موقع الشعلات على جدران غرفة الاحتراق

يتم تحديد اكتمال احتراق الوقود ، وظروف التشغيل الموثوق به من الناحية التشغيلية للفرن إلى حد كبير من خلال موقع مواقد الفحم المسحوقة. الأكثر انتشارًا بالنسبة للأفران التقليدية ذات الغرفة الواحدة هي المواقد الأمامية (الشكل 12.8 ، أ) ، المواجهة (الشكل 12.8.6) والزاوية (الشكل 12.8 ، ج).

مع الترتيب الأمامي للشعلات ، تظهر الطبيعة التقريبية للديناميكا الهوائية للفرن في الشكل. 12.9 ، أ. عند مغادرة الشعلات الفردية ، تتطور النفاثات في البداية بشكل مستقل ، ثم تندمج في تيار مشترك. عند الانتقال إلى الجدار الخلفي ، تمتص النفاثة غازات المداخن من البيئة ، وتزداد كتلتها بشكل كبير ، ويقل تركيز المادة المؤكسدة. عندما تصطدم الشعلة بالجدار الخلفي ، يمكن أن يحدث الخبث. في هذا الصدد ، مع الترتيب الأمامي ، من الأنسب استخدام الشعلات الدوامية ذات الشعلة العريضة القصيرة نسبيًا.

في الموقع المعاكس ، يمكن وضع الشعلات (الشكل 12.9 و b و c) على كل من الجانب المقابل والأمام و الجدران الخلفية، الترتيب المعاكس للجبهة والمعاكس ممكن. مع الاتجاه المعاكس للواجهة الأمامية للشعلات (الشكل 12.9 ، ب) ، يتم الحصول على تأثير مركّز لتدفقات العداد في الفرن. يتم توجيه جزء من التدفق الكلي إلى النصف العلوي من الفرن ، ويتم إنزال الجزء في قمع بارد. عندما لا تكون النبضات متساوية ، يصبح التدفق غير متماثل في المستوى العمودي وتقترب الشعلة الناتجة من أحد الجدران ، مما قد يتسبب في خبثها.

في نازحترتيب الشعلات وفقًا لمخطط MEI (الشكل 12.9 ، ج) ، تخترق التيارات المحترقة بعضها البعض. في هذه الحالة ، يتم ملء غرفة الاحتراق بشكل أفضل بشعلة ، ويتم ضمان إمداد قسري بالحرارة لجذر الشعلة ، ويتم تحسين احتراق الوقود في وضع تشغيل الشاشات الخالي من الخبث. في حالة استخدام ترتيب مواقد من الشعلات ، تكون الشعلات ذات الفتحات أكثر ملاءمة.

مع الترتيب الزاوي للشعلات ، يمكن تنفيذ مخططات التثبيت التالية (الشكل 12.10): قطري ، كتلة ، مماسي. مع مثل هذا الترتيب للشعلات ، ينشأ عدد من الصعوبات الهيكلية. كما لوحظ وجود خبث في الجدران. مع الترتيب المماسي للشعلات أثناء تفاعل النفاثات ، يتم تكوين تدفق دوامي فردي موجه لأعلى ولأسفل غرفة الاحتراق. في وسط الفرن ، يتم تشكيل منطقة ذات ضغط منخفض قليلاً ، مما يؤدي إلى استقرار موضع اللهب. يتم الحفاظ على وجود دوامة التدفق حتى يغادر الفرن. مع الشكل الممدود لقسم الفرن في المخطط ، قد يكون هناك تشويه في الديناميكا الهوائية للتدفق ، مصحوبًا بخبث الجدران. لذلك ، مع الترتيب العرضي للشعلات ، من المستحسن أن يكون المقطع الأفقي لغرفة الاحتراق قريبًا من الشكل المربع.

مع الترتيب الأمامي ، المعاكس والزاوي للشعلات على طول ارتفاع الفرن ، يمكن وضعها في طبقة واحدة أو طبقتين أو أكثر.

يتم تحديد عدد الشعلات الموضوعة في الفرن على أساس الحسابات التالية. الطاقة الحراريةأفران Q TT ، MW ،

س тт = B · p · Q нр (12.1)

حيث Bp هو الإجمالي الاستهلاك المقدروقود المرجل ، كجم / ثانية ؛

Q n p - حرارة احتراق الوقود ، MJ / kg.

الطاقة الحرارية للموقد Q g ، MW ،

س ز = ب ج س ن ع (12.2)

حيث Bp هو استهلاك الوقود لكل موقد ، كجم / ثانية.

عدد الشعلات

ن =في r / V g. (12.3)

مع زيادة خرج بخار الغلاية ، يزداد عدد الشعلات.

لذلك ، بالنسبة للغلاية التي تبلغ سعتها 20.8 كجم / ثانية (75 طن / ساعة) بسعة تسخين للفرن تبلغ حوالي 60 ميجاوات ، يتم استخدام شعلتين أو ثلاث شعلات دوامة مع شعلة أمامية واثنين أو أربع شعلات مقابل ترتيب؛ في حالة الترتيب الزاوي ، يتم استخدام أربعة شعلات ذات تدفق مباشر. بالنسبة لمصنع الغلايات ، يتم استخدام 89 كجم / ثانية (320 طن / ساعة) بقدرة تسخين للفرن تبلغ 290 ميجاوات ، أو 6 × 8 عدادًا أو 16 شعلة زاوية.

وفقا لتكوين الشعلة ، أفران مع شعلة على شكل حرف U.(الشكل 12.1 ، أ) و شعلة على شكل حرف L.(الشكل 12.1 ، ب). الأكثر انتشارًا هي الأفران ذات الشعلة على شكل حرف L. من خلال طريقة إزالة الخبث ، تتميز أفران الفحم المسحوق بـ إزالة الخبث الصلبة (الحبيبية) والسائلة.

أ - الحلزون المشترك الحالي ؛ ب - شفرة مستقيمة. в - ملفين ؛ د - الحلزون الكتفي. د - كتفي كتفي.

أنا - الهواء الأساسي بغبار الفحم ؛ الثاني - ثانوي هوائي

الشكل 12.1 - مخططات تخطيطية لمواقد الفحم المسحوق

الشكل 12.3 - رسم تخطيطي لمواقد التدفق المباشر

أ - فتحة الموقد ب - فوهة الموقد أنا - الخلط الجوي. الثاني - ثانوي هوائي

1 - أنبوب فرعي الهواء الأساسي ؛ 2 - فوهة الهواء الأساسية ؛ 3 -

فوهة هواء ثانوية

الشكل 12.5 - مخطط اشتعال خليط الغبار والهواء:

أ - الموقد المضطرب الدائري ؛ ب - موقد لمرة واحدة بهواء ثانوي خارجي ؛ ج - موقد لمرة واحدة بهواء ثانوي داخلي ؛ أنا - الخلط الجوي. الثاني - ثانوي هوائي

أ - فرن مع غطاء مفتوح ؛ ب - احتضان بمقسم أفقي ؛ ج - احتضان طرد ؛ احتضان g مع نفاثات متوازية مسطحة ؛ د - دوامة الموقد.

1 - لي ؛ 2 - احتضان. 3 - فوهات هواء ثانوية (علوية) ؛ 4 - فوهات انفجار ثانوية (أسفل) ؛ 5 - فوهات الهواء الثانوية ؛ 5 - مقسم 7 - الموقد 8 - مدخل هواء ثانوي

الاستعمال: في صناعة الطاقة ، على وجه الخصوص ، في أفران وحدات الغلايات التي تحرق الوقود الصلب والسائل والغازي الذري. جوهر الاختراع: يحتوي الموقد الذي يستخدم مرة واحدة على فوهات ذات شق عمودي 1 من خليط الوقود والهواء وتقع على جانب واحد منها فتحات خارجية وداخلية 2 و 3 من الهواء الثانوي ، ويتم تركيب الأخير بالتوازي مع الفوهة 1 من خليط الوقود والهواء. يتم تثبيت الفتحتين الداخلية والخارجية 2 و 3 عند مخرج الموقد متباعدتين في المستوى الأفقي بزاوية 30 درجة على الأقل ، بين الفتحتين 2 و 3 ، يتم عمل جدار 4 بعرض لا يقل عن العرض الكلي للفوهة 1 لخليط الوقود والهواء والفوهة الداخلية 2 للهواء الثانوي. 2 ثانية. و 1 ح. ص. و لي ، 6 مريض.

