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

Реверсивный завихритель воздуха с простым тангень циальным подводом типа РТС был рассмотрен ранее

(рис. 3).

Отличительная особенность реверсивного завихрите’-' ля типа РТС-2 (рис. 7) заключается в том, что изме­ нение направления вращения и регулирование интен­ сивности крутки воздушного потока производятся припомощи двух поворотных сегментных шиберов 2, уста­ новленных на. входном патрубке воздушного короба 1* и имеющих поворот в виде рычага 3.

Рис. 7. Горелочиое устройство типа РТС-П.

Завихритель работает следующим образом; при за­ данном направлении вращения воздушного потока из­ менением степени открытия одним из шиберов при дру­ гом закрытом регулируется интенсивность крутки в желаемых пределах. Для вращения потока в обратную сторону закрывается первый шибер, и степень крутки регулируется вторым. Интенсивность крутки и степень

открытия. Завихритель позволяет также получать пря­ моточный поток с различным коэффициентом турбули­ зации за счет изменения энергии соударяющихся струп, выходящих через сегментные шиберы.

Разработан также и ряд других типов реверсивных завихрителей.

Комбинированные реверсивные горелочные устрой­ ства, в которых применены эти регистры, внедрены бо­ лее чем на 30 ТЭС страны.

Д и ф ф у з и о н н ы е методы. При заданных аэро­ динамических характеристиках воздушного потока наи­

147

более характерные параметры факельнотопочных про­ цессов в значительной степени зависят от смешения топлива с воздухом. Метод регулирования факельно­ топочных процессов воздействием на качество смешения топлива с воздухом в устье горелочного устройства на­ зывается диффузионным. Диффузионные методы наи­ более удобны при сжигании газообразных топлив.

Существуют следующие способы подачи газа в объем воздушного потока: радиально-струйная, осевая, вихревая, струйно-вихревая, спутная кольцевая.

Известно, что изменением диаметра газовых отвер­ стий можно достичь сравнительно широкого диапазона регулирования процессов смесеобразования. На рис. 8 представлены некоторые схемы газовыдающих узлов горелок, работающих по этому принципу.

В схеме (рис. 8 а, б) перемещением или поворотом золотника 2 изменяется эквивалентный диаметр радиаль­ ных газовых отверстий 3 корпуса 1. Золотник может быть расположен также снаружи трубы.

Отличительной особенностью газовыдающего узла, представленного на рис. 8 (в), является использование газодинамического способа распределения газа в ра­ диально-осевом направлении перемещением плавно об­ текаемого дросселя 4, расположенного внутри цент­ ральной газовой трубы 1 с радиальными отверстиями 2

148

и осевым соплом 3. Сущность газодинамического способа распределения газа вытекает из анализа известного уравнения Бернулли.

В газовыдающем узле, представленном на рис. 9; газ поступает из периферийного коллектора, на выходе из которого установлен реверсивный регистр с поворот­ ными лопатками треугольного профиля для подачи га­ за в воздушный поток отдельными струями. Изменени­

Выбор той или иной схемы газовыдающего узла за-т висит от специфических требований, предъявляемых к горелочным устройствам. Диффузионные методы и'

топочных газов помимо первичного пароперегревателя,1 рециркуляция газов, а также перепуск части воздуха, необходимого для горения, помимо горелок в топку.

Одним из эффективных способов регулирования ло-г

тальные и эксплуатационные затраты на рециркуляцион-' ные дымососы, а также необходимость предотвращения обратного перетока газов по рециркуляционному трак­ ту из топки в конвективную шахту.

Для устранения этих недостатков в СредазНИИГазеразработаны байпасные методы, основанные на байпасировании части воздуха помимо горелок в топку. ■■■»

149

' Как известно, природный газ и мазут — высокореАкционные топлива. Процесс горения продуктов непол­ ного их сгорания может протекать во всем объеме топки*

части воздуха помимо горелок непосредственно в топку. Способ может быть широко применен в газомазутных

мый воздух может подаваться в нижнюю или верхнюю

отверстия на боковых стенках котла. Горелки располо­ жены на фронтовой его стенке. Фурменные боковые от­ верстия могут быть на уровне горелок или несколько ниже и рассчитываются таким образом, чтобы через йих можно было подавать до 35—40% воздуха от об­ щего расчетного количества.

1 Когда через боковые отверстия воздух не подается, холодная воронка заполнена высокотемпературными продуктами горения. При подаче части воздуха холод­ ная воронка заполняется смесью воздуха и продуктов горения, температура в ней заметно понижается. Эта смесь частично поглощает излучение высокотемпера­ турного ядра факела и частично теплоизолирует от не­ го экраны холодной воронки.

С другой стороны, на фронтовые горелки подается воздуха меньше расчетного его количества. В связи с этим процесс образования смеси можно разделить на две стадии. На первой стадии часть необходимого для горения воздуха смешивается с Топливом в горелках. Процесс смесеобразования завершается в топочном объеме. По мере затягивания процесса увеличивается химическая длина факела, а его высокотемпературное ядро перемещается в верхнюю часть топки.

Эти факторы совместно вызывают рост температу­ ры газов, покидающих топку, и соответственно темпе­

150

ратуры перегретого пара. Эффект будет тем сильнее, чем больше воздуха подается через боковое отверстие.

Таким образом, при этом методе теплообмен в топ­ ке регулируется за счет частичной теплоизоляции оп­ ределенной зоны экранов и изменения теплообменных и аэродинамических характеристик факела.

J

при котором достигается низкое значение а без потерь от химического недожога, зависит от следующих фак­ торов:

теплонапряжение топочного объема; чем оно ниже, тем больше время пребывания газа и воздуха в топке и, следовательно, для вторичного смесеобразования;

аэродинамики и способов улучшения ее и массообмена в объеме топочной камеры.

Успешное осуществление способа связано с интен­ сификацией масс-ообмена в топке. Для улучшения вто­ ричного смесеобразования байпасируемый воздух по­ ступает под острым углом к основному факелу. При расположении боковых отверстий ниже фронтовых го­ релок байпасируемый воздух необходимо подавать в зону вихревых токов факелов фронтовых горелок для зжекции воздуха вихрями и улучшения вторичного сме­ сеобразования.

151

На рис. 10(6) показана другая схема, предусматри­ вающая тепловую защиту определенной зоны топочных поверхностей нагрева и регулирование теплопоглогцения топки. В этом случае байпасируемый воздух по­ ступает через тангенциальные сопла, расположенные в углах топочной камеры выше уровня поверхностей наг­

розии.

Рассмотренный способ не требует каких-либо допол­ нительных капитальных и энергетических затрат. Спо­ соб успешно внедрен на котлоагрегатах типа ТП-35 Кокандской ТЭЦ. В настоящее время принят к внедре­

ностей нагрева путем изменения относительного место­ расположения максимума температуры пламени. Они применяются для регулирования температуры первично­

и др.).

Следует отметить, что эти методы недостаточно эф­ фективны. Они обеспечивают сравнительно узкий диа­ пазон регулирования температуры перегретого пара (10—15°). При включении дополнительных горелок неравномерна температура газов на выходе из топки.

Американские специалисты предложили метод ре­ гулирования топочных процессов при встречном рас­ положении горелок, сущность которого заключается в перераспределении нагрузки между этими горелками (или совокупностью горелок) и тем самым в измене­ нии положения факела в объеме топки. Способ приго­ ден также и для создания более благоприятных темпе­ ратурных условий поверхностей нагрева путем соот­ ветствующего удаления от них ядра факела.

152