No Image

Форсунки для котельных установок

СОДЕРЖАНИЕ
0
4 просмотров
15 мая 2019

По способу распыливания жидкого топлива форсунки могут быть разделены на следующие основные группы: механические; с распыливающей средой; комбинированные; ротационные (рис. 11.1).

В механических форсунках распыливание осуществляется за счет кинетической энергии струи топлива, создаваемой топливным насосом. Существуют различные типы механических форсунок, применяемых для подачи мазута, и их распылителей (иногда их наз. насадками), в которых распыливание происходит при продавливании топлива через отверстие малого диаметра (сопло), или за счет центробежных сил, создаваемых при закручивании струи топлива или при вращении элементов самой форсунки.

Рис. 11.1. Схемы форсунок для распыливания жидкого топлива: а — прямоструйная; б — центробежная; в — ротационная (с вращающейся чашей); г — высокого давления; д — низкого давления; е — комбинированная

В механической форсунке мазут под давлением 1,5 — 3,5 МПа поступает в распыливающую головку, в которой установлен завихритель — распылитель с тангенциально расположенными отверстиями, закручивающий поток мазута. Через эти отверстия он поступает в центральную камеру головки, а оттуда через расположенное в центре отверстие с большой скоростью и сильным завихрением выбрасывается в топочную камеру, где распыляется на мелкие капли.

Рекомендуемая температура подогрева мазута перед механическим форсунками: марки 40 – до 90 – 100 °С; марки 100 – до 110 – 120 °С.

Достоинства: высокая производительность (12 т/ч и более); форсунки экономичны (расход энергии на распыление не превышает 0,1 % паропроизводительности котельной установки), бесшумны и компактны; обеспечивают достаточно высокую тонкость распыления мазута.

Недостатки: форсунки имеют небольшой диапазон регулирования (60 – 100 %), так как чувствительны к уменьшению давления мазута (при снижении давления ухудшается распыливание, увеличиваются потери с химическим недожогом, возникает коксование форсунки и амбразуры); требуют тщательной фильтрации мазута перед сжиганием в связи с малым диаметром выходного отверстия форсунок (1,2 – 3,5 мм).

Механические форсунки применяются для котлоагрегатов средней и большой производительности (давление пара более 9,8 МПа).

В форсунках с распыливающей средой распыливание топлива осуществляется за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью потока распыливателя – пара или воздуха.

Для распыливания мазута форсунками высокого давления применяют сухой насыщенный или слабо перегретый пар (давлением 0,5 – 2,5 МПа и температурой не выше 225 °С) или сжатый воздух (давлением 0,3 – 2,5 МПа), а форсунками низкого давления – воздух, подаваемый вентилятором (под давлением 0,003 – 0,007 МПа). Удельный расход пара 0,3 — 0,4 кг/кг, воздуха – до 0,8 кг/кг. Мазут к форсункам подается под небольшим давлением (0,5 МПа).

Через форсунку высокого давления подается около 5 – 10 % необходимого для горения воздуха (остальной воздух подается к корню факела), через форсунку низкого – 50 – 100 %.

Рекомендуемая температура подогрева мазута перед форсунками: марки М 40 – не ниже 85 °С, марки М 100 – не ниже 105 °С.

Достоинства: высокое качество распыливания; широкий диапазон регулирования (20 – 100 %), менее требовательны к качеству очистки мазута.

Недостатком является: значительный расход энергии на распыливание (3 — 5 % паропроизводительности котла); низкая производительность; потеря конденсата, повышение потерь с уходящими газами (увеличения содержания водяных паров в продуктах сгорания), усиление коррозии поверхностей нагрева; повышенный шум при работе.

Форсунки парового распыливания применяют в качестве основного горелочного устройства при сжигании мазута в котлах средней производительности (давление пара 1, 4 – 4, 0 МПа, до 25 т/ч) или в качестве растопочного для розжига пылевидного топлива.

