Механические топки
Механические топки характеризуются не только тем, что условия их обслуживания облегчены, но и повышенной теплопроизводительностью. Последняя достигается за счет возможности большого развития зеркала горения и, в частности, его длины по сравнению с ручными и полумеханическими топками.
Большая мощность топок предопределяет и их установку в основном к котлам также повышенной мощности. Использовать некоторые конструкции механических топок под котлами небольшой теплопроизводительности часто экономически нецелесообразно.
Механические топки с цепными решетками. Цепные решетки хорошо себя зарекомендовали н получили большое распространение при сжигании некоторых сортированных углей и антрацита. Обязательное условие качественного сжигания топлива на цепных решетках - умеренное содержание в нем внешнего балласта и его определенный фракционный состав (максимальный размер куска не должен превышать 40 мм при содержании мелочи с размером от 0 до 6 мм «е более 50%). Эти топки следует устанавливать под котлами паропроизводительностью 10-35 т/ч.
Рис. 11.26 Топка конструкции ЧЦР
Механическая топка ЧЦР с чешуйчатой цепной решеткой (рис. 11.26) прямого хода с перемещением колосникового полотна от фронта в глубь топочной камеры и по сбросом золы и шлака в ее конце. Колосниковое полотно собрано из чешуйчатых колосников с живым сечением для прохода воздуха, равным ~ 10%. Условия сжигания топлива на цепных решетках резко отличаются от условий сжигания его в ранее рассмотренных конструкциях. Здесь топливо из бункера поступает на незагруженное полотно решетки, пришедшее снизу, и зажигается не снизу вверх, а сверху вниз от лучеиспускающих сводов, горящего факела и от соприкосновения с горящим рядом слоем. Такой способ менее эффективен, и для повышения интенсивности горения необходимо подавать под решетку подогретый воздух температурой до 250°1С.
В зависимости от рода сжигаемого топлива меняются расположение и размеры переднего и заднего сводов, поэтому изменяется и конфигурация топочного объема.Так, при сжигании антрацита устанавливают низкорасположенный задний свод, перекрывающий 50-60% зеркала горения, а при сжигании бурых углей свод устанавливают на высоте 1,5 - 2,5 м или один передний, перекрывающий зеркало горения на 30-50%, или и передний и задний своды, перекрывающие зеркало горения на 30% каждый. При сжигании каменных углей топку можно выполнять без оводов.
Механические топки ПМЗ-ЛЦР и ПМ3-ЧЦР с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода (ПМЗ-ЛЦР) и ПМЗ-ЧЦР по существу относятся к классу механических факельно-слоевых топочных устройств и устанавливаются под котлами паропроизводительностью 6,5-20 т/ч а при сжигании несортированных многозольных каменных и бурых углей, а также углей с легкоплавкой золой. Кроме того, в них можно достаточно эффективно сжигать и антрациты при условии добавления 15-30% каменных углей. Из-за наличия пневмомеханических забрасывателей необходимо предварительное дробление углей до кусков размером 30-35 мм.
Особенность топок-комбинированный процесс горения как в слое, так и во взвешенном состоянии. Крупные частицы забрасываются и сгорают на решетке, а мелкие выносятся и огорают в топочном объеме.Забрасыватели подают топливо непрерывно мелкими порциями на всю поверхность горящего слоя, однако на заднюю часть решетки топлива приходится несколько больше, что при медленном перемещении колосникового полотна (1,6-2,2 м/ч) обеспечивает нижнее зажигание почти по всей длине слоя.
В настоящее время изготовляются два типа топочных устройств с обратным движением колосникового полотна: с ленточной цепной решеткой, набираемой из пяти типов колосников особой конструкции ПМЗ-ЛЦР (рис. 11.27), и чешуйчатой цепной решеткой (ПМЗ-ЧЦР), набираемой из тех же колосников, что и решетка прямого хода.
Рис. 11.27. Топка конструкции ПМЗ-ЛЦР
Рис. 11.28. Однокамерная топка конструкции А. А. Шершнева
Если топки А. А. Шершнева для мощных котлов выполняют чисто камерными, то для котлов пониженной мощности их делают комбинированными (факельно-слоевыми) с устройством дожигательных решеток. Разновидности этих топок отличаются направлением газового потока в них, наличием одной или двух камер сгорания и числом дожигательных решеток.
На рис. 11.28 показана однокамерная топка конструкции инж. А. А. Шершнева с одной дожигательной решеткой и с вертикальным направлением газового потока; топка расположена под котлом ДК‘ВР-4. Основные конструктивные размеры даны на рисунке. При установке подобных топок под котлами иной мощности, сохраняя в основном их профиль, следует менять либо высоту расположения котла, либо вылет топки, руководствуясь требуемым объемом топочного пространства. Топки работают так: свежее топливо с помощью бара/банного питателя 1 подается через щелевое отверстие 2 на переднюю горку 3, с которой мелкие частицы подхватываются встречным потоком воздуха, подаваемого по всей ширине воронки 4, и далее выносятся в камеру сгорания. Крупные же частицы или сразу попадают на дожигательную решетку, или под воздействием образующихся воздушных вихрей (чему способствует конфигурация топочного объема и направление воздушных струй) циркулируют в камере сгорания до их измельчения я выгорания. Боковые стенки топки должны быть обязательно вертикальными. Ширина топки не должна превышать 2000 мм; под более широкими котлами топка должна быть разгорожена промежуточной стенкой толщиной в полтора-два кирпича.
Для создания мощного воздушного потока к выходной щели воронки следует подавать около 70-80% подаваемого в топку воздуха при давлении 80-100 мм вод. ст. со скоростью выхода из щели около 36-40 м/сек. Остальное количество воздуха (30-20%) под давлением 30-40 мм вод. ст. подается под дожигательные решетки.