Котельные установки промышленных предприятий

       

С – коэффициент сопротивления


 Процесс в кипящем слое. При увеличении скорости дутья создаваемая потоком подъемная сила может достигнуть значения, равного силе тяжести частиц, и устойчивость частиц в слое нарушается: соответствующая этому скорость дутья называется критической. С дальнейшим увеличением интенсивности дутья начинается «кипение» слоя.

В кипящем слое скорость дутья превышает предел устойчивости плотного слоя, однако средняя скорость газа в топке над слоем далека от скорости витания основной массы частиц, т.е. скорости, при которой частицы оказываются взвешенными в потоке.

Частицы топлива совершают в слое возвратно-поступательное движения до тех пор, пока их масса не уменьшится настолько, что они выносятся из слоя газовым потоком и догорают в потоке газов над слоем

                                   

где Wc – действительная скорость потока в слое, м/с;

Wn

– действительная скорость потока над слоем, м/с.

При этом Wn< Wc.

 Факельный прямоточный процесс. При скорости газового потока в топочной камере, превышающей скорость витания частиц, последние оказываются взвешенными в газовоздушном потоке и вместе с ними начинают перемещаться, сгорая в полете в пределах топочной камеры. Такой топочный процесс называют факельным.

                          

где dч  –  диаметр частицы, м;

m                         –  динамическая вязкость газовой среды, Н·с/м2;

Wn  –  скорость потока в камере, м/с.

Факельным процессом осуществляется сжигание газообразного и жидкого топлив. Газообразное топливо поступает в камеру вместе с воздухом через специальное устройство – горелку. При прохождении через топочную камеру газовоздушная смесь сгорает.

 Вихревой (циклонный) процесс:

                                                    


При циклонном процессе в отличие от факельного частица циркулирует по организованному обтекаемому контуру столько, сколько необходимо для ее сгорания или выносится в камеру догорания. Циркуляция газового потока в циклонной топке сопровождается организацией на внутренней ее поверхности за счет центробежных сил подвижного слоя, подверженного интенсивному обдуванию. В результате имеют место интенсивное выгорание частиц топлива, а также весьма эффективная сепарация жидкого шлака. В циклонной камере улавливается 80-95% золы топлива. При циклонном процессе время пребывания и интенсивность обдувания частицы газовоздушным потоком увеличивается, поэтому здесь могут быть использованы более крупные частицы.

Скорость выгорания углерода, кг/(м3 ·с)

                                            

где Rp  –  результирующая константа скорости реакции, м/с;

C  –  концентрация окислителя, кг/м3;

SV  –  относительная поверхность топлива в единице объема топки, занятого горящим топливом, м2/м3.

Величина Rp зависит от температурного уровня процесса и размеров сжигания частиц.

 Показатели работы топочных устройств


Содержание раздела