Аэродинамические схемы организации сжигания твердого топлива.

При сжигании твердых топлив применяются три основных способа: слоевой, факельный и вихревой.

Слоевой процесс сгорания протекает на колосниковой решетке. При так называемой схеме встречного питания слоя воздух поступает под неподвижный или движущийся слой топлива, реагируя с которым образует поток горячих топочных газов. Подвод воздуха и отвод продуктов сгорания осущся тягодутьевой установкой или происходит за счет естественной тяги. Интенсивность горения зависит от суммарной поверхности кусочков окисляемого топлива. Поэтому для увеличения тепловой мощности топки желательно сжигать топливо меньшими кусками. Однако при этом воздух может увлечь из слоя топлива некоторое количество мелочи. Это заставляет выбирать определенные соотношения межу размерами кусков топлива и напором воздуха. Изменяя подачу воздуха под решеткой, можно регулировать нагрузку топки путем изменения количества подаваемого топлива, одновременно создавая условия для устойчивого процесса его горения (рис. А).

При факельном сжигании пылевидного топлива скорость газового потока превосходит скорость парения частиц топлива, а поэтому частицы находятся во взвешенном состоянии и сгорают в пределах топочного пространства, ограниченного стенками топки. Для факельного процесса сжигания топливо размалывается до пылевидного состояния, вследствие чего значительно увеличивается поверхность соприкосновения частиц топлива с воздухом. Однако в процессе сгорания частички топлива, использовав окружающий их воздух, обволакиваются газообразной пленкой продуктов сгорания, что затрудняет доступ свежего воздуха. Это снижает скорость выгорания топлива. Пребывание частичек в топке не превышает 1-2сек. Вследствие очень малого запаса топлива в факельной топке процесс горения в ней неустойчив и чувствителен к изменению режима работы топки. Мощность таких топок можно регулировать только одновременным изменением количества подаваемого воздуха и топлива (рис.Б).

Вихревой процесс отличается от факельного тем, что частицы топлива движутся по заданной траектории и совершают свой путь до полного сгорания. Поскольку при вихревом процессе частицы топлива находятся в зоне высоких температур более длительное время, то размер частиц можно увеличить до 2-5мм, что сократит расход электроэнергии на размол. Вихревой процесс сжигания топлива позволяет достигнуть значительных тепловых напряжений, а следовательно, и больших нагрузок топочного пространства. (рис.В).