В газомазутных топках как при сжигании мазута, так и природ­ных газов доля лучистого тепловосприятия значительна. Излучательная способность факела определяется его светимостью и температурой. Горелки с хорошими условиями смешения природного газа и воздуха дают короткий, слабо светящийся факел. Более 'высокие температуры при малых избытках воздуха и более раннее зажигание усиливают лучистую теплоотдачу несветящегося факела и по интенсивности при­ближают ее к теплоотдаче светящегося факела, получающегося при недостаточно хорошем смешении.

Многоярусное расположение горелок в газомазутных топках удоб­но и с точки зрения перераспределения тепла между топочными экра­нами и конвективными поверхностями. При переходе от одного вида топлива к другому вследствие изменения светимости факела изменяет­ся доля лучистого тепловосприятия в топке, а следовательно, и темпе­ратуры газов на выходе из топки, что отражается на температуре пере­грева пара. При многоярусном расположении горелок представляется возможность в таких случаях регулировать температуру перегрева пара выключением горелок верхнего яруса при высоких температурах газа перед пароперегревателем и, напротив, работать с включенными го­релками верхнего яруса при сжигании мазута, дающего сильно светя­щийся факел.

При паровых форсунках большой расход пара на распыление свя­зан с соответствующей потерей конденсата и увеличением количества питательной воды, подаваемой в парогенератор. Пар, используемый для распыления мазута в топочной камере, смешивается с продуктами

сгорания, увеличивая общий объем газов. Последнее приводит к уве­личению тепловых потерь с уходящими газами и к понижению темпе­ратур в топочном пространстве на 100—150°С по сравнению с работой парогенератора на механических форсунках. Учитывая, что большой расход пара на распыление в паровых форсунках приводит также к понижению к. п. д. агрегата, для парогенераторов средней и большой производительности, для которых мазут является основным или по­стоянным дополнительным топливом, рекомендуют механические форсунки.

При обычно применяющихся круглых механических форсунках жидкое топливо распределяется в потоке в виде полого конуса. Поток воздуха, пройдя регистр вытекает из горелки также в виде расходяще­гося конуса. Такая топливо-воздушная струя снаружи и в особенности из полой центральной области интенсивно увлекает горячие топочные газы. Воздушная струя и распыленное жидкое топливо прогреваются, жидкие капли испаряются и, смешиваясь с воздухом, образуют горю­чую смесь. Наиболее быстро испаряются мелкие капли. Пары легких фракций, воспламеняясь, образуют первичный фронт пламени. После этого дальнейшее развитие процесса испарения и распространения пла­мени интенсифицируется. Как было изложено в § 10-3, при хорошем смесеобразовании и устойчивом зажигании горение мазута может протекать почти полностью в парообразной фазе без сажеобразования. Факел получается коротким, слабосветящимся. Если же имеет место локальный недостаток кислорода, горение протекает неполно, со значи­тельным образованием сажи и окиси углерода. Сажа, находящаяся в мелкодисперсном состоянии, раскаляясь, дает сильное излучение, факел получается ярко-желтого, соломенного цвета, светящимся. Затяж­ка процесса гетерогенного горения сажи при недостатке воздуха и образование СО в процессе восстановления С0₂ приводят к значитель­ному химическому недожогу.

Крупные капли могут выделиться из потока и попасть на экранные поверхности или на под топки, образуя на поверхностях со сравни­тельно низкой температурой липкие, трудноудаляемые отложения, а на горячих поверхностях — очень твердые отложения нефтяного кокса вследствие процесса коксования. Эти явления могут быть устранены обеспечением необходимой тонкости распыления мазута.

