Как видно по полям скоростей в горизонтальной плоскости топки по оси горелок/(рис. 20-7), струи по выходе из горелок, пройдя не­которое расстояние, отклоняются от своих осей. Струи от крайних горелок задней стены отклоняются к боковым стенам и направляются в углы топки у фронтовой стены. Создаются условия, способствующие шлако­ванию участков боковых стен, примыкающих к фронтовой стене, и углов топки у фронтовой стены. В топках с встречным распо­ложением горелок зажигание бо­лее устойчиво, а горение протека­ет более интенсивно, чем в топке с фронтальными горелками. Вы­текающие из горелок пылевоз-душные струи эжектируют более горячие продукты сгорания из вихревых зон, что обеспечивает быстрый нагрев и воспламенение смеси. Усиление зажигания в осо-бенности необходимо при сжигании слабореакционных топлив типов АШ, ПА и тощих углей. Расстояние между горелками и их вза­имное расположение следует выбирать таким образом, чтобы способ­ствовать поступлению к корню факела более горячих газов. В этом отношении более благоприятным является расположение вихревых го­релок треугольником с вершиной, .обращенной на одной боковой стене вверх, а на другой — вниз. При соударении встречных факелов и турбулизации потока ускоря­ется массо- и теплообмен, а усиливающиеся при этом- смесеобразование и нагрев интенсифицируют процесс горения. Однако в дальнейшем поток распространяется при недостаточно полном заполнении сечения топочной камеры и вследствие неустойчивости отклоняется к одной из стен. Турбулентность потока все уменьшается, ослабляя массообмен и смесеобразование, что затягивает выгорание угольной пыли. Более силь­ное затягивание процесса догорания имеет место при встречной компо­новке прямоточных горелок^ при которых аэродинамическая неустойчи­ вость наблюдается не только в восходящем потоке, но и в горизонталь­ном сечении по малой оси горелок. Вследствие аэродинамической неустойчивости и отклонения основ­ного потока к одной из боковых стен, с возможным его перебросом от одной к другой стене, перед пароперегревателем наблюдается большая разверка температур газов, что отрицательно влияет на его работу.

Рис.- 20-7. Распространение потоков в гори­зонтальном сечении топки по оси встречных горелок.

 

 

По этой же причине на парогенераторах с встречным расположени­ем горелок с твердым шлакоудалением наблюдалось значительное шла­кование стен топки и фестона, которое ограничивало производитель­ность и длительность рабочей кампании. На парогенераторах большой производительности топки с вытянутым в плане сечением при располо­жении горелок на боковых стенах удовлетворительно работать не могут вследствие значительного усиления аэродинамической неустойчивости, В этом случае удовлетворительные результаты получаются при распо­ложении горелок на длинных гранях топки, т. е. на ее фронтовой и задней стенах. На устойчивость зажигания и интенсивность протекания процесса горения сильно влияет технологическая схема сжигания . При схеме сжигания с прамбункером в системе пылеприготовления и подачей пыли частью отработанного сушильного агента имеется воз­можность сбросом неиспользуемой его части через сбросные горелки изменять концентрацию пыли во влажной первичной смеси и скорость ее выхода из горелок. Уменьшение количества отработанного сушильно­го агента, используемого для подачи угольной пыли в горелке, улучша­ет концентрационные и температурные условия зажигания и горения-. Наиболее благоприятные условия для сжигания име­ют место в топках с разомкнутой схемой сушки и подачей пыли горя­чим воздухом. Однако эта схема широко не рас­пространилась из-за отсутствия эффективного метода полного улавли­вания пыли из отработанного сушильного агента и очистки его перед ■сбросом в атмосферу. При применении разомкнутой схемы при сжигании топлив с легко­плавкой золой затруднительным является обеспечение достаточно низ­кой температуры на выходе из топки, исключающей опасность шлако­вания конвективных поверхностей нагрева и образования на них отло­жений. Поэтому для топлив с легкоплавкой золой целесообразной является схема с прямым вдуванием, для каменных и бурых углей с ту­гоплавкой золой— схема с промбункером и подачей пыли частью отра-^ •ботанного сушильного агента, а для слабореакционных топлив —пре­имущественно схема с подачей пыли горячим воздухом. Разомкнутая -схема с центральной системой пылеприготовления из-за сложности и громоздкости установки получила небольшое распространение для бло­ков мощностью 500 и 800 МВт на влажных углях. Оптимальное количество первичного воздуха следует определять для каждого конкретного случая в зависимости от технологической схе­мы сжигания, сорта топлива, конструкции топки и горелок. Для слабореакционных топлив — антрацитов*, полуантрацитов и тощих углей — рекомендуется схема с подачей пыли горячим воздухом и сбросом отработанного сушильного агента в топку через сбросные сопла. При этой схеме повышением температуры газов в области кор­ня факела повышается устойчивость зажигания. I Вводом отработанного сушильного агента в область за ядром горе­ния факела расширяется область с повышенными температурами «включением в нее зоны выгорания основной массы топлива. Эта схе­ма, называемая лолуразомкнутой, применяется также для влажных топлив при сушке их продуктами сгорания, отобранными из верхней части топочной камерьг. В области до смешения отработанного сушиль­ного агента с продуктами сгорания в процесс горения вступает подсу­шенная угольная, пыль, горение которой вследствие повышения адиа­батической температуры протекает при более высоком температурном уровне. Зона горения освобождается от инертных газов, используемых в качестве сушильного агента, и водяных паров, выделяющихся при подсушке топлива. При этом повышается действующая концентрация кислорода и уменьшается объем, а следовательно, суммарная теплоем­кость газов, что ускоряет рост температур за счет тепла химического реагирования. Все это способствует интенсификации процесса горения.

При сжигании бурых углей с большим выходом летучих, воспламе­нение которых наступает легче, количество первичного воздуха можно увеличить до 40—50% для улучшения смесеобразования и обеспечения интенсивного горения кокса, находящегося после воспламенения в рас­каленном активном состоянии. Увеличение количества первичного воз­духа необходимо также для подсушки влажных углей в системе пыле-приготовления, в которой часто в качестве сушильного агента исполь­зуется горячий воздух. Бурые угли, имеющие большой выход летучих, сжигают при грубом размоле (.#90=504-60%), химический недожог при этом практически отсутствует, а механический не превышает 0,5—1%. При сжигании каменных углей рекомендуется уменьшать количе­ство первичного воздуха' до 25—35%, а при сжигании АШ, производи­мом обычно при тонком размоле (i?9o-8%) и избытке воздуха а?— = 1,25, — до 20—25%. При таких условиях горение протекает с механи­ческим недожогом— 3—5%. При сжигании бурых углей тепловое напряжение объема топочнойv камеры по условиям горения может быть повышено до 185 кВт/м3 [170 Мкал/м3-ч)], если это допустимо по условиям охлаждения газов, при каменных углях — до 175 кВт/м3 (150 Мкал/(м3-ч)], а при сжига­нии АШ рекомендуется ее снижать до 140 кВт/м3 [120 Мкал/(м3-ч)]. Тепловое напряжение поперечного сечения топки на один ярус горе­лок составляет до 1,0—1,8, а общее — 2,0—6,0 МВт/м2