يتعلق الاختراع بهندسة الطاقة ويمكن استخدامه بشكل أساسي في الأفران العرضية لوحدات الغلايات التي تحرق الوقود الصلب والسائل والغازي المتراكم. مواقد الفحم المسحوقة المعروفة بالتدفق المباشر والتي تحتوي على قناتين ذات شقين متوازيين موجهتين بشكل عرضي إلى الدائرة المركزية الشرطية ، تعمل إحداها ، التي توجد عادةً في الفرن من جانب قلب الشعلة ، على تزويد خليط الوقود والهواء ، والثانية ، الموجود على جانب فرن الجدار الجانبي القريب ، يعمل على توفير الهواء الثانوي. عيب هذا التصميم مستوى عالتركيز О 2 في القسم الأولي من اللهب ، مما يؤدي إلى تكوين تركيزات متزايدة من أكاسيد النيتروجين (NO x). موقد الفحم المسحوق المعروف بالتدفق المباشر والذي يحتوي على أنبوب إمداد الغبار ، بالإضافة إلى مجرى هواء ، مقسم إلى قنوات من الهواء الأولي والثانوي بواسطة قسم طولي يتم توفيره في النهاية الخلفية مع بوابة لسان ، حيث يتم تزويد الوقود المسحوق بفتحة تركيز عالٍ من خلال أنبوب إمداد الغبار الموجود في القناة الهوائية الأولية. عيب هذا الموقد هو المستوى العالي من أكاسيد النيتروجين ، حيث يتم توفير كل الهواء إلى المنطقة التي يتم فيها إطلاق المواد المتطايرة وإشعال الوقود. يُعرف أيضًا موقد زاوية الفحم المسحوق ، ويتكون من فوهات مزدوجة من خليط الوقود والهواء الأساسي وفوهات هواء ثانوية موجهة بشكل عرضي إلى الدائرة المركزية ، وفوهات الهواء الثانوية فيما يتعلق باتجاه دوران الشعلة في الفرن هي مثبتة خلف فوهات خليط الهواء. سمة مميزةهذا الموقد هو موقع فوهات خليط الوقود والهواء وفوهات الهواء الثانوية في الإسقاط على المستوى الأفقي بحيث تتلاقى محاورها الطولية في الفرن بزاوية حادة لا تزيد عن 45 درجة. عيب مثل هذا الموقد هو الخلط السريع للهواء الثانوي مع خليط الوقود والهواء ، ونتيجة لذلك ، يوجد بالفعل في أقسام الموقد النفاث الأقرب إلى فم الموقد ، حيث يكون الجزء الرئيسي من النيتروجين المحتوي على لم يتم إطلاق المواد المتطايرة من الفحم بعد ، يصبح تركيز الأكسجين (O 2) مرتفعًا ، مما يؤدي إلى تكوين تركيزات عالية من أكاسيد النيتروجين. حاليا ، العديد من المحلية و بحث اجنبي لقد ثبت أنه أثناء احتراق الفحم المسحوق ، يتكون الجزء الرئيسي من أكاسيد النيتروجين في موقع مخرج واحتراق المواد المتطايرة. لذلك ، لتقليل أكاسيد النيتروجين ، من الضروري إنشاء منطقة بها نقص في الأكسجين في القسم الأول من طائرة الحارق بطول عدة عيارات عن طريق تأخير إضافة الهواء الثانوي إلى وقود الهواء النفاث. في الوقت نفسه ، يزداد أيضًا استقرار اشتعال الوقود ، نظرًا لأن الخلط اللاحق للهواء الثانوي يساهم في تسخين خليط الوقود والهواء بشكل أسرع في القسم الأولي وتسريع إطلاق واحتراق المواد المتطايرة. الهدف من الاختراع هو تقليل تكوين أكاسيد النيتروجين وزيادة ثبات الاشتعال لخليط الوقود والهواء. لتحقيق هذا الهدف ، يحتوي الموقد المقترح التدفق المباشر على فوهة ذات شق عمودي لخليط الوقود والهواء وتقع على جانب واحد منها فوهات خارجية وداخلية للهواء الثانوي ، ويتم تركيب الأخير بالتوازي مع فوهة خليط الوقود والهواء. يتم تثبيت الفوهات الداخلية والخارجية عند مخرج الموقد في مستوى أفقي ، متباعدة بزاوية لا تقل عن 30 درجة. بين هذه الفتحات ، يتم عمل جدار بعرض لا يقل عن العرض الكلي لفوهة خليط الوقود والهواء والفوهة الداخلية للهواء الثانوي. عند حرق سائل أو وقود غازي أو غبار فحم ، يتم توفيره بشكل أساسي بتركيز عالٍ (30.80 كجم من الوقود / كجم من الهواء) ، يحتوي الموقد المقترح على فوهات ذات فتحات رأسية لخليط الوقود والهواء مع جهاز توزيع الوقود في النهاية و فتحات هواء ثانوية خارجية وداخلية مثبتة عند مخرج الموقد متباعدة في المستوى الأفقي بزاوية لا تقل عن 30 درجة. بين فوهات الهواء الثانوية ، يتم عمل جدار بعرض لا يقل عن العرض الكلي لفوهة الهواء الثانوية ، بينما يتم تثبيت فوهات خليط الوقود والهواء على الفتحات الداخلية للهواء الثانوي. يسمح التنفيذ المقترح لفوهات الهواء الثانوية مع محاور طولية متباعدة وفجوة غير متدفقة (جدار) بينهما ، كما أوضحت دراسات مقاعد البدلاء (النموذج) التي أجريت في Sibtekhenergo ، بتأخير خلط تيار الهواء الثانوي الخارجي إلى نفاث الموقد الرئيسي في القسم 5-6 عيار الموقد. هنا ، يتم أخذ العرض الإجمالي للفوهات المتوازية لخليط الوقود والهواء الداخلي كمقياس. في زوايا أصغر (بالمقارنة مع الزوايا المقترحة) تباعد المحاور الطولية لفوهات الهواء الثانوية وأبعاد الجدار بينهما ، تتدفق نفاثات خليط الوقود والهواء والهواء الثانوي من الموقد تحت تأثير الخلخ الناتج عن النفاثات القريبة بينهما بالقرب من فم الموقد. نتيجة لذلك ، فإن تأثير تقليل تركيز الأكسجين ، وبالتالي ، أكاسيد النيتروجين ، تأثير ضئيل. يساهم وجود فجوة غير متدفقة (جدار) بين فتحات الهواء الثانوية في شفط غازات المداخن ذات درجة الحرارة العالية في الفضاء interjet (من أسفل وما فوق) ، مما يزيد من تسخين واشتعال نفاثة الوقود والوقود. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تدفق هذه الغازات إلى الداخل يقلل من تركيز الأكسجين في موقع الاشتعال ، وهذا بدوره يساعد على تقليل تكوين أكسيد النيتروجين. مع عرض أصغر ، مقارنةً بالعرض المقترح للجدار ، لا تصل الغازات الممتصة إلى ارتفاع منتصف الموقد ، ويكون تأثير التسخين وتثبيت الاشتعال ضئيلًا. يتم أخذ نسبة أقسام مخرج الفتحات الداخلية والخارجية للهواء الثانوي من الحالة التي تحتها إجمالي الاستهلاكسيوفر الهواء في خليط الوقود والهواء والهواء الثانوي الذي يمر عبر الفوهة الداخلية فائضًا من الهواء عند مخرج الموقد (د) في نطاق 0.6-0.8. في r< 0,6 резко возрастают химический и механический недожог и образуются токсичные составляющие СО, канцерогены и др. При г > 0.8 ، يصبح تأثير تقليل تكوين أكسيد النيتروجين بسبب الإمداد المرحلي لمؤكسد (الهواء) أصغر بشكل ملحوظ. النطاق المقترح من 0.6-0.8 جم مأخوذ من ظروف احتراق أنواع مختلفة من الوقود بمحتويات مختلفة من المواد المتطايرة والنيتروجين. من أجل تحسين أوضاع أكاسيد النيتروجين لوقود معين ، يتم تثبيت صمامات التحكم في قنوات الهواء الثانوية لإعادة توزيع الهواء بين الفتحات الداخلية والخارجية. تين. يوضح الشكل 1 مقطعًا أفقيًا على طول محور الموقد ؛ الشكل 2 موقع الشعلات فوق قسم الفرن ؛ الشكل 3 تركيب الشعلات على ارتفاع الفرن (منظر من الفرن) ؛ الشكل 4 عبارة عن قسم أفقي على طول محور الموقد مع مداخل منفصلة للهواء الثانوي ؛ الشكل 5 عبارة عن مقطع أفقي على طول محور الموقد لدوائر إمداد غبار الفحم بتركيز عالٍ أو لاحتراق الوقود السائل والغازي ؛ الشكل 6 هو منظر على طول السهم B في الشكل 5. يحتوي الحارق على فوهة 1 لتزويد خليط الوقود والهواء ، وفوهة داخلية 2 وفوهة خارجية 3 لتزويد الهواء الثانوي. تقع الفوهة 1 و 2 بالتوازي مع الفوهة 3 بزاوية تباعد تساوي 30 تقريبًا أو أكثر. في قسم مخرج الحارق ، يتم فصل الفتحتين 2 و 3 بجدار 4 ، لا يقل عرضه C عن العرض الإجمالي B للفوهات 1 و 2. أبعاد ونسبة مناطق تدفق الفوهات 2 و تم اختيار 3 من شرط أن يكون الهواء الزائد عند المخرج من الفتحات 1 و 2 0.6-0.8. لإعادة توزيع الهواء الثانوي بين الفتحتين 2 و 3 ، يتم تثبيت صمام تحكم 5 في القناة المشتركة.يمكن تصميم الموقد بإمدادات منفصلة من الهواء الثانوي إلى الفتحات الداخلية 2 و 3 الخارجية مع تركيب صمامات تحكم فردية 5 بوصات كل قناة بعد صناديق إمداد الهواء 6. في غرفة الاحتراق 7 ، يتم تثبيت الموقد بطريقة يتم فيها توجيه المحاور الطولية للفوهات 1 و 2 بشكل عرضي إلى الدائرة الشرطية 8 في مركز الفرن. في هذه الحالة ، توجد الفوهة 1 على جانب تدفق غازات المداخن الواردة 9 من الشعلة الدوارة ذات اتجاه الالتواء الموضح بالسهم 10. على طول ارتفاع الفرن ، يمكن تركيب الشعلات في طبقة واحدة أو أكثر (انظر الشكل 3). في حالة استخدام مخططات لنقل غبار الفحم ذو التركيز العالي (PVC) ، على سبيل المثال ، من خلال أنبوب غبار بقطر 70-100 مم أو عند حرق الغاز والوقود السائل ، يمكن تنفيذ الموقد المقترح بدون فوهة 1 (انظر الشكل 5 ، 6). في هذه الحالة ، لتزويد الغبار أو زيت الوقود والغاز ، يتم تثبيت خط أنابيب 14 في الفوهة 2 ، وفي نهايته (عند مخرج الموقد) يوجد جهاز توزيع للوقود 15. يتم استخدام المثبت الفاصل مثل هذا الجهاز لغبار الفحم ، وفوهة للوقود السائل ، وفوهة توزيع الغاز للغاز. الموقد المقترح يعمل على النحو التالي. يتم تغذية خليط الوقود والهواء (الفحم) المعد للاحتراق في الفرن من خلال الفوهة 1 بسرعة ثابتة عند مخرج الموقد (14-20 م / ث). يتم إمداد الموقد بالهواء الثانوي من خلال أنبوب مشترك واحد أو أنبوبين فرعيين منفصلين 6 ، وبعد ذلك يمر معظم الهواء عبر الفوهة 2 ، ويتم تفريغ باقي الهواء في الفرن من خلال الفوهة 3. إعادة توزيع تدفق الهواء الثانوي بين الفتحات يتم تنفيذ 2 و 3 باستخدام صمامات التحكم 5. سرعة تدفق الهواء الثانوي إلى الفرن هي 30-50 م / ث. في حالة نقل غبار الفحم عبر خط أنابيب عالي التركيز أو عند حرق زيت الوقود أو الغاز ، يمكن توفير الوقود من خلال الفوهة 2 والرش باستخدام جهاز توزيع الوقود 15. عندما يدخل خليط الوقود والهواء 11 إلى الفرن من الجانب من تدفق الحادث للشعلة المحترقة ، يسخن الوقود بسرعة ويشتعل. يحدث التسخين السريع لطائرة الوقود والهواء في الموقد المقترح بسبب الاختلاط بجذر تيار غازات المداخن الساخنة المتدفقة من الخارج (التيار 9) وعبر الفضاء بين النفاثات في المنطقة 12 (انظر الشكل 2) . عندما يتم تسخين الوقود المسحوق ، يتم إطلاق المواد المتطايرة منه في شكل مكونات غازية ، والتي تشمل أيضًا المركبات المحتوية على النيتروجين. في بداية عملية الاحتراق ، تتحلل المركبات المحتوية على النيتروجين بتكوين النيتروجين النشط ، والذي يشارك لاحقًا في تفاعلات تكوين وتحلل أكسيد النيتروجين. N + O 2 لا + O ،