Форсунки с воздушным низконапорным распыливанием мазута применяются в основном для котлов малой мощности.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник vunivere.ru

Классификация и устройство форсунок для сжигания мазута

Классификация форсунок. По способу распыления мазута форсунки можно разделить на три группы: механические (рис. 5.1, а —в), с распыливающей средой (рис. 5.1, г, д), комбинированные (рис. 5.1, е).
В механических форсунках распыление осуществляется за счет энергии топлива при продавливании его под значительным давлением через малое отверстие — сопло, либо за счет центробежных сил, создаваемых при закручивании топлива, или при вращении элементов самой форсунки. Дальнейшее дробление полученных капель происходит под воздействием давления окружающей среды.
В форсунках с распыляющей средой (см. рис. 5.1, г и д) распыление топлива осуществляется главным образом за счет энергии движущегося с большой скоростью распылителя — пара или воздуха.
В комбинированных форсунках (см. рис. 5.1, е) распыление топлива осуществляется за счет совместного использования энергии топлива, подаваемого под давлением, и энергии распыляющей среды.

Механические форсунки. Качество распыления в механических форсунках зависит в значительной мере от давления мазута, создаваемого насосом. Обычно мазут поступает к форсункам под давлением 2,0. 3,5 МПа. Наличие механических примесей в мазуте и малые выходные отверстия (1,5. 3,5 мм) форсунок обусловливают необходимость тщательной фильтрации топлива перед сжиганием. Для механических форсунок вязкость мазута рекомендуется поддерживать около 2,5 °ВУ. Для этого мазут марки 40 подогревают до 90. 100°С, а мазут марки 100 — до 110. 120°С.
На рис. 5.2 приведена конструкция механической форсунки. Пройдя штангу 2, мазут поступает в распыляющую головку J, в которой установлен завихритель-распылитель 5, имеющий несколько тангенциально расположенных отверстий, закручивающих поток мазута. Через эти отверстия мазут поступает в центральную камеру завихрителя, а оттуда через центрально расположенное небольшое отверстие с большой скоростью и сильным завихрением выбрасывается в топочную камеру, где, взаимодействуя с газовой средой, распыляется на мелкие капли.

Рис. 5.1. Схема форсунок для распыления жидкого топлива :
а — в — механические (а — прямоструйная; б — центробежная; в — с вращающейся чашей); г, д — с распыливающей средой высокого и низкого давления соответственно; е — комбинированная

Производительность механических форсунок регулируют изменением давления мазута перед форсункой.
При снижении давления качество распыления резко ухудшается, поэтому такие форсунки имеют малый диапазон регулирования. Чтобы не снижать качество распыления топлива, регулирование мощности при уменьшении нагрузки может осуществляться отключением части работающих форсунок.

Форсунки с распыляющей средой. Для распыления мазута форсунками высокого давления применяют пар или компрессорный воздух, а форсунками низкого давления — вентиляторный воздух. При паровой пульверизации мазута применяют пар давлением 0,5. 2,5 МПа. Удельный расход пара при этом составляет 0,3. 0,35 кг/кг мазута.
При распылении мазута в форсунках высокого давления используют компрессорный воздух с давлением 0,3. 0,6 МПа при его удельном расходе 0,6. 1,0 кг/кг мазута. Через форсунку в этом случае поступает всего 5. 10 % воздуха, необходимого для полного сгорания мазута. Остальной воздух подается к корню факела.

Рис. 5.2. Мазутная форсунка с механическим распылением :
а — форсунка; б — завихритель-распылитель;
1 — корпус; 2 — штанга; 3 — головка; 4 — накидная гайка; 5 — завихритель-распылитель; 6 — колодка; 7 — рукоятка; 8 — скоба; 9— стопорный винт; 10 — пробка;
d — диаметр сопла; а — угол раскрытия факела

