5.3 Устройство для сжигания жидкого топлива (форсунки)

Для осуществления широко применяемого в печах факельного метода сжигания жидкого топлива, применяют спец.устройства, называемые форсунками.

К форсункам предъявляют следующие требования:

1.Хорошее распыливание и перемешивание топлива с воздухом;

2.Обеспечение устойчивого горения незатухающего факела нужной длины;

3.Надёжность в эксплуатации, простота и прочность конструкции, незасоряемость, удобство чистки.

Все форсунки разделяют на 2 группы:

низкого и высокого давления.

Различия между этими форсунками состоят в том, что в форсунках низкого P распылителем служит вентиляторный воздух со сравнительно невысоким P.

А в форсунках высокого P распылителем служит компрессорный воздух или пар высокого давления. При этом в форсунках низкого давления, весь воздух необходимый для горения, поступает через форсунку. В форсунках высокого давления, расход компрессорного воздуха составляет 7-12 % всего количества воздуха, необходимого для горения, остальной воздух, называемый вторичным, через форсунку не проходит, а поступает к форсунке по специальным керамическим каналам.

Форсунки низкого давления.

Конструкция этих форсунок весьма многообразна. Типовой форсункой является широко распространённая форсунка конструкции Стальпроекта.

Давление мазута перед форсункой составляет 49-98 кПа. Распылителем служит вентиляторный воздух, который может быть подогрет до 573 К, но не выше, т. к. в результате нагрева мазутной трубки, может произойти разложения мазута и сопло засорится. Форсунка даёт длинный (2-2.5 м) и узкий факел.

Форсунки высокого давления

Типичные для круглых струйных форсунок высокого давления одноступенчатого распыливания с внешним образованием смеси, применяемой на малых и средних печах является форсунка конструкции Шухова.

Проходное её сечение для мазута постоянно. Скорость истечения из распылителя не превышает скорость звука (330 м/с). Факел форсунки узкий и длинный. Для форсунки малых размеров, длина факела -2.5-4 м, для больших -6-7 метров. Форсунка пригодна для работы в длинных топочных камерах.

Для малых камерных печей, форсунка конструкции Шухова не пригодна, т. к. пламя ударяет в противоположную стену камеры, разрушая кладку и образует коксовые наросты несгоревшего мазута. Часть топлива уносится из печи несгоревшими.

Устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива.

В настоящее время все шире применяется для отопления нагревательных, в частности кузнечных печей, пылеугольное отопление. Пылеугольное отопление особенно выгодно применять на тех заводах, где нет газа, а имеется местное топливо (угли), которое нельзя газифицировать. Сжигание этого топлива в обычных топках на колосниковых решетках не обеспечивает нужную температуру нагрева металла перед ковкой. Работу печей на пылеугольном отоплении по характеру можно приравнять к работе на мазуте. Основные преимущества сжигания угля в виде пыли по сравнению с обычным сжиганием каменного угля в виде кусков на колосниковой решетке с ручным обслуживанием заключаются в следующем: 1. Угольная пыль так же, как мазут или газ, сжигается в рабочем пространстве печи, поэтому высокая температура над нагреваемым металлом способствует более быстрому его нагреву. При сжигании кускового угля самая высокая температура будет в топке, т. е. далеко от нагреваемого металла. 2. При сжигании угля в виде кусков металл в рабочем пространстве печи нагревается горячими газами, полученными от горения угля в топке. При отоплении печей пылеугольным топливом металл нагревается непосредственно пылеугольным факелом. Нагревание металла в этом случае происходит лучше и быстрее, чем от горячих газов. 3. В топках с колосниковой решеткой при ручном обслуживании очень большое количество (до 10%) топлива теряется вместе со шлаком. При пылеугольном отоплении теряется со шлаком небольшое количество топлива. Это дает возможность экономить топливо, потребляемое на нагрев металла. 4. При пылеугольном отоплении печей исключается тяжелый труд кочегара и золыциков. В цех не нужно доставлять уголь и удалять из цеха золу. Это облегчает работу заводского транспорта и освобождает от загромождения твердым топливом площади цеха. Пыль в цех и к печам подается по специальным пылепроводам. 5. Температура и тепловой режим регулируются в печи легко, как и при отоплении печи мазутом или газом, потому что пыль сжигается при помощи горелок с большим диапазоном производительности. 6. Сжигание угля в виде пыли позволяет использовать низкокалорийный каменный уголь, который при обычном сжигании угля в виде кусков не обеспечивает температуру, необходимую для нагрева металла при ковке.

Содержание летучих в угольной пыли не должно быть меньше 17—20%. Очень хорошо сжигать пыль с содержанием летучих до 35%. При содержании летучих менее 17% пыль сжигается неустойчиво, происходит затухание факела, печь работает с перебоями. Уголь из особого бункера через питатель 1, обеспечивающий равномерную подачу угля, поступает в магнитный сепаратор 2, в котором освобождается от случайно попавших металлических частей. Из сепаратора уголь поступает на мельницу 3, где он размалывается и подсушивается горячим воздухом, который поступает в мельницу по трубе 4. Размолотый уголь в виде пыли выносится горячим воздухом из мельницы в циклонный сепаратор 5, где угольная пыль подсушивается окончательно. В циклонном сепараторе крупные куски угля отделяются от пыли я по трубе 6 поступают обратно на мельницу 3. Размолотые до нужного размера пылинки по пылепроводу 7 поступают в центробежный пылевой вентилятор 8. Здесь они перемешиваются с воздухом (так называемым первичным) и вдуваются в печь. Угольная пыль сжигается с помощью специальных горелок так же, как мазут или газ. Имеются горелки разных конструкций.