N + لا N 2 + O

يتم تحديد العائد النهائي لأكاسيد النيتروجين بالوقود من خلال التوازن الديناميكي لتكوين وتحلل NO. بالنظر إلى أن ثوابت معدل التفاعلات والتكوين (K1) والتحلل (K2) يعتمدان على درجة الحرارة ، يمكن الافتراض ، وقد ثبت ذلك من خلال العديد من التجارب ، أن درجة الحرارة لها تأثير أقل بشكل ملحوظ على المحصول النهائي من الوقود NO x من تركيز الأكسجين. نظرًا لأنه ، في تصميم الموقد المقترح ، يحدث اشتعال واحتراق الوقود في القسم الأولي من الشعلة مع نقص الأكسجين ، فإن تكوين أكاسيد النيتروجين في مثل هذا النظام يتباطأ. في وقت لاحق ، عندما يتم إطلاق الجزء الرئيسي من المواد المتطايرة وحرقها مع أكسدة غير كاملة على مسافة معينة (القسم 1-1 على مسافة 5-6 عيارات من الموقد) ، يتم خلط الهواء بتيار الموقد بتيار 13 تتدفق من الفوهة الخارجية 3 ، مما يساهم في الاحتراق اللاحق للمواد المتطايرة والاحتراق الاقتصادي لفحم الكوك. بالإضافة إلى التأثير الرئيسي ، فإن إمداد جزء من الهواء من خلال الفوهة 3 من جانب الجدار المجاور للفرن يجعل من الممكن إنشاء بيئة غاز مؤكسد بالقرب من الشاشات وتقليل شدة الخبث والعالية تآكل درجة الحرارة. حاليًا ، طورت مصانع غلايات Barnaul و Podolsk ، جنبًا إلى جنب مع Sibtekhenergo ، مشاريع لإعادة بناء الغلايات P-57 و E-500 و PK-10 وغيرها ، حيث يتم استخدام الموقد المقترح كموقد لتقليل أكاسيد النيتروجين الانبعاثات.

مطالبة

1. موقد ذو تدفق مباشر مع ناتج منخفض من أكاسيد النيتروجين ، خاصة للأفران العرضية لغلايات البخار والماء الساخن ، التي تحتوي على فوهات ذات فتحات رأسية لخليط الوقود والهواء وتقع على جانب واحد منها فوهات خارجية وداخلية ثانوية الهواء ، الأخير الذي يتم تركيبه بالتوازي مع فوهة خليط الوقود والهواء ، يتميز بحقيقة أن الفوهات الداخلية والخارجية عند مخرج الموقد متباعدة في المستوى الأفقي بزاوية 30 على الأقل o ، بين الفتحات المذكورة ، يتم عمل جدار بعرض لا يقل عن العرض الكلي لفوهة خليط الوقود والهواء والفوهة الداخلية للهواء الثانوي. 2. طريقة احتراق الوقود عن طريق التغذية المنفصلة لتدفق خليط الغبار والهواء ، يتدفق الهواء الثانوي الداخلي والخارجي إلى منطقة الاحتراق ، وتتميز بأن إجمالي استهلاك الهواء في خليط الغبار والهواء والهواء الداخلي هو قيمة توفر نسبة الهواء الزائد في بداية منطقة الاحتراق في حدود 0 ، 6 - 0.8. 3. موقد ذو تدفق مباشر مع ناتج منخفض من أكاسيد النيتروجين ، وغالبًا للأفران العرضية لغلايات البخار والماء الساخن ، ويحتوي على فوهات ذات فتحات رأسية لخليط الوقود والهواء مع جهاز لتوزيع الوقود في النهاية ، ثانوي خارجي وداخلي فوهات الهواء ، والتي تتميز بأن فوهات الهواء الثانوية الداخلية والخارجية عند مخرج الموقد يتم تركيبها متباعدة في المستوى الأفقي بزاوية لا تقل عن 30 درجة ، وبين هذه الفتحات يوجد جدار بعرض لا يقل عن العرض الكلي فوهة خليط الوقود والهواء وفوهة الهواء الثانوية الداخلية ، بينما يتم تركيب فوهات خليط الوقود والهواء في فوهات الهواء الثانوية الداخلية.

