Конструктивные принципы пылеугольных горелок

Исходные требования к пылеугольным горелкам предусматривают широкий спектр условий и ограничений, учитывающих особенности процессов горения угольной пыли, характеристики используемого топлива, конструкцию топочной камеры. Это такие требования, как:

• — возможность колебаний состава топлива в определенном диапазоне;
• — возможность длительной работы на резервном топливе;
• — доля первичного воздуха должна соответствовать его потребности для воспламенения и сжигания летучих;
• — ограничение образования вредных веществ — оксиды азота, окись углерода;
• — ограничение образования коррозионноопасных веществ — S0₃;
• — исключение сепарации топливных частиц из факела;
• — надежность конструкции горелки — отсутствие термических и эрозионных повреждений, шлакования амбразуры;
• — минимизация механического и химического недожога;

— надежность зажигания факела в каждой горелке.

При этом конструктивные способы решения этого круга задач различны. Возможные решения приведены в нормативных и методических документах [14; 19; 22].

Конструктивные принципы горелок, комбинированных по топливу

Возможность совместного (попеременного) сжигания в одной горелке природного газа и угольной пыли соответствует реальным условиям эксплуатации электростанций, имеющих отводы от магистральных газопроводов и оборудование для приема и использования угля. Это связано не только с сезонными ограничениями в подаче природного газа, но также с условиями безопасности и стабильности энергоснабжения потребителей. В итоге обеспечивается свобода маневра для ТЭС в условиях неопределенности формирования структуры топливного баланса. Комбинированная горелка должна соответствовать всем требованиям, предъявляемым газовым и пылеугольным горелкам в отдельности. Необходимо также обеспечить возможность перехода с одного вида топлива на другой без отключения горелки и разгрузки котла.

На рис. 9.20 представлена пылегазовая горелкам котла ПК-57 (разработка УралОРГРЭС). Горелка содержит два концентричных канала вторичного воздуха и две группы газораздающих устройств (центральная и промежуточная раздача газа) с двумя автономными наружными газовыми коллекторами. Газоподводящие трубы наружного раздающего узла на всем их протяжении внутри горелки закрыты от аэродинамического воздействия потоков горячего воздуха металлическими кольцевыми кожухами. Газораздающие перфорированные насадки обеспечивают выход газовых струй в радиальном направлении к внешнему и внутреннему потокам вторичного воздуха. Газоподводящие трубы внутреннего узла проложены в центральной, т. н. «мазутной» трубе по внутренней ее поверхности. Осуществляется веерная раздача топливного газа.

Рис. 9.20. Конструктивная схема пылегазовой горелки котла П-57:

А — наружный канал вторичного воздуха; Б — внутренний канал вторичного воздуха;

1 — центральная труба; 2 — конус центральной трубы; 3 — осевой лопаточный аппарат; 4 — труба первичного воздуха; 5 — короб вторичного воздуха; 6 — тангенциальный лопаточный завихритель; 7 — дистанцирующие трубы; 8 — кольцо привода лопаток; 9 — кольцевая разделительная перегородка; 10 — газораздающие трубки; 11 — кожух; 12 — основная распределительная труба; 13 — вспомогательная распределительная труба; 14 — газоподающие трубы; 15 — газовый коллектор; 16 — разделительная перегородка подводящего патрубка; 17 — лопатки осевого завихрителя внутреннего канала вторичного воздуха.