Топки с вертикальными цилиндрическими предтопками Вертикальный циклонный предтопокВТИ (рис. 21-11)»' выполняется цилиндрическим £ц*=2*25-г-3,25 м и высотой (3,5-5-5)£>ц1 Экранные трубы предтопка ошипованы и футерованы карборундом, Производительность циклона по пару 16—20 кг/с. Для парогенератора Б—700 кг/с (2500 т/ч) блока 500 МВт принято 12 предтопков с произ¬водительностью каждого 58 кг/с (208 т/ч). При парогенераторах про¬изводительностью до 66 кг/с (240 т/ч) предтопки располагают перед фронтом, а при большей — встречно со стороны боковых или фронтовой и задней стен, в ряде случаев вписан¬ными в общую камеру охлаждения. В нижней части предтопка, при¬мыкающей к камере охлаждения, тру¬бы разведены в четырехрядный шлако-улавливающий пучок. Летка 0 500 мм на дне предтопка образована его эк¬ранными трубами. Основные конструк¬тивные соотношения предтопка приве¬дены на рис. 21-12. Топка с вертикальными предтоп-ками предназначена для сжигания пы¬ли угрубленного размола АШ, ПА, ка¬менных и бурых углей, имеющих бла-гоприятные температурные и вязкост¬ные характеристики золы и шлака [Л. 60]. Особенностями вертикальных ци¬линдрических предтопков являются большее развитие их высоты и отсут¬ствие на выходе обратного сопла с па¬зухой. Последнее обстоятельство ис¬ключает образование обратного коль¬цевого вихря и циркуляционного дви¬жения в районе выходного отверстия. В связи с увеличенной высотой полу¬чается более умеренное объемное теп¬ловое напряжение предтопка <3/УЦ= = (1,1 -т-1,8) МВт/м3 по сравнению с го¬ризонтальными циклонами. В вертикальном цилиндрическом предтопке, так же как в горизон¬тальных циклонах, горение организуется в вихревом потоке. Для этого применяются вихревые горелки с лопаточными завихрителями. Горелки размещаются аксиально по одной штуке на потолке каждого предтоп¬ка. Вторичный воздух полностью или частично подается через горелки. Во втором случае остальная часть вторичного воздуха подается через сопла, расположенные на боковой поверхности предтопка в его верхней части. Исследования аэродинамики цилиндрических предтопков были проведены на холод¬ных моделях. На рис. 21-13 приведена эпюра распределения вращательных скоростей, имеющих наибольшее значение для организации топочного процесса. При большой относительной длине предтопков поток в камере делает около 1,5 оборота. При тан¬генциальном подводе всего воздуха вектор максимальной вращательной скорости по¬лучается на окружности с гМакс= (0,6-ь0,8)/?ц, а в случае подачи вторичного воздуха через горелки ^Т1МаКс сдвигается к оси предтопка гмакс=(0,25-!-0,5)/?ц. Топочные устройства с вертикальными цилиндрическими предтопка-ми испытаны в длительной эксплуатации при сжигании как высокоре-акционных, так и малореакционных топлив, при этом были получены положительные результаты. Горелочное устройство выполняется в зависи¬мости от сорта сжигаемого топлива. Для высоко¬влажных бурых углей (Ш>= 354-40%) применяют вихревые горелки ВТИ. Для этих толлив была при¬менена полуразомкнутая схема сушки с промежу¬точным бункером и размолом в молотковых мельни¬цах. До поступления в мельницы топливо подсуши¬вается до ЯРР='12%; сушильным агентом с темпера-турой 750—800°С. Сушильный агент образуется сме: шением газов с температурой МОО^С, отобранных из верхней части камеры охлаждения, с горячим воздухом. Отработанный сушильный агент сбрасы¬вается в камеру охлаждения. Парогенератор на указанном топливе производительностью 61 кг/с был снабжен тремя предтопками диаметром 2292 мм и высотой 10 м. Первичный горячий воздух с уголь¬ной пылью и вторичный воздух со скоростями соот-ветственно 20—30 и 35—40 м/с подают через вихре¬вые тарелки (рис. 20-9) с лопаточными завихрите-лями на выходе из каналов первичного и вторично¬го воздуха. Завихритель горелки имеет винтовую поверх¬ность, образованную установкой лопаток лучами перпендикулярно цилиндрической поверхности мундштука горелки, наклоненными под некоторым углом к плос¬кости выходного сечения. Такой подачей первичного и вторичного воз¬духа при небольших скоростях обеспечивается интенсивное вращение факела. При тонкости помола #90=404-50%, #200=204-30% и #500=3-7-8%' удельный расход электроэнергии на размол и транс¬порт топлива составляет 8—10,5 кВт -ч/т. Напор вторичного воздуха составляет 0,16—0,2 кПа. При температуре горячего воздуха 450°С коэффициент избытка возду¬ха на выходе из федтопка ■а"щ>= 1,05-г-1,1 и за пароперегревателем а"пп=1,2; при теп¬ловом напряжении объема предтопка СЦУцр= 1,16-5-1,85 -МВт/м3 и его сечения (2/^=11,6-5-18,5 МВт/м2 потери тепла со¬ставляли: <7з-г-<74+?