Топочные устройства. 
Теплотехника

Топочные устройства

Топка — один из основных элементов котельного агрегата. В ней происходит процесс горения, при котором химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, передаваемую далее жидкости и пару, находящимся в котле.

Существующие топочные устройства можно разделить на слоевые и камерные.

Слоевые топки предназначены для сжигания твердого топлива в слое на колосниковой решетке. В камерных топках сжигается твердое топливо во взвешенном состоянии в виде пыли и дробленых частиц, а также жидкое, распыляемое с помощью форсунок, и газообразное. Камерные топки подразделяются на факельные и вихревые

На рис. 15.1 показаны схемы слоевого, факельного и вихревого способов сжигания топлива. При слоевом способе сжигания необходимый для горения воздух попадается к слою топлива через колосниковую решетку.

При факельном способе сжигания твердое топливо предварительно размалывается в мельницах и пыль вместе с в…

Классификации наиболее типичных и относительно широко распространенных топочных устройств со слоевым сжиганием топлива показана на рис. 15.2.

В зависимости от способа организации процесса сжигания топлива слоевые топки можно разделить на три группы:

• 1) с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива (рис. 15.2,а, б);
• 2) с неподвижной колосниковой решеткой и перемещением топлива по решетке (рис. 15.2 в, г, д);
• 3) с подвижной колосниковой решеткой и движущимся вместе с ней слоем топлива (рис. 15.2 е).

В показанную на рис. 15.2,а топку топливо 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. 15.2,б показана полумеханическая топка с пневмомеханическим забрасывателем (ПМЗ) (рис. 15.3) и ручными поворачивающимися колосниками (РПК).

Топливо забрасывается питателем 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. 15.2, в, загрузка осуществляется под воздействием собственного веса топлива. Топки с наклонной решеткой (с углом 40−50, что соответствует углу естественного откоса сжигаемого топлива) используют обычно для сжигания древесных отходов и кускового торфа. Возвратно-поступательное движение колосников на наклонно-переталкивающей решетке (рис. 15.2,г) дает возможность осуществить непрерывную шуровку слоя топлива, В таких топках возможно сжигание горючих сланцев, бурых углей с большой зольностью и повышенной влажностью и каменных углей с большим выходом летучих веществ.

Топки с шурующей планкой (рис. 15.2,д) предназначены для сжигания многозольных бурых и неспекающихся каменных углей. 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 топлива.

Камерные топки для сжигания твердого топлива используют в котельных агрегатах средней (10−42 кг/с) и большой (42 кг/с) производительности.

Основные преимущества камерных топок заключаются в следующем:

• 1) возможность экономичного использования практически всех сортов угля, в том числе и низкокачественных, которые трудно сжигать в слое;
• 2) хорошее перемешивание топлива с воздухом, что позволяет работать с небольшим избытком воздуха (а=1,2−1,25);
• 3) возможность повышения единичной мощности котельного агрегата:
• 4) относительная простота регулирования режима работы и, следовательно, возможность полной автоматизации топочного процесса.