В форсунках высокого давления относительная скорость распыляющего агента достигает 1 ООО м/с, что обеспечивает хорошее дробление капелек мазута, т.е. получение тонкого распыления. Давление мазута перед форсунками с учетом относительно больших размеров их каналов может быть небольшим. Менее жесткие требования предъявляются и к очистке мазута.
Перед высоконапорными форсунками с паровым или воздушным распылением вязкость мазута должна быть около 6 °ВУ, поэтому при работе на мазуте марки 40 рекомендуется поддерживать его температуру не ниже 85 °С, а при работе на мазуте марки 100 — не ниже 105 °С.
На рис. 5.3 приведена паровая форсунка типа ФП. Из входного штуцера мазут попадает в кольцевой канал ствола 2 между внутренней и наружной трубками. Пар подается во внутреннюю трубу и выходит через расширяющееся сопло 3 с высокой скоростью. Мазут, пройдя кольцевой канал, попадает в поток пара через кольцевую щель, на выходе из которой и распыляется. Имеющийся на выходе форсунки насадок 5 предназначен для увеличения угла раскрытия конуса распыления мазута.
Паровые высоконапорные форсунки характеризуются высоким качеством распыления и широким диапазоном регулирования производительности, однако их работа характеризуется значительным потреблением энергии; на распыление мазута расходуется до 5 % выработки пара котлом. Паровое распыление мазута приводит к потере конденсата, увеличению содержания водяных паров в продуктах горения, повышению потерь с уходящими газами, а также к усилению коррозии поверхностей нагрева. Работа таких форсунок отличается повышенным шумом. В высоконапорных форсунках с воздушным распылением мазута воздух не только распыляет топливо, но и интенсифицирует горение.
В форсунках с распыляющей средой низкого давления применяют воздух под давлением 0,002. 0,007 МПа. Через форсунку подают 50. 100% воздуха, необходимого для сгорания мазута, поэтому такие форсунки имеют относительно большие размеры. Мазут к форсунке поступает под небольшим (0,03. 0,2 МПа) давлением.

Комбинированные форсунки. В комбинированных паромеханических форсунках устраняется основной недостаток механических форсунок — малый диапазон регулирования производительности, так как форсунки при повышенных нагрузках котла работают как механические, а при малых нагрузках (менее 60%), а также в пусковых режимах — как паровые (в них подают также пар).
Мазутная форсунка с паромеханическим распылением приведена на рис. 5.4. Мазут по трубе 7 через распределительную шайбу 5 подается в кольцевую камеру распылителя 4 и затем по тангенциальным каналам поступает в его завихрительную камеру. Закрученная струя мазута под действием центробежных сил прижимается к стенкам завихрительной камеры и, продолжая двигаться поступательно, срывается с кромки сопла распылителя, разбиваясь на множество мельчайших капель. Пар из трубы 8 поступает в полость между деталями, пропускающими мазут, и концевой гайкой 1. Из этой полости пар поступает через тангенциальные каналы в камеру парового завихрителя 3. Затем пар выходит под углом из цилиндрической щели и охватывает с внешней стороны распыленную струю мазута. Подача пара в форсунку необходима при пониженной мощности (50. 70% номинальной). Однако, так как расход пара мал, его подают при всех нагрузках форсунки с давлением 70. 200 кПа. Регулирование мощности форсунки выполняется изменением давления перед ней в диапазоне 1,3. 2,5 МПа.

Рис. 5.3. Паровая форсунка типа ФП : 1 — колодка; 2 — ствол; 3 — сопло; 4 — диффузор; 5 — насадок

К комбинированным форсункам относятся также ротационные форсунки (рис. 5.5). Мазут по полому валу 6 подается в распы- ливающую чашу 5, вращающуюся со скоростью 5. 7 тыс. мин-1. Мазут распределяется по внутренней поверхности чаши и в виде тонкой пленки выбрасывается в топочную камеру. Дроблению пленки способствует первичный воздух, поступающий при давлении 0,01 МПа через зазор на выходе из чаши. Воздух подается крыльчаткой 7 вентилятора, закрепленной на вращающемся валу.

Рис. 5.4. Мазутная форсунка с паромеханическим распылением :
1 — концевая гайка; 2— контргайка; 3 — паровой завихритель; 4 — распылитель; 5 — распределительная шайба; б — прокладка; 7— мазутная труба; 8 — паровая труба (ствол)

Рис. 5.5. Ротационная форсунка :
1 — клиноременная передача; 2 — электродвигатель; 3 — внешний кожух; 4 — внутренний кожух; 5 — распыливающая чаша; б — полый вал; 7 — крыльчатка вентилятора; 8 — поворотная заслонка

Источник geyz.ru

Мазутные форсунки

По способу распыливания жидкого топлива мазутные форсунки можно разделить на три основные группы: механические; с распиливающей средой; комбинированные. В механических форсунках распыливание осуществляется главным образом за счет энергии топлива при продавливании его под значительным давлением через малое отверстие — сопло (рис. 5.1, а), или за счет центробежных сил, создаваемых при закручивании топлива (рис. 5.1,б), или при вращении элементов самой форсунки (рис. 5.1,в). Дальнейшее размельчение полученных капель происходит под воздействием давления окружающей среды.