бшл<1,3%, {<7з + <74< ,<0^5%). Температура газов в предтопке бы¬ла на уровне 1550—16О0°С и при темпера-туре за пучком 1450—1500°С обеспечивала •надежное вытекание жидкого шлака. Опытами установлено, что бурые угли с приведенной влажностью' №п= 1,434-1,65%-кг/МДж и температурой плавления золы /3<1290°С при температуре горячего воздуха /г.в>350°С возможно сжигать в предтопках и при схеме пылеприготовления с прямым вдуванием. При сжигании бурых и каменных углей с большим выходом летучих вторичный воз¬дух частично подается через аксиальные горелки, а остальная часть его через тангенциальные сопла,, которые размешают на боковой поверхности предтопка в его верхней части. Этим обеспечивается большая подача воздуха в зону воспламени ния и более ранее перемешивание горящего топлива с воздухом. Пы-левоздушная смесь подается с большой степенью крутки для интенси¬фикации процесса горения и увеличения шлакоулавли'вания, чему так¬же способствует увеличение скорости воздуха. Для сжигания каменных углей, в частности кизеловских, кузнецких и их промпродуктов обогащения, также применяют вихревые горелки с лопаточными завихрителями, через которые подают 20% воздуха с угольной пылью и 40-г-50% воздуха в качестве вторичного. Остальное количество воздуха подается через сопла, касательно расположенные на боковой поверхности предтопка ниже горелок со скоростью 50-— 60 м/с. При таком способе ввода воздуха давление первичного воздуха составляет 2—2,5 кПа, а вторичного— ■ 1,2-*-1,6 кПа, т. е. обеспечивает* ся умеренное сопротивление предтопка. Опыт длительной эксплуатации показал, что при тонкости помола кизеловского угля /?эо=40-М5%, температуре горячего воздуха 245 — 270°С, а"пр= 1,05-М,1, СЦУЩ, — 1,39-5-1,89 МВт/м», <2/Рщ> =13,9-18,5 МВт/мв и общем тепловом напряжении всей топки 0.1 V.** =0,278 МВт/м9 в предтопке выгорало 96—97,5% топлива. Потери на выходе из циклона были: <7агр= 1,5-5-3%; <74щ>=1%, а общие тепловые потери топки составляли <7з+<74=0,4 -5-0,5%. Температура факела у лет¬ки в зависимости от нагрузки, избытка воздуха и температуры плавле-, ния золы колебалась в пределах 1550—1770°С. Сжигание кузнецкого угля и промпродукта его обогащения совер¬шается устойчиво и с такой же высокой экономичностью, как и кизе¬ловских углей. Вследствие сравнительно низкой температуры плавления У этих топлив шлаки хорошо вытекали при температуре за пучком 1500—1550°С. При сжигании углей с малым выходом летучих, в частности АШ, для обеспечения надежного зажигания через горелку подается угольная пыль с 15—20% воздуха со скоростью 20—25 м/с, а весь вторичный воздух подается тангенциально через сопла, расположенные на цилин¬дрической части ниже гомлки со скоростью 50—60 м/с. Сушильный агент сбрасывается в кам^>у дожигания. С этой же целью в верхней части, где располагается зона воспламенения, диаметр предтопка уве¬личен до 3000 мм при диаметре нижней части 2270 мм. Сужение каме¬ры в нижней части также. способствует сохранению крутки вдоль ка¬меры. При оптимальном значении а"пр= 1,0-5-1,04, 0/Кпр=0,96-5-1,6 МВт/м* и тонкости помола #90=74-10%, механический недожог со щлаком в предтопке составлял ?4шп=9%, а степень выгорания топли¬ва— 90%. При температуре в конце предтопка 1600^0 и выше шлак вы¬текает хорошо, В вертикальных циклонных предтопках шлакоулавли-вание высокое, при бурых и каменных углях оно составляет 75—80%, а при АШ г-60—65%. Эксплуатация цилиндрических предтопков выявила лучшую их при-способленность к сжиганию малореакционных топлив (Уг<10%) н топ-" лив с более тугоплавкой золой, чем горизонтальных циклонов. Угрублецие помола АШ до #90=124-20% не вызвало увеличения «74, но привело к значительному уменьшению заноса перегревательных поверхностей мельчайшей золой\
