3-6. Особенности сжигания кускового твердого топлива в печах - 5

На рис. 3-38 представлена схема полугазовой топки для сжигания твердого топлива в плотном слое. В топке происходит процесс газификации твердого топлива, который может идти с большей или меньшей полнотой в зависимости от температуры газов и его теплоты сгорания. Косвенным показателем полноты газификации является содержание в полугазе двуокиси углерода CO2: чем оно выше для данного топлива, тем ниже теплота сгорания полугаза и выше температура в топке. Толщина слоя топлива в полугазовых топках значительно больше, чем в простых топках с полным сгоранием, но меньше толщины слоя топлива в газогенераторах, работающих на том же топливе. Так, при донецком антраците толщина слоя в простой топке составляет примерно 50 - 80 мм, в полугазовой 200 - 400 мм, в газогенераторе 1000 - 1600 мм. Для каменных и бурых углей толщина слоя в полугазовых топках обычно составляет 400 - 800 мм. Температура в полугазовой топке (температура полугаза) при антраците составляет 1000 - 1100 °С вместо 500 - 600 °С, обычных для газа, выходящего из газогенератора. В полугазовой слоевой топке протекают те же процессы, что и в газогенераторе, но они идут с меньшей полнотой, а отдельные зоны частью совмещены, что и сказывается на теплоте сгорания газа, которая в топках составляет обычно 2,5 - 3,5 Мдж/м3 вместо 4 - 5,5 Мдж/м3 для генераторного газа.

Полугаз перед выходом из топки в рабочую камеру печи смешивается со вторичным воздухом, и пламя направляется в рабочее пространство печи, которое в данном случае играет роль топочного объема для сжигания газа. Большую роль играет качество смешения газа с воздухом, так как известно, что само горение газа протекает почти мгновенно и продолжительность горения в целом определяется временем, необходимым для процесса смешения газа и воздуха.

На рис. 3-38 показан способ смешения, весьма распространенный в полугазовых топках: вторичный воздух подается в топку с большой скоростью (20 - 40 м/сек) при помощи ряда сопл; воздушные струи пересекают газовый поток и, как показывает опыт, обеспечивают хорошее смешение газа и воздуха, причем горение газа протекает интенсивно даже при малых коэффициентах избытка воздуха.