Из-за трудности факельного сжигания твердого топлива (вследствие сложности тонкого помола его, золового износа и шлакования поверхности нагрева, заноса их золой) был разработан способ сжигания его во взвешенном состоянии, получивший название вихревого. В вихревых топках осуществляется устойчивое движение вращающегося воздушного потока, в котором находятся во взвешенном состоянии кусочки каменного угля размером от 0,5 до 5 мм. Вихревой характер движения топлива воздушного потока создает хорошие условия перемешивания топлива с воздухом, а следовательно, способствует более быстрому и полному выгоранию топлива. Для наиболее рационального сжигания фрезерного торфа применяют пневматические вихревые топки ЦКТИ А. А. Шершнева (рис. 40), используемые для сжигания фрезерного торфа с влажностью до 55% и древесных опилок. Принцип работы топки заключается в огневой подсушке и сжигании топлива во взвешенном со¬стоянии в вихревых потоках с горизонтальной осью вращения. Вихревое движение потока создается воздушными струями, выходящими из дутьевых эжекторных сопл б и специальной обтекаемой конфигурации камеры 3.
Для дожигания наиболее крупных отсепарированных частиц топлива в нижней части топки установлена дожигательная колосниковая решетка 1, под которую подается по трубе 20% первичного воздуха. Фронтовая стенка камеры 3 делается с отбойным порогом, который имеет форму воронки. Топливо подается питателями 5 барабанного типа через канал 4 по всей ширине передней части потолочного перекрытия камеры. В нижней части воронки для подачи вторичного воздуха по всей ширине топки расположены сопла 6 эжекторного устройства. Подогретый первичный воздух поступает через трубопровод 7 под колосниковую решетку. По характеру расположения камеры циклонные топки разделяют на горизонтальные и вертикальные. На рис. 41, я показана схема горизонтальной циклонной топки. Смесь топлива с воздухом подается тангенциально (по касательной) в камеру горения 4, в результате чего в камере создается вихревое движение и время пребывания частичек топлива увеличивается, что позволяет сжигать пыль более грубого помола. Поскольку камера горения торкретирована изнутри огнеупорным материалом, в ней практически отсутствует отвод тепла от продуктов сгорания и создается высокая температура, способствующая повышению скорости сгорания топлива п образованию жидкого шлака. Продукты сгорания с незначительным содержанием мельчайшей золы поступают через выходную, горловину 2, а основная масса образующегося жидкого шлака стекает через летку 3. Циклонная вертикальная топка, показанная на рис. 41,6, предназначена для сжигания всевозможной топливной мелочи: опилок, лузги, топливной крошки, к обычной топочной камере присоединяется вертикальная цилиндрическая камера (шахта) 9, дно которой представляет собой кирпичный конус 8. Основной поток первичного воздуха нагнетается вентилятором через два канала 6 с выходами в канал 7.
Такой способ подвода воздуха создает циклонное движение воздуха по шахте снизу вверх. При этом на периферии вихря возникает зона повышенного давления, а в центре его зона разрежения и, следовательно, частичная обратная циркуляция воздуха сверху вниз. Этот обратный поток, идущий по центру шахты, служит для подачи свежего топлива, которое поступает через верхний свод в циклон. Таким образом, поток топлива как бы засасывается обратным вихрем в глубину циклона и в нижней его части подхватывается двумя винтообразными потоками основного воздуха. Выход образующегося в результате возгонки топлива полугаза в топочную камеру осуществляется через диффузор, ось которого совпадает с осью дожигательной камеры. В этот поток полугаза вводится остальная часть воздуха в качестве вторичного. Растопка котлов при пылевидном сжигании топлива. Угольная пыль может загореться и гореть только в том случае, если температура в топке будет достаточно высокой. Поэтому для включения котла в работу на пыли необходимо предварительно создать в топке соответствующую температуру, что достигается специальными растопочными устройствами, называемыми муфельными горелками (рис. 42). Они представляют собой небольшую ручную топку с неподвижной колосниковой решеткой 1, которая располагается под шахтой топки таким образом, чтобы горячие газы из муфельной горелки выходили в пылевую амбразуру 2 ниже потока пыли, Аэро-пыль, проходя над горячими газами, воспламеняется и продолжает гореть в топке. После достижения необходимой температуры в топке муфели выключают из работы.