При умеренных тепловых напряжениях топочного объема (2/У= = 0,24-^0,35 МВт/м³ [200-10³300-10³ ккал/(м³.ч)] основным для обес­печения полного сгорания, нормального протекания топочного процесса является хорошее перемешивание воздуха с топливом. В высокофор­сированных камерах сжигания с &/У=0,58-^-2,3 МВт/м³ [0,5 -г-2 Гкал/(м³-ч)] должны быть интенсифицированы процессы испарения, смесеобразования и горения за счет более мелкого распыления и орга­низации сжигания в высокотурбулентном потоке при повышенной устойчивости зажигания. Форсировка камеры сгорания может быть повышена также ведением процесса горения под давлением за счет увеличения скорости химического реагирования и увеличения времени пребывания газов в камере при уменьшении их удельного объема.

Эффективность работы топки при сжигании мазута, в особенности при механических форсунках, в значительной мере зависит от условий эксплуатации. Вследствие засорения каналов форсунки механическими примесями мазута или ухудшения смесеобразования возможно коксо­вание распиливающего устройства и резкое ухудшение распыления. Ухудшается качество распыления и понижается экономичность и надеж­ность также вследствие эрозии форсунок из-за большой скорости про­текания мазута. Поэтому в эксплуатации периодически проверяют 'производительность мазутных форсунок, качество распыления и угол раскрытия струи топлива. Проверку производят на водяном стенде с последующим пересчетом производительности на мазут.

Природные газы в парогенераторах сжигают различными способа­ми. На малых промышленных и отопительных парогенераторах при­меняют сжигание однородной газовоздушной смеси в горелках предва­рительного смешения (§ 9-10, рис. 9-16). На мощных парогенераторах такой способ сжигания газа не применяется, так как при этом не исключается возможность воспламенения и взрыва смеси в смесителях и в трубопроводах до горелок.

На мощных парогенераторах не применяют также и чисто диффу­зионный метод сжигания как не обеспечивающий достаточную интен­сивность и экономичность сжигания.

На мощных энергетических парогенераторах применяют горелки с частичным смешением, в которых в выходной части производится частичное смешение горючего газа с воздухом, подаваемым для горе­ния. В горелочных устройствах такого типа должно быть обеспечено возможно равномерное распределение газовых струй в потоке воздуха в выходном сечении горелки. Газ начинает смешиваться с воздухом в пределах самой горелки. В горелках различной конструкции смеше­ние достигается с различной полнотой. Макросмешение продолжается и завершается молекулярным смешением в камере в процессе горения.

Закономерности различных способов сжигания газов были рассмо­трены в гл. 9.

Основные теплотехнические показатели работы газомазутных то­пок приведены в табл. 11-4. При достаточно хорошем смесеобразовании и малых присосах воздуха в топку сжигание газов можно вести при а_т= 1,03--1,05, а сжигание мазута с повышенным содержанием серы при а _т—1,02-1   ,03. Сжигание природных газов и мазутов при столь низких значениях а_т способствует повышению к. п. д. и надежности работы парогенераторов.

При сжигании газов необходимо предъявлять повышенные требо­вания в отношении взрывоопасности и токсичности. До включения горелок топка и газоходы парогенератора должны быть тщательно провентилированы. При обрыве факела необходимо немедленно отклю­чить газопровод от парогенератора и провентилировать топку во избе­жание образования взрывоопасной смеси. При прекращении подачи газа или резком снижении его давления газопровод должен автомати­чески отключаться для прекращения доступа газа к горелкам. В про­тивном случае возобновление подачи газа в горячую топку может вызвать взрыв большой разрушительной силы. Для предотвращения взрыва горелки включаются в следующей последовательности: вводят в топку источник зажигания, после этого подают газ, а затем постепен­но подают воздух.

Работу газомазутных парогенераторов можно вести в широком диапазоне нагрузок (£_Мин/Аюм= 1/4 и даже 1/8), если снабдить агре­гат дополнительно горелками малой производительности, в то время как пылеугольные парогенераторы имеют Амин/Аюм= 1/3.

На парогенераторах, предназначенных для работы на твердом и жидком топливах, топочное устройство выполняется по условиям сжи­гания первого.