ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообменные характеристики факелов из "Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках" Углеводородные газы горят с образованием несветящегося пламени, если предварительно к ним подмешивается окислитель в количестве, достаточном для образования СО и Нг, раньше, чем углеводороды успеют нагреться без доступа воздуха до температуры, при которой начинается их термическое разложение с образованием сажистых частиц. Излучение несветящихся газовых пламен, лишенных сажевых частиц, обусловливается эмиссионными свойствами трехатомных топочных газов (НгО, СОг, ЗОг). Степень черноты топочной среды зависит от парциального давления трехатомных газов, температуры и эффективной толщины излучающего слоя. При неизменных свойствах топлива и конструкции топки газовое излучение является функцией лишь локальных избытков воздуха, с которыми протекает горение. [c.55] Обычно светящееся пламя образуется при сжигании жидкого топлива или угольной пыли. Чем выше соотношение С/Н в исходном жидком топливе и чем ниже его испаряемость, характеризуемая температурой кипения, тем более склонно данное топливо к сажеоб-разованию. Кроме сажистых частиц, в мазутном пламени могут содержаться коксовые частицы, образующиеся в результате крекинга крупных капель распыленного топлива. Газовые пламена могут быть светящимися при недостатке воздуха нлн прп плохом перемешивании углеводородного газа с воздухом в корне факела. Крекинг углеводородов происходит лишь при достаточно большом поперечном сечении горящей струи если это условие не соблюдается, происходит так называемая аэрация пламени за счет диффузии окислителя с поверхности факела в центральную (сердцевинную) часть струи. [c.56] Передача тепла от пламени к экранным поверхностям нагрева идет одновременно с процессом горения, который генерирует в топочной среде внутренние источники теплоты. Уровень температуры топочных газов и характер ее изменения подлине факела определяется соотношением между интенсивностью горения и интенсивностью теплоотдачи к экранным трубам. В корне факела наблюдается более или менее быстрый подъем температуры, а в хвостовой части факела имеет место постепенный спад, так как но мерс снижения интенсивности тепловыделения превалирующей становится интенсивность теплоотдачи. [c.56] Вопрос о необходимости и целесообразности искусственного увеличения светимости факела решается с учетом взаимозависимости процессов горения и радиации пламени. [c.56] При изменении светимости пламени значения 7 и ик в формуле (3-1) могут одновременно меняться в различную сторону. Степень изменения указанных множителей, а следовательно, и суммарный эффект зависят от того, при каких условиях и каким путем достигается увеличение светимости факела (за счет ухудшения смешения газа с воздухом, карбюрации пламени или его автокарбюрации). Повышение светимости факела может увеличить и уменьшить тепловой поток к тепловоспринимающим поверхностям. [c.56] Распределение температур при сжигании газа в экранированной топке. [c.57] Противоречивость указанных выводов может быть связана с тем, что интенсивность радиации зависит при прочих равных условиях не только от светимости факела и среднего температурного уровня. Существенное влияние оказывают также особенности распределения температур в пределах топочного объема, а также взаимодействие факелов и геометрические характеристики топочной камеры. [c.57] Одновременно с сажеобразова-нием в пламени идет процесс выгорания сажистых частиц. Вследствие этого локальная концентрация сажи в отдельных участках пламени является результатом динамического равновесия этих двух противоположно направленных процессов. В реальных тоиках парогенераторов практически не наблюдается заполнения светящимся пламенем всего топочного объема. Значительная часть этого объема заполнена прозрачными продуктами сгорания, т. е. азотом и трехатомными газами. [c.57] Для топок газомазутных парогенераторов рекомендуется [Л. 26] принимать л = 0,50,6. Эта величина получена в процессе наблюдений за работой топочных камер при нормальных условиях работы. При повышении теплонапряжепий топочной камеры значение х возрастает. [c.58] Характерная особенность температурных полей топочного пространства связана с наличием четко выраженного максимума температуры пламени. Местоположение этого максимума по ходу выгорания топлива в факеле зависит (при заданных условиях охлаждения топочных газов) от расположения горелочных устройств, а также от вида топлива и режимных условий его сжигания. [c.58] Адиабатическая температура горения а определяется по энтальпии продуктов сгорания при избытке воздуха в конце топки а т. Формулы (3-3) и (З-За) получены, исходя из теории подобия, и действительны для значений 0 т О,9. [c.58] Для однокамерных топок параметр М определяется в зависимости от величины Хт, характеризующей относительное положение максимума температуры пламени по высоте топки . [c.58] При сжигании мазута и газа М= = 1(0,54—0,2)Лт. [c.58] Для камерных топок при горизонтальном расположении осей горелок и верхнем отводе газов из топки величину Хт принимают равной уровню расположения горелок Х г = кт1Нт, представляющему собой отношение высоты расположения осей горелок Аг к полной высоте топки Ят, считая от пода топки (или середины холодной воронки) до середины выходного окна топки (или до-ширм в случае заполнения ими верхней части топки). [c.58] При фронтовом или встречном расположении прямоточных горелок значения Хт, принятые для двухъярусного фронтового или встречного расположения вихревых горелок, увеличивают на 0,1 для парогенераторов производительностью меньше 420 т/ч и на 0,05 при ) 420 т/ч. [c.59] При сжигании газа и мазута с недостатком воздуха в горелках Оаг 1) принимают Дл =2(1— Ог). [c.59] При применении поворотных горелок -Значения Хг увеличивают на 1Дл =0, 1 при повороте горелок вверх на 20° и уменьшают па Лж=0,1 при таком же повороте вниз. [c.59] Соотношение между температурами газов на выходе из топки при сжигании газа в светящемся или не-светящемся пламени зависит не только от расположения в топочной камере максимума температуры, но и от доли объема топочной камеры, занятой светящейся частью пламени. [c.59] Крайне узкие пределы отклонения температуры вырабатываемого перегретого пара от расчетных значений определяются условиями надежности эксплуатации паровых турбин и конвективных поверхностей нагрева (подробнее — см. гл. 7). В процессе эксплуатации парогенераторов не допускается превышение заданной температуры перегретого пара более чем на 5°С или снижение более чем на 10 С при изменении нагрузки в пределах от 100 до 50% номинальной паро-производительности. [c.59] Вернуться к основной статье