Мазутные форсунки с распиливающей средой осуществляют распиливание топлива главным образом за счет энергии движущегося с большой скоростью распыливателя — пара или воздуха (рис. 5.1,e). В комбинированных форсунках (рис. 5.1, е) распиливание топлива осуществляется за счет совместного использования энергии топлива, подаваемого под давлением, и энергии распыливающей среды.

Дроблению выходящей из форсунки струи топлива способствуют возникающие в ней пульсации (колебания), интенсивность которых зависит от скорости истечения струи. Волновые колебания благоприятствуют распаду струи на отдельные капли. Дальнейшее дробление капель при их движении происходит вследствие превышения давления окружающей среды над силами поверхностного натяжения, стремящимися сохранить сферическую форму капель.

Для определения среднего диаметра капли dcp используют, в частности, критериальные зависимости вида

где D — характерный геометрический размер (диаметр сопла); We = Dw 2 pr/σ — число Вебера (для форсунок с распыливающей средой); w — относительная скорость распыли геля и распиливаемой жидкости, Рг — плотность распылителя (окружающей среды); 0 — коэффициент поверхностного натяжения жидкости; Lp = σD/(v 2 жpж) — число Лапласа; рж — плотность распыливаемой жидкости; vж — кинематическая вязкость жидкости; vг — кинематическая вязкость распылителя (окружающей среды); Re = wD/vж— число Рейнольдса (для механических форсунок); Gг/Gж — удельный расход распылителя (для форсунок с распыливающей средой).

Число Вебера характеризует соотношение инерционных сил распыляющего потока и сил поверхностного натяжения жидкости, число Лапласа — соотношение сил вязкости и поверхностного натяжения Жидкости. При расчетах используют и другие системы критериев.

С повышением температуры распыливаемой жидкости поверхностное натяжение изменяется незначительно. Однако при этом заметно уменьшаются силы внутреннего (вязкостного) трения. Поэтому для уменьшения вязкости и улучшения распыливания мазут перед сжиганием подогревают до 90- 120 °С, что облегчает также условия транспорта его по трубопроводам Для подогретого мазута влияние вязкости на тонину распыливания оказывается несоизмеримо меньшим влияния инерционных сил и сил поверхностного натяжения. Таким образом, размеры получающихся капель зависят от особенностей форсунки и уменьшаются с уменьшением выходного ее отверстия, с понижением поверхностного натяжения жидкости, с увеличением относительной скорости капли и среды и с увеличением плотности последней.

Для механической центробежной форсунки (рис. 5.1,6) тонина распыливания определяется в основном скоростью истечения жидкости, которая зависит от перепада давления на форсунку Δр. Средний размер капель dcp обратно пропорционален перепаду давления Δр 0,35/0,5 прямо пропорционален диаметру сопла D 0,5/1 . Для форсунки с распыливающей средой важнейшим фактором, определяющим тонину распыливания, является относительная скорость распыливающего потока и жидкости w. Средний размер капель dcp обратно пропорционален относительной скорости w 0,9/1,25 и прямо пропорционален начальному диаметру сопла (струи) D 0,4/0,55 .

Во избежание застывания мазута в трубопроводах мазутные линии прокладывают вместе с паровыми и снабжают общей изоляцией. Распыливание мазута механическими форсунками. При механическом распыливании качество последнего в значительной мере зависит от давления мазута, создаваемого насосом. Обычно мазут поступает к форсункам под давлением 2,0-3,5 МПа. Наличие механических примесей в мазуте и малые выходные отверстия форсунок (1,5-3,5 мм) обусловливают необходимость тщательной фильтрации мазута перед сжиганием.

Для механических форсунок вязкость мазута рекомендуется поддерживать около 2,5 °ВУ. Для достижения этой вязкости мазут марок 40 и 40 В рекомендуется подогревать до 90-100 °С, марок 100 и 100 В — до 110-120 °С.

