Рис. 37. Схема топки для сжигания топлива в пылевидном состоянии: 1 - горелка, 2 - обмуровка, 3 - кипятильные трубы-экраны, 4 и 7 - опускные и пароотводящие трубы, 5 - коллектор, 6 - барабан котла, 8 - фестон, 9 - воронка
Камерные топки представляют собой устройства, в которых топливо горит в объеме камеры в виде факела при отсутствии какого-либо слоя топлива. В зависимости от вида топлива камерные топки делят на пылеугольные и для сжигания жидкого и газообразного топлива. На рис. 37 показана пылеугольная топка, стены которой покрыты вертикально расположенными кипятильными трубами 3. Верхняя часть камеры примыкает к газоходу пароперегревателя
И отделяется от него разреженными рядами кипятильных труб; так называемым фестоном 8. Нижняя часть, выполняемая в виде усеченной воронки 9, называется холодной воронкой. В стенах камеры размещают пылеугольные горелки 1. Кипятильные трубы, размещенные на стенах топки и воронки, называют экранами. Сгорание топлива происходит в камере топки во взвешенном состоянии, образуя факел в виде ярко светящегося пламени. Температура, возникающая в факеле пылеугольной тонки, снижается при выходе из нее вследствие поглощения большого количества тепла трубками топочных экранов. Образующаяся зола в процессе горения топлива уносится потоком уходящих дымовых газов, образовавшийся шлак выпадает в холодную воронку, а оттуда через горловину удаляется из топки. При сжигании трудновоспламеняющегося топлива (антрацита или каменных углей) часть экранов на уровне горелок покрывают зажигательным поясом из огнеупорного материала высотой от 2 до 4 м. Зажигательный пояс выполняют из фасонного огнеупорного кирпича или специальной огнеупорной массы, прикрепляемой к экранным трубам на специально приваренные к экранам шины. Горелки для сжигания пылевидного топлива применяют двух видов: круглые вихревые и прямоточные щелевые. В котельных агрегатах паропроизводительностью до 75 т/ч горелки размещают фронтально как наиболее рациональное положение по условиям обслуживания котлов. Наиболее распространены круглые вихревые горелки ТКЗ (Таганрогского завода) и ОРГЮС (Государственного треста по организации и рационализации районных электрических станций и сетей). В горелке ТКЗ (рис.. 38, а) пылевоздушная смесь поступает в улитку 8, закручивается в ней и выходит в топку по кольцевому каналу 7, созданному двумя концентрическими стальными трубами 5 и 6. Вторичный воздух поступает в улитку 4, закручивается в ней и выходит в топку по кольцевому каналу 3, образованному трубой и амбразурой горелки, выложенной в кладке стены тонки. Обе струи перемешиваются, причем центробежная сила способствует переносу частиц в струю вторичного воздуха, в результате достигается более равномерное распределение пыли в воздухе. Поскольку трубы 5 и 6 постепенно обгорают под действием тепла, излучаемого факелом, концевые их части 2 и I выполняют сменными. Для регулирования работы горелки изменяют скорость первичного и вторичного воздуха. Внутри трубы 6 размещают растопочную мазутную форсунку 9. Горелки ТКЗ в зависимости от вида топлива изготовляют 18 типоразмеров с производительностью от 2 до 9 т/ч по углю. Пылеугольные горелки ОРГРЭС (рис. 38,6) снабжаются конусообразным рассекателем. При помощи рассекателя осуществляется развертывание выходящего из горелки пылевоздушного потока и подсос к нему горячих газов из топки, вследствие чего огнеупорная масса рассекателя накаляется и происходит быстрое воспламенение и устойчивое горение пыли. Эти горелки дают короткий факел. Пылевоздушная смесь поступает в топку через стальную трубу 11, на которой имеется сменная чугунная насадка 13. Поступление пылевоздушной смеси регулируют давлением первичного воздуха и оборотами штурвалов 10, изменяя положение конуса 14, а изменение расхода вторичного воздуха производят шибером 12, размещенным в улитке 17 с. помощью рычага 16.
Рис. 38. Круглые вихревые горелки для фронтального и бокового размещения в топках котлов: а —ТКЗ, б - ОРГРЭС; 1 и 2 —концевые части форсунок, 5 и 7 —кольцевые каналы, 4, 8 и 17 — улитки, 3, 6 и 11 — стальные трубы, 9 — мазутная форсунка, 10 — штурвал, 12 — шибер, 13 — чугунная насадка, 14 — конус, 15 — порожек, 16 —рычаг
Скорость пылевоздушной смеси в круглых вихревых горелках при сжигании антрацитной пыли принимают от 12 до 16 м/с, для пыли тощих углей — от 16 до 20 м/с, для пыли каменных и бурых углей — от 20 до 26 м/с, а скорости вторичного воздуха соответственно 18-22, 20-25 и 20-30 м/с. В процессе работы котла при пылевидном сжигании топлива на его поверхностях нагрева могут образовываться золовые отложения, для удаления которых применяют систематическую обдувку. При обдувке поверхностей нагрева котла в котельных установках с давлением пара до 1,4 МПа используют насыщенный, перегретый пар и сжатый воздух давлением 0,5 — 0,6 МПа, а с давлением 2,4 МПа и выше — только перегретый пар и сжатый воздух давлением не выше 3 МПа.
Для обдувки поверхностей нагрева котла в обмуровке предусматриваются специальные дверцы, гляделки и отверстия. В небольших котельных агрегатах обдувку поверхностей нагрева производят с помощью ручного переносного брандспойта. Для более крупных котельных агрегатов устанавливают специальные обдувочные устройства. Для обдувки экранов, пароперегревателей применяют выдвижные обдувочные устройства (рис. 39, а). В нерабочем состоянии эти устройства размещаются в амбразурах, защищенных от непосредственного действия пламени, и только на время обдувки они вводятся в топочную камеру. Зола, а также шлак, образующийся при работе котла, удаляется в смывную шахту (рис. 39,6), размещаемую под холодной воронкой. Выпадающие из факела капли шлака, охладившись при проходе через холодную воронку, скапливаются на дне ванны 18, а оттуда периодически удаляются струей воды из сопл 19 и 20 в шлаковое устройство, расположенное под котлом.