تتمثل إحدى مزايا مواقد الوقود المزدوجة في القدرة على التبديل بسهولة من نوع وقود إلى آخر. في هذه الحالة ، يجب أن يتم احتراق كل منها في ظل الظروف المثلى.

في مثل هذا الموقد ، تكون قنوات إمداد الهواء شائعة لكلا النوعين من الوقود ، ويجب أن يضمن موقع كل نوع من الموقد خلطًا سريعًا وكاملاً للوقود مع الهواء. من أجل الخلط الفعال مع الوقود ، يكون تدفق الهواء في الحارق مضطربًا بشدة بمساعدة سجل الهواء (جهاز توجيه الهواء) ، مما يضمن الدوران المكثف.

مسجلات الهواء من ثلاثة أنواع: الحلزون ، الكتفي المحوري والكتفي العرضي (الشكل 2.13).

الشكل 2.13 - مخططات مسجلات الهواء:

الحلزون؛ ب - كتفي مماسي ؛ ج - كتفي محوري.

مع الأخذ بعين الاعتبار أحجام الهواء المحسوبة الكبيرة حلزونالدوامة ضخمة نوعًا ما. يتم استخدامه على الشعلات فيما يتعلق طاقة منخفضة... الريشة المحورية هي الأسهل في التنفيذ ولديها أقل مقاومة هيدروليكية ، ولكن يلزم وجود قناة ذات قطر أكبر لتمرير تدفق الهواء بالكامل. يتميز سجل الشفرة العرضية بمقاومة أعلى قليلاً ، ولكنه يختلف في القدرة على ضبط حجم منطقة التدفق عند تغيير الأحمال عن طريق تحريك قرص التنظيم على طول محور الموقد (الشكل 2.14).

قوي المراجل البخاريةيتم تركيب ثلاثة أنواع رئيسية من مواقد الغاز - الزيت ، والتي تختلف في طريقة إدخال الغاز في تدفق الهواء وطريقة تنظيم معدل التدفق بأحمال متغيرة.

غاز طبيعييبرز من المجمع الحلقي المركزي في صفين من الثقوب بأقطار مختلفة... يتم توفير الهواء من خلال سجل الشفرة العرضية. يتم تنظيم معدل التدفق بواسطة بوابة قرص متحركة. وبالتالي ، عندما يتم تقليل حمل المرجل ، فإن استهلاك الهواء المنخفض سيحافظ على شدة الالتواء و ظروف جيدةالاختلاط بالوقود. يتم رش زيت الوقود في فوهة ميكانيكية مثبتة في القناة المركزية للموقد.

ضغط الغاز أمام الشعلة 2.5 - 3.0 كيلو باسكال. سرعة الهواء في الجزء الضيق من الحارق 40 م / ث. يتم اشتعال الوقود - زيت الوقود أو الغاز - بواسطة أجهزة الإشعال الكهربائية.

الشكل 2.14 - موقد غاز وزيت TKZ من النوع المحوري مع العلف المركزيغاز:

1 - مشعب غازي حلقي ؛ 2 - فوهة زيت الوقود ؛ 3 - لوح الكتف العرضي. 4 - منظم الهواء المثبط ؛ 5 - شفة تحمي قبضة الغاز من الاحتراق ؛ 6 - صندوق الهواء 7 - مزود الهواء لتبريد الحافة والشفة ؛ 8 - احتضان مخروطي. 9- قناة تجريبية.

موقد الغاز والنفط في TsKB (فرع خاركيف) -VTI-TKZ لغلاية ذات تدفق مباشر بقوة 300 ميجاوات تعمل تحت ضغط (الشكل 2.15) له مصدر هواء محوري عرضي من خلال وحدة ريش مع تقسيم تدفق الهواء الرئيسي إلى قناتين. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا هواء ثالث يتدفق باستمرار عبر القناة المركزية لتبريد فوهة الزيت. مع انخفاض الحمل ، يتم تقليل تدفق الهواء عبر القناة الحلقية المحيطية بواسطة بوابة التحكم. يتم توفير زيت الوقود بواسطة فوهة بخارية ميكانيكية من النوع TKZ-4M بسعة 4.6 طن / ساعة عند ضغط زيت الوقود 4.5 ميجا باسكال وبخار 0.2 ميجا باسكال. يتم إدخال الغاز الطبيعي بشكل أساسي في تيار الهواء من المحيط. عدد كبيرمواسير Æ 32 مم وجزئياً من فتحات القناة المحورية المركزية.

يوضح الشكل 2.16 موقد غاز وزيت لغلاية ذات جسم واحد ذات تدفق مباشر بوحدة 800 ميجاوات بسعة 5.2 طن / ساعة من زيت الوقود.

الشكل 2.15 - موقد الغاز والنفط KhFTsKB-VTI-TKZ مع إمدادات الغاز الطرفية والمركزية:

1 ، 1 '- صناديق الهواء المركزية والمحيطية ؛ 2 - لوح الكتف العرضي ؛ 3 - جهاز كتفي محوري ؛ 4 - فوهة فوهة البخار الميكانيكية ؛ 5 - مدخلات تدفق الهواء المركزي ؛ 6 - إمداد الغاز إلى القناة المحورية ؛ 7 - إمداد الغاز المحيطي ؛ 8 - مسار مواسير الغربال حول الموقد.

يتم ضمان توزيع الهواء بشكل موحد من خلال الشعلات مقاسات كبيرةمجاري الهواء مشتركة لجميع الشعلات لجدار فرن واحد. ينقسم كل صندوق بطوله بالكامل إلى جزأين لتوزيع الهواء على القنوات الداخلية والطرفية للشعلات. يوجد صندوق منفصل لمدخل غاز المداخن المعاد تدويره عبر الموقد. يتم تحريك تيارات الهواء بواسطة جهاز شفرة عرضية ، ويتم إدخال الغازات في الفرن عن طريق التدفق المشترك وخلطها مع الهواء المحيطي المتباعد بزاوية.

يتم إدخال الغاز الطبيعي من خلال قناة محورية مركزية بزاوية 45 درجة إلى محور التدفق. للتعويض عن الاختلاف في التمدد الحراري لصندوق الهواء مع الشعلات المدمجة وشاشات صندوق الاحتراق ، يتم تثبيت معوضات العدسة.

عند التبديل إلى احتراق الغاز ، يتم إغلاق فوهة الزيت تلقائيًا وسحبها إلى التجويف المركزي. يؤدي الاحتراق المتزامن لنوعين من الوقود إلى تدهور احتراق أحدهما (غالبًا زيت الوقود) ، والذي يرتبط بـ ظروف مختلفةوقت الاختلاط والاشتعال.

الشكل 2.16 - موقد الغاز والنفط المراجل البخارية TGMP-204 بسعة 5.2 طن / ساعة من زيت الوقود أو 5.54 ألف متر مكعب من الغاز الطبيعي:

1 ، 1 '- قنوات الهواء الساخن المركزية والمحيطية ؛ 2 - قناة لتزويد الغازات المعاد تدويرها ؛ 3 - معوض العدسة 4.5 - شفرات دوامة عرضية ؛ 6 - القناة المركزية لتوريد الغاز الطبيعي ؛ 7 - صمام هوائي يمنع خروج غازات المداخن من الموقد ؛ 8 - توجيه أنابيب الجدار المائي حول غطاء الموقد ؛ 9 - برميل لحاقن زيت الوقود ؛ 10 - مشعل كهربائي يعمل بالغاز ؛ 11- خطوط النبضات للتحكم في ضغط الهواء.