Механические мазутные форсунки. Широкое распространение получили механические форсунки завода «Ильмарине». На рис. 5.2 показана механическая форсунка типа ОН-547, предназначенная для распыливания топочного мазута по ГОСТ 10585-75 в топках стационарных паровых котлов. Мазутные форсунки выпускаются нескольких типоразмеров. При давлении мазута перед форсункой 2,0 МПа производительность форсунки (типоразмер ОН-547-02) составляет 0,167 кг/с, а при давлении 3,5 МПа — 0,22 кг/с. В пределах одного типоразмера мазутные форсунки выпускаются длиной от 400 мм до 4000 мм. К распыливающей головке мазут поступает через ствол, проходит через отверстия распределителя в кольцевой канал, затем по тангенциальным каналам завихрителя попадает в камеру завихрения, приобретая вращательно-поступательное движение, и далее выбрасывается через сопло в топку в виде пленки, имеющей форму гиперболоида вращения — пелены Взаимодействуя с окружающей газовой средой за счет возникающих пульсаций, пелена распадается на капли, которые в свою очередь от воздействия среды дробятся на мельчайшие капельки.

Производительность механических форсунок регулируют изменением давления мазута перед форсункой, вследствие чего они имеют малый диапазон регулирования. Так, если учесть, что производительность форсунки изменяется примерно в соответствии с соотношением

то при изменении давления, например, в 3 раза расход изменяется в 1,73 раза. Снижение давления ниже 11,2 МПа по условиям обеспечения необходимой тонины распыливания мазута не рекомендуется. В связи с этим более глубокое понижение нагрузки котла может быть осуществлено путем выключения части форсунок.

Следует отметить, что имеются специальные конструкции механических форсунок, позволяющие регулировать производительность в достаточно широком диапазоне (форсунки с рециркуляцией мазута, вращающиеся и др.). Некоторые типы этих форсунок, а также комбинированные форсунки рассматриваются далее (см. рис. 5.4-5.6). Распиливание мазута форсунками с распыливающей средой. Для распыливания мазута форсунками высокого давления применяют пар или компрессорный воздух (см. рис. 5.1, г), а форсунками низкого давления — воздух, подаваемый вентилятором (см. рис. 5.1,(3). При паровой пульверизации мазута применяют пар давлением 0,5-2,5 МПа. Удельный расход пара при этом составляет 0,3- 0,35 кг/кг мазута.

При воздушной пульверизации мазута в форсунках высокого давления воздух, подаваемый компрессором, имеет давление 0,3-0,6 МПа, а его удельный расход составляет 0,6-1 кг/кг мазута. Через форсунку в этом случае поступает всего около 5-10 % воздуха, необходимого для полного сгорания мазута. Остальной воздух подается к корню факела. В форсунках высокого давления относительная скорость распыливающего агента доходит до 1000 м/с, чем обеспечивается хорошее дробление капелек мазута с получением тонкого распыла. Давление мазута перед форсунками с учетом относительно больших размеров их каналов может быть небольшим. Менее жесткие требования предъявляются к очистке мазута.
Перед высоконапорными форсунками с паровым или воздушным распылом вязкость мазута должна быть около 6° ВУ, поэтому при работе на мазуте марки 40 рекомендуется поддерживать его температуру не ниже 85 °С, при работе на мазуте марки 100-105°С.

Паровые высоконапорные мазутные форсунки характеризуются значительным потреблением энергии — на распыливание мазута расходуется до 5 % выработки пара котлом. При сжигании мазута с паровым и воздушным распыливанием применяют форсунки различных конструкций. На рис. 5.3 показаны мазутные форсунки парового распыливания типа ФП завода «Ильмарине».

Из входного штуцера мазут попадает в кольцевой канал ствола форсунки между внутренней и наружной трубками. Пар поступает во внутреннюю трубу и выходит через расширяющееся сопло с высокой скоростью. Мазут, пройдя кольцевой канал, попадает в поток пара через кольцевую щель, образуемую отрезком сопла паровой трубы и внутренней конической поверхностью диффузора, где и распиливается. Качество распыливания мазута зависит от скорости истечения пара. Имеющийся на выходе форсунки насадок предназначен для увеличения угла раскрытия конуса распиливаемого мазута. Паровые форсунки типа ФП выпускаются различных типоразмеров производительностью по мазуту до 0,5 кг/с (1800 кг/ч). Давление пара перед форсункой 0,4- 2,5 МПа, давление мазута — 0,4-0,5 МПа. Относительный расход пара на распыл мазута 0,4 кг/кг. Для улучшения взаимодействия пара и мазута применяются также форсунки с многосопловым распыливателем.

