных процессов. В результате изменяется по­ ложение высокотемпературного ядра факела, коэффи­ циент заполнения топочного объема факелом и, следо­ вательно, степень эффективного участия топочных по­ верхностей нагрева в теплообмене. Аэродинамические методы могут быть реализованы при помощи вихревых, поворотных и реверсивных горелок и при всех извест­ ных схемах компоновки горелочных устройств в топочной камере: фронтовой, встречной, угловой, подовой и др.

Ряд зарубежных котлостроительных фирм, напри­ мер, «Комбашен инжиниринг» (США), КСГ (ФРГ) ус­