يتم تحقيق شدة الاحتراق المطلوبة واكتمال احتراق الوقود المسحوق في حجم الفرن من خلال التنظيم الصحيح للإمداد والخلط اللاحق للوقود (غبار الهواء) مع الهواء الثانوي ، والذي يتم توفيره بواسطة الشعلات ، المشار إليها فيما بعد باسم الشعلات. لا تشعل الشعلات الوقود. وتتمثل مهمتهم في إعداد تيارين مستقلين - الغبار والهواء - الخليط والهواء الثانوي - لاشتعال الوقود والاحتراق النشط في الفرن. للقيام بذلك ، من الضروري التأكد من امتصاص غازات المداخن في نفاثة جديدة من غبار الهواء لتدفئتها ويجب خلط الوقود المشتعل في الوقت المناسب مع بقية الهواء الثانوي. لهذا الغرض ، يتم إدخال تيارات الهواء الساخن والغبار الجوي في غرفة الاحتراق بسرعات مختلفة وبدرجات مختلفة من الالتواء.

هناك نوعان رئيسيان من الشعلات: الدوامة والتدفق المباشر. من خلال مواقد دوامة ، يتم توفير خليط الغبار والهواء والهواء الثانوي في شكل نفاثات دوامة ، والتي تشكل شعلة مخروطية متباعدة في حجم الفرن (انظر الشكل 4.10). هذه الشعلات مستديرة في المقطع العرضي. عادةً ما توفر المواقد ذات التدفق المباشر تيارات متوازية من غبار الهواء والهواء الثانوي للفرن. يتم تحديد خلط النفاثات بشكل أساسي من خلال الوضع النسبي * - للشعلات على جدران الفرن وإنشاء الديناميكا الهوائية اللازمة للنفاثات في حجم الفرن. يمكن أن تكون هذه الشعلات مستديرة أو مستطيلة.

شعلات دوامة. المواقد الدوامية هي من الأنواع التالية: شعلات ذات ملف مزدوج مع غبار هوائي ودوامات هواء ثانوية في جهاز اللولب (الشكل 7.4 ، أ) ؛ حلزون ملفوف مستقيم ، حيث يتم تغذية غبار الهواء من خلال قناة مباشرة ويتم توزيعه على الجانبين بواسطة مقسم ، ويتم تدوير الهواء الثانوي في جهاز الحلزون (الشكل 7.4.6) ؛ ملفوف كتفي مع تدفق غبار هواء حلزوني ملفوف وهواء ثانوي كتفي محوري يحوم (الشكل 7.4 ، ج) ؛ نصل ، حيث يتم توفير دوامات الهواء الثانوي وتدفق غبار الهواء بواسطة شفرات محورية وعرضية.

تبلغ سعة المحارق من هذا النوع - 1 إلى 3.8 كجم من الوقود التقليدي / ثانية ، وهو ما يحددنا

الطاقة الحرارية من 25 إلى 100 ميغاواط. الأكثر انتشارًا هي الشعلات ثنائية الملف وذات الشفرات الحلزونية ، والأخيرة ذات طاقة حرارية عالية (75-100 ميجاوات). المؤشر الرئيسي للأداء الديناميكي الهوائي لموقد جهاز الدوران هو معامل الالتواء n (انظر الفقرة 4.4). تتراوح قيمها بالنسبة للحراقات الصناعية من 1.5 إلى 5 ، وتشير القيم الكبيرة (n-Z-g-5) إلى تحريك تدفق الهواء الثانوي.

مع زيادة درجة دوران التدفق ، تزداد زاوية فتح النفاثة وتتوسع حدودها ، وتزداد أبعاد منطقة إعادة تدوير الغاز إلى فوهة اللهب ، مما يضمن تسخينًا واشتعالًا أسرع للوقود. تُستخدم المحارق ذات القيمة المتزايدة للمعامل n عند حرق أنواع وقود منخفضة التفاعل وصعبة الاشتعال (مع إنتاجية منخفضة نسبيًا من المواد المتطايرة). يمكن أن يكون جهاز دوامة الريشة قابل للدوران ، مما يسمح بالتعديل الأمثل للديناميكا الهوائية للموقد.

من بين التصميمات المطبقة للدوامات ، فإن الجهاز المحوري ذو الشفرات الجانبية لديه مقاومة أقل بنفس درجة الالتواء ؛ لذلك ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في الشعلات القوية الجديدة لتحريك الهواء الثانوي وتدفق الغبار الهوائي. لا تحتوي المحارق ذات الفاصل (من النوع الموضح في الشكل 7.4.6) على اضطراب شديد وزاوية فتح كبيرة لتدفق غبار الهواء وتستخدم في بعض الحالات للوقود ذي الإنتاجية العالية للمواد المتطايرة ، ومع ذلك ، فإن العملية من الخائن تحت ظروف إشعاع شديد الإشعاع الحراريمن قلب الشعلة لا يمكن الاعتماد عليها.

يتأثر اكتمال احتراق الوقود بشدة بنسبة السرعات المحورية لتدفقات الهواء الأولية والثانوية في الموقد. عادة ما تكون سرعة التدفق الأساسي (غبار الهواء) W = 16-s-25 m / s. السرعات العالية نموذجية للشعلات القوية. سرعة الهواء الثانوية المثلى هي أ) 2 = (1.3 ساعة - 1.4) شي.

تعتبر مواقد الدوامة عالمية وقابلة للتطبيق على أي وقود صلب ، ولكنها تستخدم على نطاق واسع عند حرق الوقود ذي العائد المتطاير المنخفض. تصنع الشعلات ذات الطاقة الحرارية المتزايدة بقناتين محوريتين قابلتين للضبط عبر الهواء الثانوي (انظر الشكل 7.4 ، ج) ، مما يضمن الحفاظ على سرعات الهواء المطلوبة عند التشغيل بأحمال منخفضة. عند حمل أقل من 70٪ من الاسمية ، يتم إغلاق قناة الهواء المحيطية وبالتالي الحفاظ على سرعات عالية.

أرز. 7.4. أنواع مواقد الفحم المسحوقة بالدوامة. أ - موقد ثنائي الملف ؛ ب - الموقد ذو التدفق الملفوف ORGRES ؛ ج - موقد ذو شفرة منحوتة TsKTI - TKZ ؛ 1-حلزون من خليط الغبار والهواء. / "- أنبوب مدخل خليط الهواء القديم ؛ 2 - حلزون هوائي ثانوي ؛ 2؟ - صندوق مدخل هواء ثانوي ؛ 3 - قناة حلقية لخروج خليط الغبار والهواء إلى الفرن ؛ 4 - نفس الشيء بالنسبة للهواء الثانوي ؛ 5 - فوهة زيت الوقود الرئيسية ؛ 5 "- فوهة اشتعال زيت الوقود ؛ 6 - مقسم لمخرج الخليط المتربة ؛ 7 - دوارات تزويد الهواء الثانوية ؛ 8 - تزويد الهواء الثالث عبر القناة المحورية ؛ 9 - التحكم في موضع الخائن ؛ 10 - وحدة التحكم في تدفق الهواء المحوري ؛ // - بطانة الفرن ؛ ab هو حد الاشتعال لمزيج الغبار والهواء ؛ ج - شفط غازات المداخن إلى جذر الشعلة.

شعلات التدفق المباشر. نظرًا لانخفاض الاضطراب في التدفق ، تخلق مواقد التدفق المباشر نفاثات طويلة المدى بزاوية تمدد صغيرة مع خلط بطيء للتدفقات الأولية والثانوية. لذلك ، يتم تحقيق الاحتراق الناجح للوقود من خلال تفاعل نفاثات مختلفة من الشعلات في حجم غرفة الاحتراق. يمكن تثبيتها - ثابتة أو مصنوعة على شكل دوارة ، مما يسهل ضبط وضع الاحتراق (الشكل 7.5 ، س). تتميز الشعلات من النوع المستطيل ، وخاصة المستطيلة في الارتفاع ، بانبثاق عالي لوسط الغاز المحيط من جوانب الطائرة النفاثة. لذلك ، تتمتع هذه الشعلات المزودة بمصدر خارجي للغبار بالهواء (الشكل 7.5.6) بمزايا من حيث ظروف الاشتعال على الشعلات المزودة بمصدر غبار داخلي. تؤدي مواقد التدفق المباشر ، كقاعدة عامة ، قدرة صغيرة نسبيًا ، وبالتالي ، في الغلايات البخارية القوية ، يتم تجنيدها في كتل (الشكل 7.6). تستخدم المواقد ذات التدفق المباشر بشكل أساسي لحرق أنواع الوقود عالية التفاعل: الفحم البني ، والجفت ، والصخر الزيتي ، والفحم القاري مع إنتاجية عالية التقلب. سرعة خليط الغبار والهواء عند مخرج الشعلات عند
خذ: dVi = 20-28 m / s ، وسرعة الهواء الثانوية المثلى w2- (1.5 - ^ - 1.7) W!.