Паровые мазутные форсунки характеризуются высоким качеством распыливания. Регулирование производительности осуществляется в широких пределах. Однако паровое распыливание мазута приводит к потере конденсата, к увеличению содержания водяных паров в продуктах сгорания и к повышенным потерям с уходящими газами, а также к усилению коррозии поверхностей нагрева. Работа таких форсунок отличается повышенным шумом.

Высоконапорные мазутные форсунки с воздушным распыливанием мазута не только распыливают топливо, но и интенсифицируют горение. Для высоконапорного воздушного распыливания (давление воздуха 0,5-2,5 МПа) могут быть использованы форсунки, предназначенные для парового распыливания.В форсунках с распыливающей средой низкого давления (см. рис. 5.1, д) применяют воздух под давлением 0,002-0,007 МПа. Через форсунку подают 50-100 % воздуха, необходимого для сгорания мазута, поэтому такие форсунки имеют относительно большие размеры. Мазут к форсунке поступает под небольшим давлением (0,03- 0,2 МПа).

Сравнительная оценка форсунок механических и с распыливающей средой. Как следует из рассмотренного, механические мазутные форсунки по сравнению с форсунками с распыливающей средой требуют более тонкой очистки мазута, что усложняет мазутное хозяйство предприятия. По сравнению с высоконапорными паровыми механические форсунки дают более грубое распиливание. Так, при давлении мазута около 2 МПа средний размер капелек составляет около 40 мкм, а при распыливании паром с давлением 1 МПа — около 2 мкм. Важнейшим преимуществом механических форсунок перед паровыми является значительно меньший (примерно в 10 раз) расход энергии на собственные нужды. Они создают при работе значительно меньший шум, более компактны. Работа механических форсунок не вызывает увеличения содержания водяных паров в продуктах сгорания, как это имеет место при паровых форсунках. Механические мазутные форсунки дают более короткий факел с большим углом раскрытия.

Существенным недостатком обычных механических форсунок является относительно малый диапазон изменения их производительности (80-100% по сравнению с 20-100% у паровых форсунок). С учетом изложенного для котлов средней и большой производительности при постоянной работе на мазуте применяют механические мазутные форсунки как наиболее экономичные. Паровые мазутные форсунки используют для установок малой мощности и в качестве растопочных. Распиливание мазута комбинированными форсунками. Устранение основного недостатка механических форсунок — малого диапазона регулирования производительности — достигается применением комбинированного паромеханического распыливания мазута. Используемые для этого мазутные форсунки (рис. 5.4) при повышенных нагрузках котла работают как механические, а при малых нагрузках (менее 60%), а также в пусковых режимах в них подают также пар.

К комбинированным могут быть отнесены и ротационные мазутные форсунки завода «Ильмарине» (рис. 5 5). Мазут по центральному трубопроводу подается в распиливающую чашу с частотой вращения 5-7 тыс об/мин. Мазут распределяется по внутренней поверхности чаши и в виде тонкой пленки выбрасывается в топочною камеру, дроблению пленки способствует первичный воздух, поступающий при давлении 0,01 МПа через зазор на выходе из чаши. Воздух подается крыльчаткой вентилятора, сидящеи на одном валу с приводом чаши В качестве привода применяются электродвигатели с большой частотой вращения, а также воздушные и паровые турбины. Первичный воздух составляет около 20 % общего количества воздуха, необходимого для горения мазута Остальной воздух посыпает в топку через кольцевое пространство, образуемое соплом и кожухом форсунки. Ротационные мазутные форсунки не требуют тщательной фильтрации мазута, дают хорошее распиливание и обладают широким диапазоном регулирования производительности (15-100%). Недостатками таких форсунок являются сложность конструкции и шум при работе. В последнее время благодаря указанным положительным особенностям ротационные форсунки начинают находить все расширяющееся применение как автономные мазутные форсунки, так и в комбинированных газомазутных горелках.

Источник www.topky.ru

Комментировать
0
4 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector