Глава 52.2 Различные схемы топок

В настоящее время в структуре топливного баланса возрастает доля мазута и природного газа. Для технологических нужд, в частности для сушки, в большинстве случаев рациональнее использовать жидкое или газообразное топливо. Сжигание такого топлива дает ряд преимуществ по сравнению с сжиганием твердого топлива: продукты сгорания не загрязнены летучей золой, топоч­ные устройства компактны и просты в эксплуатации, улучшаются санитарные условия труда, легче регулировать и автоматизиро­вать режим работы топки.

На рис. VII1-7 представлена мазутная топка, разработанная специалистами Гипрохим. Она представляет собой цилиндрическую камеру рабочим объемом 160 м³ для сжигания 300—400 кгЫ ма­зута.  Кожух топки выполнен из листовой стали марки Ст.З толщи­ной 10 мм. По фронту размещены две мазутные форсунки низкого давления; могут быть установлены и механические форсунки с под­водом через улитку и регулируемые жалюзи первичного воздуха в количестве, соответствующем коэффициенту избытка а = 1,05— 1,1. Вторичный воздух подается также с фронта топки над форсун­ками. Воздух для разбавления газов вводится в смесительную камеру через каналы в верхней части топки, что позволяет одно­временно охлаждать свод камеры. Изнутри камера футерована шамотным кирпичом класса А или Б и легковесным шамотным кирпичом; общая длина топки более 4 м. Топка может быть пере­ведена на работу под избыточным давлением до 500 мм вод. ст. В ней можно сжигать и природный газ.

На рис. VIII-8 показана цилиндрическая газовая топка со стальным кожухом толщиной 8—10 мм, изнутри футерованная шамотным кирпичом. Горелки низкого давления установлены на фронте топки.  На фронтальной стенке имеются также смотровой люк и отверстие для ввода за­пальника (ниже горелок). Топка работает при разрежении в пре­делах 2—5 мм вод. ст.\ камера смешения отделена от камеры горения пережимом. Вторичный воздух подается в камеру горения тангенциально по образующей со скоростью 20—30 м/сек. Закручи­вание потока обеспечивает хоро­шее перемешивание газа с возду­хом, который одновременно охлаж­дает кладку топки. Температура газов за топкой 800—1000° С.

Тепловое напряжение камеры горения при работе с форсунками низкого давления составляет (1,5—2,0)-10^е ккал/(м³ -ч); избыточное давление воздуха перед горелкой 120—180 мм вод. ст. На рис. VII1-9 представлена топка для сжигания газа с исполь­зованием эжекционной горелки или горелки внутреннего сме­шения. Отличительной особенностью такой топки является зазор между камерой горения и кожухом топки, в который тангенциально подается вторичный воздух. Он охлаждает наружную стенку камеры горения и смешивается далее с продуктами горения.

Отметим, что при воздушном охлаждении камера может быть футерована в один кирпич или жаропрочным бетоном толщиной 150—250 мм и что сжигание топлива можно вести при высоких температурах и коэффициенте избытка воздуха а — 1,15—1,5. При этом «химический недожог» топлива сводится к минимуму.

Температура газового тепло­носителя для сушильных про­цессов обычно составляет 300— 750° С, поэтому в топочных устройствах для сушилок дол­жны иметься специальная ка­мера горения, где при высоких температурах интенсивно сжи­гается топливо, и отдельная камера смешения, в которой топочные газы разбавляются воздухом до требуемой темпе­ратуры.

 В конце наружной части ка­меры горения установлены на­правляющие для закручивания воздуха. Одновременно они являются опорой консольной части камеры горения и сво­бодно перемещаются по ко­жуху. Как показали экспе­рименты, потери тепла в окружающую среду для этих топок очень малы. Топка может работать под дав­лением и при разреже­нии. Тепловое напряжение объема камеры достигает 1,5 млн. ккал/(м³•ч) и зави­сит от температуры в камере горения и от давления.