A ~ مع فوهة دوارة عند مخرج غبار الهواء (تصميم ZiO) ؛ ب - مع قناة هواء ساخن مركزية (تصميم VTI) ؛ 1 - توريد خليط مغبر. 2 - نفس الهواء الساخن ؛ 3 - مخرج خليط الغبار والهواء ؛ 4 - منفذ الهواء الساخن ؛ 5- شفط غازات المداخن. أرز. 7.6 كتلة من ثلاثة شعلات الفحم المسحوق بتيار مشترك. 1 - تزويد الموقد بخليط الهواء المتربة ؛ 2 - إمداد هواء ثانوي للموقد ؛ 3 - ماسورة تركيب فوهة اشتعال زيت الوقود مع جهاز إشعال كهربائي بالغاز - فوهة هواء 4 دائرى. "

الشعلات المركبة. في كثير من الحالات ، في محطة توليد الكهرباء ، يصبح من الضروري حرق أنواع مختلفة من الوقود بالتناوب أو في نفس الوقت ، حيث يتم دمج الشعلات مع توفير احتراق اقتصادي لكل نوع من أنواع الوقود. في التين. يوضح الشكل 7.7 موقد غلاية بخار قوية

أرز. 7.7 مخطط الموقد لحرق ثلاثة أنواع من الوقود.

التعيينات هي نفسها الموجودة في أجهزة الكمبيوتر. 7.4 ؛ بالإضافة إلى: 13 - صندوق دائري للغاز الطبيعي ؛ 14 - أنابيب لإدخال الغاز الطبيعي إلى الموقد ، وتقع حول القناة الهوائية الأساسية 3 ؛ 15 - ■ مخرج الغاز الطبيعي للفرن ؛ 16- سخان كهربائي يعمل بالغاز.

ثلاثة أنواع من الوقود: صلب (رئيسي) ، زيت وقود ، غاز طبيعي. يتميز هذا الموقد بقطر متزايد للقناة المركزية ، حيث توجد فوهة الزيت الرئيسية مع سجل لتدوير تدفق الهواء المحوري. يتدفق الغاز الطبيعي عبر أنابيب التوزيع في نفاثات رقيقة بين تيارات الهواء المحورية والثانوية ، مما يضمن خلطه الجيد والاحتراق اللاحق.

موقع الشعلات. يتم وضع الشعلات الموجودة على مداخن غرفة الاحتراق بطريقة تضمن أكبر قدر من اكتمال احتراق الوقود في قلب الشعلة ، لتهيئة ظروف مواتية للإزالة. الخبث من الفرن في صورة صلبة أو سائلة معينة واستبعاد إمكانية خبث جدران غرفة الاحتراق. عند اختيار النوع وحساب الموضع الأمثل للشعلات ، يتم أخذ ميزات أدائها في الاعتبار. لذلك ، تصنع مواقد الدوامة لهبًا أقصر في الطول وزاوية واسعة للفتحة مقارنةً بالتدفق المباشر. يحدث الخلط المكثف لتدفقات الهواء الأولية والثانوية بسبب طاقة حركة الدوامة ، والتي تضمن احتراقًا عميقًا للوقود في قلب الشعلة (حتى 90-95٪).

تعريف معلمة التصميمالشعلات الدوامية هي قطر الغلاف Z> a. يتم وضع الشعلات على مسافة كافية من بعضها البعض (2.2-t-3) £> a ومن الجدران الجانبية (1.6-r-2) £> a لاستبعاد التفاعل المبكر للمشاعل وإلقاء الشعلة على الجدران.

في التين. يوضح الشكل 7.8 الأشكال الأكثر شيوعًا لمواقد الفحم المسحوق الدوامة. يمكن عمل المخططات ذات الشعلات الأمامية والثنائية (الشكل 7.8 ، أ ، ب) في مستوى واحد أو مستويين في الارتفاع. مع الترتيب أحادي اللون ، تتلقى شاشة الجدار الخلفي إدراكًا متزايدًا للحرارة (10-20٪ أعلى من المتوسط) ولاستبعاد خبث الجدار مع إزالة الخبث الصلب ، يجب أن يكون عمق الفرن على الأقل ب = (6-b7) £> أ. يعتبر ترتيب الموقد المعاكس ذو الأماميين نموذجيًا للغلايات البخارية القوية ، عندما رقم مطلوبلا يمكن وضع الشعلات على جدار أمامي واحد ، حتى في مستويين.

في الموضع المعاكس ، يتم تسوية الجهد الحراري لشاشات صندوق الاحتراق. في معظم الأحيان ، غرف النار مع

أ - أمامي ب - وجهان (معاكسان) ؛ ج - عداد من الجدران الجانبية للفرن.

وفقًا لهذا المخطط ، تعمل البكرات مع الخبث السائل ، حيث يرتفع مستوى درجة الحرارة في قاع الفرن بسبب حركة الشعلة بعد الاصطدام لأعلى ولأسفل. يتم تحقيق التفاعل الصحيح بين مشاعل متقابلة عندما يكون عرض غرفة الاحتراق هو fr = (5-s-6) Da. في الغلايات ذات الطاقة المنخفضة نسبيًا ، توضع الشعلات مقابل الجدران الجانبية.

أرز. 7.9. تخطيطات لمواقد الفحم المسحوق ذات التدفق المباشر على جدران غرفة الاحتراق. أ - نازح ؛ ب - تصادم الزاوي مع كتلة النفاثات (ترتيب الكتلة) ؛ أ - الزاوي مع الاتجاه العرضي للنفاثات (ترتيب عرضي).

في طبقة واحدة (الشكل 7.8 ، ج). ثم يتم تحديد حجم عمق الفرن فقط من خلال موقعها. مع هذا المخطط ، هناك ارتفاع في درجة حرارة الغازات في الجزء الأوسط من الفرن على طول عرضه.

في التين. يوضح الشكل 7.9 التخطيطات النموذجية لحرق التدفق المباشر. تضمن المحارق من هذا النوع الاحتراق الكامل للوقود فقط بسبب التوتر
bulizacin من مشاعل الشعلات الفردية عندما تصطدم بحجم غرفة الاحتراق. وجدت جميع المخططات المقدمة تطبيقًا واسعًا في احتراق الجفت والفحم البني والفحم الصغير.

يختلف احتراق الجفت والفحم البني وفقًا لمخطط الطائرات النفاثة التي تم تطويرها وتنفيذها بواسطة MPEI كفاءة عاليةبسبب زيادة اضطراب اللهب في منطقة الاحتراق الرئيسية. يتم تحقيق ذلك من خلال إنشاء تدرج سرعة كبير بين النفاثات المتجاورة التي لها اتجاهات متعاكسة للحركة.

المخطط مع الشعلات الزاوية والاتجاه العرضي لنفاثات الموقد إلى الدائرة الشرطية في وسط الفرن بقطر 1-2.5 متر (الشكل 7.9 ، هـ) وجد تطبيقًا واسعًا على العديد من أنواع الغلايات البخارية ، بما في ذلك تلك ذات القدرة العالية (الشكل 7.10). تكمن مزاياها في توحيد التدفقات الحرارية على طول جميع جدران الفرن ، وهو احتمال ضئيل لتخثر الجدران ، حيث تتحرك الغازات المبردة جزئيًا على طولها. عند تنظيم إزالة الخبث السائل ، يتم تحقيق قطرات من الخبث السائل على جدران الفرن المسبق وزيادة نسبة محاصرة الخبث.

