Камерное сжигание твердого топлива

Камерные топки подразделяются на факельные и вихревые (циклонные).

При факельном способе сжигания топливо предварительно размалывается в мельницах и пыль вместе с воздухом (аэросмесь) попадает в топку. Такие топки используют в котельных агрегатах средней (10¸42 кг/с) и большой (42 кг/с) производительности.

Циклонный способ сжигания основан на использовании закрученных топливовоздушных потоков. Транспорт топлива осуществляется воздухом. Топливные частицы циркулируют по определенным траекториям в течение времени, необходимого для завершения их сгорания. Под действием центробежных сил частицы движутся в виде уплотненного пристенного слоя, интенсивно перемешиваясь с воздухом.

Время пребывания частиц в циклонной камере выбирается достаточным для выгорания грубой пыли (200 мкм) или дробленого топлива (размер частиц до 5 мм).

Рисунок 7.6 – Классификация камерных топок

Основные преимущества камерных топок заключаются в следующем: возможность экономичного использования практически всех сортов угля; хорошее перемешивание топлива с воздухом, что позволяет работать с небольшим избытком воздуха (а=1,2¸1,25); возможность повышения единичной мощности котельного агрегата; относительная простота регулирования режима работы и, следовательно, возможность полной автоматизации топочного процесса.

На рисунке 7.7 представлены наиболее распространенные виды топочных камер для сжигания твердых топлив.

Топочные камеры называются открытыми, если топочный объем имеет вертикальные плоские стены (см. рисунок 7.7, а).

Топочные камеры с пережимом получаются, когда одна или две стены на определенной высоте имеют выступ внутрь топочного объема
(см. рисунок 7.7, б), который условно разделяет топку на камеру сгорания и камеру охлаждения.

В практике находят применение двухкамерные топки, когда обе камеры (камера горения топлива и камера охлаждения газов) разделены поверхностью нагрева или перемычкой с узким проходом (см. рисунок 7.7, в).

По принципу вывода шлаков в нижней части топки топочные камеры разделяются на топки с твердым шлакоудалением (см. рисунок 7.7, а) и жидким шлакоудалением (см. рисунок 7.7, б, в).

Двухкамерные топки с циклонным способом сжигания топлив применяются редко из-за технологической сложности выполнения топок и повышенного образования вредных газов в зоне высоких температур горения (см. рисунок 7.7, в).