3-5. Особенности сжигания мазута в печах 9

Эффективными средствами уменьшения сажеобразования являются (кроме средств, исключающих перечисленные причины) энергичная рециркуляция газов у корня факела, подогрев воздуха, идущего на сгорание, и высокое качество смесеобразования. На рис. 3-29 показаны принципиальные схемы рециркуляции газов, обеспечивающей интенсивное газообразование у самого корня факела. В печах применяются не только циклонные мазутные горелки с предварительной газификацией, но и другие, представляющие собою сочетание небольших камер сгорания с форсунками (рис. 3-30, а - г). Газификаторы позволяют получать полугаз, состав которого и температура зависят от глубины газификации, определяемой подачей окислителя, смесеобразования и циркуляцией газов.

Полугаз сжигается в рабочей камере печи без избытка воздуха, и для его сгорания требуются меньший объем камеры, чем при непосредственном сжигании мазута.

Успешное сжигание без сажеобразования производится при помощи эмульсионных горелок. Если капли воды, взвешенные в мазуте, имеют температуру, превышающую температуру кипения, то при выбросе струи происходит вторичное распыливание. Образующийся при термической диссоциации воды атомарный кислород реагирует с углеродом и окисляет его в окись углерода CO, а серу - в SO2. Как следствие образуется меньшее количество SO3, что уменьшает опасность низкотемпературной коррозии. На рис. 3-31 показана схема эмульсионной горелки.

Рис. 3-30. Схемы горелок газификаторов (по В. Хансену).

Рис. 3-30. Схемы горелок газификаторов (по В. Хансену).

а - с рециркуляцией газов; б - с форсированной рециркуляцией газов и впрыском воды; в — с энергичной рециркуляцией газов; г - циклонного типа;

1 - камера сгорания.



Для уменьшения сажеобразования при сжигании мазута в полугазовых топках применяются также ультразвуковые форсунки, снабженные ультразвуковыми соплами, способными создать частоту от 10 до 40 кгц, т. е. в области, не улавливаемой человеческим ухом. Такие форсунки имеют широкий диапазон регулирования (1 : 10).

Рис. 3-31. Эмульсионное сжигание мазута.

Рис. 3-31. Эмульсионное сжигание мазута.

1 - эмульгатор; 2 - насос.

Рис. 3-32. Ультразвуковая форсунка.

Рис. 3-32. Ультразвуковая форсунка.

1 - грибок; 2 - кольцевая резонансная камера; 3 - кольцевое выходное отверстие для мазута; 4 - подача газа; 5 - подача мазута;. 6 - уплотнение.

В ультразвуковом распылителе (рис. 3-32) поле колебаний создается за счет вытекания распыливающей среды из центрального отверстия в резонансную камеру, где она затормаживается и оказывает обратное давление на поступающее топливо. Колебания распиливающей среды заставляют мазут втягиваться без давления. В результате происходит очень тонкое распыливание (размер капель менее 2 мкм) и безсажевое сжигание.