يتم استخدام المخطط مع تصادم كتلة نفاثات المحارق المجاورة (الشكل 7.9.6) عند حرق الفحم. هذا يحقق إضطراب عالي في قلب الشعلة. عيب هذا المخطط هو إمكانية خبث الجدران الأمامية والخلفية للفرن عندما تتحرك الشعلة من مركز الفرن (منطقة ذات ضغط مرتفع نسبيًا) في كلا الاتجاهين إلى الجدران.

يمكن تنفيذ المخططات ذات التخطيط العرضي في صندوق نيران ، يكون شكله قريبًا من المربع ، أي نسبة أبعاد الجدران وهذا بسبب

يصب الديناميكا الهوائية الجيدة لغرفة الاحتراق. في غرف الاحتراق ذات العرض الأمامي الأكثر تطورًا ، يمكن تطبيق تخطيطات أخرى للموقد.

خبرة شركة OJSC SIBENERGOMASH (BKZ) في تصميم وتصنيع الغلايات OJSC Sibenergomash هي مؤسسة رائدة متخصصة في روسيا لإنتاج معدات الطاقة ، بما في ذلك الغلايات البخارية بسعة بخار من 50 إلى 820 طن / ساعة ومراجل الماء الساخن بقدرة تسخين من 30 إلى 180 جم كالوري / ساعة. تتيح لك التجربة الغنية في تصميم وتصنيع الغلايات إنشاء غلايات للاحتراق على نطاق واسع الوقود الصلبوالغاز وزيت الوقود. تمتلك المؤسسة متخصصين مؤهلين تأهيلا عاليا ، ومعدات تكنولوجية واختبار فريدة ، الوسائل الحديثة تكنولوجيا الحوسبة... بالإضافة إلى تطوير مشاريع الغلايات الجديدة ، تعمل شركة Sibenergomash OJSC في إعادة بناء وتحديث الغلايات المصنعة مسبقًا من أجل تحسين التقنية والاقتصاديةوالمؤشرات البيئية ، وتحويل الغلايات إلى احتراق وقود جديد (غير مصمم). 2

خصائص وقود ECIBASTUZ تقدم متطلبات محددة لأجهزة الموقد والموقد يعتبر حقل Ekibastuz أحد أكبر رواسب الفحم الحراري ، حيث تعمل محطات كازاخستان والأورال وغرب سيبيريا. الملامح الرئيسية لهذا الوقود: زيادة محتوى الرماد ، انخفاض نسبة الرطوبة، عالية الكشط من الرماد ، لا الخبث مع الهواء الزائد في منطقة الاحتراق أكثر من الوحدة ؛ حدوث الخبث مع الهواء الزائد في منطقة الاحتراق أقل من الوحدة. تفرض خصائص الوقود هذه متطلبات معينة على تصميم أجهزة الاحتراق والموقد ولها تأثير ملحوظ على تنظيم احتراقها. 5

يتمتع JSC "SIBENERGOMASH" (BKZ) بتجربة كبيرة في تصميم المراجل التي تعمل على الفحم ECIBASTUZ "Sibenergomash" (BKZ) لديه خبرة واسعة في تصميم وحدات الغلايات التي تعمل على فحم Ekibastuz ؛ ​​وغلايات الماء الساخن ، مما يؤكد تشغيلها الموثوق به. على مدى فترة طويلة من الزمن. خلال الفترة الأولية لتطوير Ekibastuz حوض الفحمقام مصنع Barnaul Boiler Plant بتصنيع وحدات مرجل من طرازات BKZ و BKZ و BKZ بتعديلات مختلفة على CHPP. كانت المهمة الرئيسية لتصميم وحدات الغلايات في ذلك الوقت هي ضمان التشغيل الموثوق والاقتصادي. كانت وحدة المرجل BKZ واحدة من أكثر متطلبات العملاء التي تلبي تمامًا جميع متطلبات العملاء في ذلك الوقت ، والتي تم تطوير تصميمها في الثمانينيات بواسطة Barnaul Boiler Plant. تم تصنيع هذه الغلاية وتزويدها بمختلف محطات الطاقة الحرارية. 6

BKZ BOILER تصميم هذا المرجل مصنوع وفقًا لدائرة مغلقة على شكل حرف T. صندوق النار من النوع المفتوح والمنشوري الشكل ، والجزء العلوي منه في قسم أفقي على طول محاور أنابيب الشاشات المقابلة بأبعاد 15420 × 3860 مم ، والجزء السفلي - 15420 × 8980 مم. المرجل مجهز أنظمة فرديةتحضير الغبار بالنفخ المباشر. يتم طحن وتجفيف الفحم في مطاحن المطرقة. يتم التجفيف بالهواء الساخن. الفرن مجهز بمواقد الفحم المسحوقة ذات التدفق المزدوج والموجودة على الجدران الجانبية في طبقة واحدة (الشكل 1). أظهرت غلايات هذا النموذج موثوقية عالية في التشغيل حيث بلغت كفاءتها 92.5٪. وفقًا للقياسات الفردية التي تم إجراؤها أثناء الاختبارات ، كان تركيز أكاسيد النيتروجين (NOx) خلف المرجل ملجم / متر مكعب عادي (عند α = 1.4). 7 التين. 1 - رسم تخطيطي لجهاز موقد الفرن لغلاية BKZ

BKZ BOILER A تميزت الثمانينيات من القرن الماضي ببداية النضال من أجل البيئة. الخامس الوثائق التنظيميةظهرت متطلبات الحد الأقصى للانبعاثات المسموح بها من أكاسيد النيتروجين في اتجاه مجرى المرجل. من أجل تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين ، صنعت شركة Sibenergomash OJSC في عام 2003 لشركة Astana CHPP-2 مرجل تعديل جديد BKZ A st. 6. ظل تصميم وشكل وأبعاد الفرن ، بالإضافة إلى نظام تحضير الغبار كما هو مع طراز BKZ. مع الأخذ في الاعتبار تجربة OJSC Sibenergomash ، لتنظيم عملية الاحتراق ، تم تجهيز الفرن بالتدفق المباشر مواقد الفحم المسحوق وفوهات الانفجار السفلية (الشكل 2). توجد مواقد الفحم المسحوق بشكل عرضي على الجدران الجانبية للفرن في مستويين ولها دوران للمحاور ، مما يؤدي إلى تكوين دوامين في مخطط الفرن. يتم ترتيب فوهات الانفجار السفلي (BND) في نمط معاكسة على منحدرات القمع البارد. تم تشغيل المرجل في عام 2007. باستخدام الشعلات ذات التدفق المباشر وفوهات التفجير السفلية دون أي عمل تعديل روتيني ، كان من الممكن تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين عند الحمل المقدر إلى mg / Nm 3 ، مع ضمان التشغيل الموثوق والاقتصادي للغلاية. ثمانية

BKZ A BOILER نظرًا لحقيقة أن المؤشرات المعلنة لانبعاثات أكسيد النيتروجين لم تتحقق ، أعادت شركة Sibenergomash OJSC بناء الفرن والموقد. تم تركيب نظام إضافي من فوهات التفجير من الدرجة الثالثة. توجد فوهات الانفجار الثلاثية بشكل عرضي فوق الشعلات الرئيسية. يتزامن اتجاه الالتواء مع اتجاه التواء الشعلات الرئيسية (الشكل 2) 9 الشكل. 2 - رسم تخطيطي لجهاز موقد الفرن للغلاية BKZ A.

