Топочные устройства подразделяются на слоевые, факельно-слоевые и камерные. Выбор способа сжигания и типа топочного устройства определяется видом топлива, его реакционными свойствами, физико-химическими свойствами золы, производительностью и конструкцией котлоагрегата.
При выборе типа топочного устройства в зависимости от производительности котлоагрегата необходимо учитывать следующие основные положения: сжигание жидкого и газообразного топлива производится в камерных топках котлоагрегатов любой производительности; камерное сжигание твердых топлив производится в котлоагрегатах производительностью не менее 25 т/ч, при этом антрацитовые штыбы, полуантрациты и тощие угли не рекомендуется сжигать в топках котлоагрегатов производительностью менее 75 т\ч; слоевое сжигание твердых топлив производится в котлоагрегатах производительностью не более 35 т/ч; слоевое сжигание заштыбленных антрацитов АРШ и АСШ, рядовых антрацитов, рядовых тощих углей Т, бурых углей с Wр > 45 %, отходов углеобогащения и спекающихся углей с легкоплавкой золой из-за высоких топочных потерь и сложности в эксплуатации не рекомендуется.
С целью повышения производительности, надежности и степени автоматизации котлоагрегатов в действующих котельных рекомендуется замена полумеханических топок старых конструкций (ПМЗ-РПК, ПМЗ-ЛЦР и ПМЗ-ЧЦР) на топки новых конструкций (ТЧЗ, ТЛЗ, ТЧ, ЗП-РПК).
Кусинский машиностроительный завод выпускает в настоящее время механические топки по следующей номенклатуре:
а) топки механические с забрасывателями и цепной решеткой обратного хода: типа ТЧЗ – с чешуйчатой цепной решеткой и типа ТЛЗ – с ленточной цепной решеткой;
б) забрасыватели пневмомеханические типа ЗП для топок ТЧЗ, ТЛЗ и РПК с пластинчатым питателем;
в) топки механические с цепной решеткой прямого хода типа ТЧ;
г) решетки горизонтальные с поворотными колосниками для сжигания твердого топлива типа РПК, изготавливаемые для комплектации топок ЗП-РПК.
Конструкции и принцип работы полумеханических и механических слоевых топочных устройств и камерных топок для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива приведены в [1, 3, 6, 7]. Ниже приведены расчетные характеристики слоевых топочных устройств (табл. 2.1, 2.2, 2.3) и камерных топок для сжигания твердых, жидких и газообразных топлив (табл. 2.4. 2.5). Расчетные характеристики специальных топочных устройств для сжигания торфа и древесных отходов приведены в табл. 2.6.
Таблица 2.1
Расчетные характеристики слоевых топок с пневмомеханическими забрасывателями
и неподвижной колосниковой решеткой
Топливо | Расчетные значения | |||||||
Удельная нагрузка | Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | Потери теплоты, % | Доля золы топлива в уносе, % | Воздух, подаваемый под решетку | ||||
зеркала горения, кВт/м2 | топочного объема, кВт/м3 | от химического недожога | от механического недожога | давление, Па | температура, оС | |||
Донецкий антрацит АС и АМ (Ап = 0,5) | 1,6…1,7 | 13,5/10 | ||||||
Каменные угли: типа кузнецких Г и Д (Ап = 0,3) | 230… 250 | 5,5/3 | 16/7 | |||||
типа донецких Г и Д (Ап = 0,8) | 6,5/4,5 | 13/6 | ||||||
типа кузнецких IСС (Ап = 0,4) | 11/5 | 16/7 | ||||||
Бурые угли: типа ирша-бородинского (Wn = 2,1; Аn = 0,4) | 230… 250 | 0,5…1,0 | 6/3 | 22/9,5 | 25 или 150…200 | |||
типа артемовского (Wn = 1,8) | 930… 1160 | 1,4…1,5 | 5,5/4 | 15/7 | ||||
типа веселовского (Wn = 2,0; Аn = 1,5) | 8/6,5 | 12,5/5/5 | ||||||
типа харанорского (Wn = 3,2; Аn = 0,7) | 7,5/5 | 15,7 | ||||||
типа подмосковного (Wn = 3,0; Аn = 2,1) | 810… 1040 | 9/7,5 | 10,5/5 |
Примечание: числитель – для топок, необорудованных средствами уменьшения уноса, знаменатель – для топок с острым дутьем и возвратом уноса.
Таблица 2. 2
Расчетные характеристики слоевых топок с пневмомеханическими забрасывателями
и цепной решеткой обратного хода (ТЧЗ, ТЛЗ)
Топливо | Расчетные значения | |||||||
Удельная нагрузка | Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | Потери тепла, % | Доля золы топлива в уносе, % | Воздух, подаваемый под решетку | ||||
зеркала горения, кВт/м2 | топочного объема, кВт/м3 | от химического недожога | от механического недожога | давление, Па | температура, оС | |||
Каменные угли: типа кузнецких Г и Д (Ап = 0,3) | 1400…1700 | 5,5/3 | 20/9 | |||||
типа донецких Г и Д (Ап = 0,8) | 6,/3,5 | 17/7,5 | 25 или 150…200 | |||||
типа сучанского (Ап = 1,4) | 1400…1620 | 7,5/5,5 | 11/5 | |||||
типа кузнецких IСС (Ап = 0,4) | 11/5 | 20/8 | ||||||
Бурые угли: типа ирша-бородинского (Wn = 2,1; Аn = 0,4) | 290… 460 | 1,3…1,4 | 0,5…1,0 | 6/3 | 27/12 | 150…200 | ||
типа артемовского (Wn = 1,8; Аn = 1,0) | 1400…1740 | 290… 460 | 1,3…1,4 | 0,5…1,0 | 5,5/4 | 19/8,5 | 150…200 | |
типа веселовского (Wn = 2,0; Аn = 1,5) | 290… 460 | 1,3…1,4 | 0,5…1,0 | 7,5/5,5 | 15/7 | 150…200 | ||
типа харанорского (Wn = 3,2; Аn = 0,7) | 290… 460 | 1,3…1,4 | 0,5…1,0 | 7/4 | 19/8,5 | 150…200 | ||
типа подмосковного (Wn = 3,0; Аn = 2,1) | 1160…1400 | 290… 460 | 1,3…1,4 | 0,5…1,0 | 5/5,5 | 11/5 | 150…200 |
Примечание: числитель – для топок, необорудованных средствами уменьшения уноса, знаменатель – для топок с острым дутьем и возвратом уноса.
Таблица 2.3
Расчетные характеристики топок с цепными решетками прямого хода
Топливо | Расчетные значения | |||||||
Удельная нагрузка | Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | Потери теплоты, % | Доля золы топлива в уносе, % | Воздух, подаваемый под решетку | ||||
зеркала горения, кВт/м2 | топочного объема, кВт/м3 | от химического недожога | от механического недожога | давление, Па | температура, оС | |||
Донецкий антрацит АС и АМ (Ап = 2) | 930… 1160 | 1,5…1,6 | 0,5 | 13,5/10 | 25 или 150…200 | |||
Донецкий антрацит АРШ (Ап = 3) | 290… 465 | 1,5 | - | - |
Таблица 2.4
Расчетные характеристики камерных топок для сжигания газа и мазута
Топливо | Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | Удельная нагрузка топочного объема по условиям горения, кВт/м3 | Потери от химического недожега. % | ||
Производительность котлоагрегата, т\ч | |||||
до 25 | от 25 до 75 | ||||
Мазут | 1,10 | 290…465 | 290…410 | 0,5 | |
Природный и попутный газ | 1,10 | 350…580 | 350…450 | 350…450 | 0,5 |
Доменный газ | 1.10 | 1,5 |
Таблица 2.5
Расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением
при сжигании пылевидного топлива
Топливо | Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | Удельная нагрузка топочного объема, кВт/м3 | Потери теплоты от недожога | Доля золы топлива в уносе. % | |||||
Производительность, т/ч | механического | химического | |||||||
Каменные угли | 2…3 | 0…0,5 | |||||||
Бурые угли | 1,2 | 1,5...2 | 1…2 | 0…0.5 | |||||
Фрезерный торф | 1,5…2 | 1…2 | 0…0,5 |
Таблица 2.6
Расчетные характеристики шахтных топок с наклонной решеткой и топок скоростного горения
Тип топки и топливо | Расчетные значения | ||||||
Удельная нагрузка | Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки | Потери тепла, % | Воздух. Подпваемый под решетку | ||||
зеркала горения. кВт/м2 | топочного объема, кВт/м3 | от химического недожога | от механического недожога | давление, Па | температура, оС | ||
Шахтные топки с наклонной решеткой | - | 230… 350 | 200… 250 | ||||
Торф кусковой, Wр = 40 %, Ар = 0,6 | 1,4 | ||||||
Древесные отходы Wр = 50 % | 1,4 | ||||||
Топки скоростного горения | 230… 350 | 200… 250 | |||||
Рубленная щепа, Wр = 50 % | 5800… 6960 | 1,2 | |||||
Дробленные отходы, опилки, Wр = 50 % | 2320… 4640 | 1,2 | 4/2 |