BKZ A BOILER في عام 2011 ، عند الانتهاء من تركيب نظام فوهة الانفجار الثالث ، أجرى متخصصو UralVTI ، جنبًا إلى جنب مع متخصصين من Sibenergomash OJSC ، مجموعة من اختبارات التشغيل والضبط ، والتي كان الغرض منها تقييم كفاءة الغلاية إعادة البناء (التأثير المشترك لنظام فوهات الانفجار السفلي والثالثي على مستوى تركيز أكاسيد النيتروجين في غازات المداخن). بناءً على نتائج التعديل التشغيلي ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية: النسبة المثلى لمعدلات تدفق الهواء لفوهات الانفجار السفلي والثالث هي 3: 1 عند الحمل الاسمي. مع زيادة معدل تدفق الهواء للانفجار الثالث ، ينخفض ​​تركيز أكاسيد النيتروجين ، في حين أنه كلما زادت نسبة الانفجار السفلي ، زاد تأثير زيادة نسبة الانفجار الثالث ، ولكن تأثير الانفجار الثالث يكون ملحوظًا أضعف مقارنة بتأثير الانفجار السفلي. يضمن الحفاظ على المعلمات الواردة في بطاقة الوضع الصادرة بعد أداء أعمال التكليف التشغيل الموثوق به للغلاية مع معلمات البخار الاسمية عند الحمل (420 طنًا / ساعة) ، وكفاءة المرجل هي 91.0٪ ، بينما انبعاثات النيتروجين أكاسيد أكاسيد النيتروجين في غازات المداخن ، مخفضة إلى α = 1.4 ، لا تتجاوز القيمة المضمونة 550 مجم / نانومتر 3.10

BKZ BOILER جنبًا إلى جنب مع استخدام مواقد التدفق المباشر لتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين ، تحل شركة Sibenergomash OJSC نفس المشكلة باستخدام مواقد دوامة. هذا القرارنفذت في وحدة المرجل BKZ st. 1 Pavlodar CHPP-3. تم تصميم المرجل وفقًا لنفس المخطط كما في الغلايات الموصوفة أعلاه ، ونظام تحضير الغبار مشابه للأنظمة السابقة. يتم تمثيل جهاز حرق الاحتراق الحديث بواسطة مواقد دوامة ، ونظام من فوهات الانفجار السفلية وفوهات الهواء للانفجار من الدرجة الثالثة (الشكل 3). يتم تثبيت مواقد الفحم المسحوقة أحادية التدفق على الجدران الجانبية للفرن في طبقة واحدة. توجد فوهات الانفجار السفلية في نمط مزاح بشكل معاكس على منحدرات القمع البارد. توجد فوهات الانفجار الثلاثية على الجدران الجانبية للفرن فوق مواقد الفحم المسحوقة. تم تشغيل المرجل في يناير 2012. وفقًا لنتائج الاختبارات التي أجراها متخصصو E4-SibCOTES CJSC مع متخصصي Sibenergomash OJSC ، تم تحقيق انبعاثات أكسيد النيتروجين عند α = 1.4 أقل من 500 ملجم / نانومتر 3 مع توفير عمل موثوقالمرجل وجميع مؤشرات الضمان. خيار جهاز حرق الاحتراق مع استخدام مواقد دوامة يمكن مقارنته بخيار تركيب مواقد من شركة Steinmuller Engineering GmbH الألمانية ، لكنه أرخص بـ 5-10 مرات. أحد عشر

BKZ BOILER Fig. 3 - رسم تخطيطي لجهاز موقد الفرن للغلاية BKZ A.

BKZ BOILER استمرار العمل لتحسين الفرن وأجهزة الموقد هو إعادة الإعمار التي نفذتها JSC "Sibenergomash" (الحفاظ على الإطار والأسطوانة الموجودة) لشارع BKZ المرجل. 6 بيتروبافلوفكا CHPP-2. تم تصنيع المرجل وفقًا للمخطط على شكل حرف U ، ويبلغ حجم صندوق النار المفتوح ذي الشكل المنشوري 9536 × 6656 ملم في المخطط على طول محاور الأنبوب. تم تجهيز الغلاية بأنظمة فردية لتحضير الغبار مع خزان صناعي ومصدر للغبار مع عامل تجفيف مستهلك. يتم الطحن والتجفيف في المطاحن ذات الأسطوانة الكروية. يتم التجفيف بالهواء الساخن. لتنظيم عملية الاحتراق ، تم تجهيز الفرن بحرق ذات تدفق مباشر وفوهات سفلية وفوهات هواء الانفجار الثالث (الشكل 4).

BKZ BOILER Fig. 4 - رسم تخطيطي لجهاز موقد الفرن لغلاية BKZ

يتم تثبيت مواقد الفحم المسحوق BKZ BOILER على الجدران الأمامية والخلفية بالقرب من زوايا الفرن في مستويين. يتم توجيه محاور الشعلات بشكل عرضي إلى دائرة خيالية في وسط الفرن. اتجاه الالتواء في اتجاه عقارب الساعة. توجد فوهات الهواء لنظام النفخ السفلي في نمط موازنة معاكسة على منحدرات القمع البارد. يتم تثبيت فوهات هواء الانفجار الثالث فوق الشعلات الرئيسية على الجدران الأمامية والخلفية بالقرب من زوايا صندوق الاحتراق. توجد محاور فوهات هواء الانفجار الثالث بشكل عرضي لدائرة وهمية في وسط صندوق الاحتراق. اتجاه الالتواء عكس اتجاه عقارب الساعة. بعد إعادة الإعمار ، تم تشغيل المرجل في يناير 2012. وفقًا لنتائج أعمال التشغيل والضبط التي قام بها المتخصصون في UralVTI و OJSC Sibenergomash ، تم تأكيد فعالية إعادة الإعمار من حيث الانخفاض الكبير في انبعاثات أكاسيد النيتروجين وضمان كفاءة المرجل المحسوبة. أظهرت نتائج الاختبار أنه في نطاق التشغيل الكامل للأحمال ، لم تتجاوز انبعاثات أكسيد النيتروجين 500 مجم / نانومتر 3 (عند α = 1.4) ، بينما كانت الكفاءة 90.9-91.5٪.

BKZ BOILER ، باستثناء الاستخدام تجربتي الخاصةبشأن تحسين الفرن وأجهزة الموقد في الوقت الحاضر طورت شركة JSC "Sibenergomash" بالتعاون مع الشركة الألمانية Steinmuller Engineering GmbH مشروع المرجل BKZ ، 8-560 st. 7 لـ CHPP-2 من Astana Energy JSC. تتميز هذه الغلاية بتصميم برج ، وصندوق نيران من النوع المفتوح ، ذي شكل موشوري ، في مخطط على طول محاور الأنبوب 11370x. وقد تم تجهيز الغلاية بأنظمة فردية لتحضير الغبار مع الحقن المباشر. يتم الطحن والتجفيف في مطاحن المطرقة. يتم تجفيف الفحم بالهواء الساخن. يوفر المشروع توريد غبار الفحم من كل مطحنة إلى شعلتين من نفس الطبقة تقعان على جدران متقابلة. تم تجهيز الغلاية بأجهزة احتراق من شركة Steinmuller Engineering GmbH. يحتوي هذا المرجل على مخطط احتراق جديد بشكل أساسي لفحم Ekibastuz. يتم تمثيل الفرن وجهاز الموقد بواسطة مواقد منخفضة السمية وفوهات هواء للانفجار الجانبي وفوهات انفجار ثالثية (الشكل 5).

17 تين. 5 - رسم تخطيطي لجهاز موقد الفرن للغلاية BKZ ، 8-560 الموقد منخفض السمية عبارة عن شعلات دوامة ذات تدفق مباشر مثبتة على مستويين حسب المخطط العرضي بالقرب من مركز كل جدار. يختلف تخطيط مواقد دوامة التدفق المباشر عن التصميم المستخدم مسبقًا لمواقد الدوامة (من جانب واحد أو عكس ذلك). غلاية BKZ ، 8-560

الخلاصة 18 JSC Sibenergomash تعمل باستمرار على تحسين منتجاتها ، مما يوفر الاحتراق الأكثر اقتصادا للوقود عالي الرماد مع تقليل انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي بسبب تحديث عمليات الفرن ، في حين يتم استخدام النمذجة الرياضية على نطاق واسع ، والتي تعتمد على نتائج اختبارات الغلايات العاملة بالفعل. الاتصالات قسم مبيعات قسم معدات الغلايات ، هاتف: +7 (3852) الجزء الأوروبي من روسيا هاتف: +7 (3852) هاتف: +7 (3852) هاتف / فاكس: +7 (3852) أورال ، سيبيريا ، الشرق الأقصى هاتف: +7 (3852) هاتف: +7 (3852) هاتف / فاكس: +7 (3852) قريب وبعيد في الخارج هاتف: +7 (3852) هاتف: +7 (3852) الهاتف / الفاكس: +7 (3852) قسم مبيعات قسم آلات السحب ، هاتف: +7 (3852) الجزء الأوروبي من روسيا هاتف: +7 (3852) فاكس: +7 (3852) أورال ، سيبيريا ، فار الشرق هاتف / فاكس: +7 (3852) فاكس: +7 (3852) قريب وبعيد في الخارج هاتف: +7 (3852) فاكس: +7 (3852)