Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Газифицированные котельные агрегаты

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Общие технические требования к газогорелочным устройствам

К газогорелочным устройствам предъявляются две основные группы требований: технические (включающие в себя теплотехнические и конструкционные требования) и безопасности. Теплотехнические требования должны обеспечивать: заданную тепловую мощность; необходимый температурный уровень и состав продуктов сгорания; устойчивое и регулируемое сжигание газа в интервале изменения тепловой мощности при минимальных потерях напора в горелке по газовому и воздушному трактам; заданное соотношение газа и окислителя; получение факела с необходимыми для технологического процесса характеристиками (скоростью истечения продуктов сгорания, жесткостью, настильностью, светимостью, длиной факела и т.п.); возможность работы на резервном топливе.

Отклонения номинальной тепловой мощности каждой горелки при номинальных условиях не должны превышать пределов: от —5 до +10 % номинальной тепловой мощности, установленной для горелки данного типоразмера.

Как известно, полнота сгорания топлива и уровень потерь теплоты с уходящими газами определяют коэффициент использования топлива, поэтому так важно удовлетворение требований к газогорел очным устройствам по обеспечению полноты сжигания газа при оптимальных соотношениях газа и воздуха. Неполнота сгорания ведет не только к прямому перерасходу газа, но и к загрязнению воздушного бассейна вредными веществами. Очевидно, идеальным является такое положение, при котором осуществляется наиболее полное сжигание при оптимальных значениях коэффициента избытка воздуха. При этом следует учитывать, что максимальное значение температуры зависит от коэффициента избытка воздуха. В реальных условиях из-за недостаточно полного и равномерного перемешивания топлива и воздуха полнота сгорания топлива и максимальная температура горения смещаются в сторону значений коэффициента избытка воздуха, превышающих единицу. При этом, чем хуже перемешивание топлива и воздуха, тем выше коэффициент избытка воздуха. Так, для газообразного топлива значение а для полного сжигания меньше, чем для сжигания жидкого и твердого топлива (ос = 1,15—1,25). Следовательно, регулирование качества смешения газа и воздуха — одно из главных требований, предъявляемых к газогорелочным устройствам. Как правило, минимальный коэффициент избытка воздуха (с обеспечением требований по качеству сжигания газа и работы горелки на номинальной тепловой мощности) не должен превышать 1,08 для дутьевых и инжекционных горелок с полным предварительным смешением, 1,1 — для дутьевых горелок с неполным предварительным смешением и 1,15 — для дутьевых горелок или горелок с подачей воздуха за счет разрежения при предварительном смешении. Потери теплоты от химической неполноты сгорания при анализе газообразных продуктов сгорания на выходе из топки не должны превышать 0,5 % в диапазоне рабочего регулирования.

Большое значение имеет удовлетворение требований к коэффициентам регулирования горелок по тепловой мощности, определяемой на основе требований технологического процесса. Горел очные устройства, устанавливаемые на котлоагрегатах для обеспечения работы на режимах (включая розжиг и форсирование нагрузки), должны работать устойчиво в диапазоне от 20— 40 до 110—130 % номинальной мощности. Опыт эксплуатации промышленных горслочных устройств показывает, что коэффициент рабочего регулирования (А^,) по тепловой мощности для дутьевых и инжекционных горелок с полным предварительным смешением должен быть не менее 3, для дутьевых горелок с неполным предварительным смешением — не менее 4 и для ин-жекционных горелок с частичным смешением (атмосферных) — не менее 5. Горелки во всем диапазоне регулирования тепловой мощности должны работать устойчиво без отрыва, проскока пламени и явлений пулъсационного горения.

Материалы, применяемые для изготовления газогорелочных устройств, должны быть устойчивыми против механических, химических и термических воздействий. Для деталей горелок, расположенных в зоне температур 200—400 °С, можно применять, как правило, обычный чугун, свыше 200 °С — жаропрочный чугун, 600—800 °С и выше — жаропрочную сталь. Детали го-релочных устройств, работающие в условиях высоких температур и подвергающиеся интенсивным механическим нагрузкам, в том числе абразивному износу, следует изготавливать из специальных материалов, имеющих повышенную термостойкость и прочность. Так, носики высокоскоростных горелок, в которых скорость выхода струи достигает 200 м/с, а температура нагрева — около 1100 °С, изготавливают из стали с высоким содержанием хрома, никеля и вольфрама. При температуре нагрева до 1500 °С носик горелки изготавливают из жаропрочных кобальтовых сталей.

Показатели надежности и долговечности (под долговечностью подразумевают время безотказной работы горелки без проведения ремонта при условии правильной эксплуатации) характеризуют продолжительность работы, стабильность основных параметров и технических характеристик. Так, например, горелка в общей сложности может находиться в работе до 10 лет, имея срок безотказной работы 3—4 года.

Требования обеспечения безопасности работы газогорелочных устройств основаны на положениях «Правил безопасности в газовом хозяйстве». Необходимым условием, например, является оборудование промышленных котлов автоматикой, обеспечивающей прекращение подачи газа при недопустимом отклонении давления газа от заданного, погасании пламени каждой из основных горелок, нарушении тяги, прекращении подачи воздуха. Защитное отключение автоматических горелок при эксплуатации должно обеспечиваться как минимум при погасании контролируемого пламени, нарушениях подачи воздуха для сжигания, отвода или рециркуляции продуктов сгорания, аварийных отклонениях параметров тепловой установки. У полуавтоматических горелок защитное отключение должно осуществляться при погасании контролируемого пламени. В автоматических и полуавтоматических горелках не допускается подача газа, если не включено запальное устройство. Устройство контроля пламени в условиях эксплуатации должно реагировать только на пламя контролируемой горелки и не должно реагировать на посторонние источники теплоты и света (раскаленную футеровку, освещение и т.п.). Автоматика го-релочных устройств должна обеспечить безопасный и надежный пуск горелки, перевод ее в рабочее состояние, управление работой и выключение, а также пуск горелки по программе, зависящей от мощности и степени автоматизации. Для обеспечения правильной последовательности операций они должны быть взаимно блокированы.

Санитарные требования к газогорелочньгм устройствам включают требования к составу выдаваемых продуктов сгорания и шумовым характеристикам. Содержание оксида углерода в продуктах сгорания на выходе из камеры горения в пересчете на сухие продукты сгорания при а = I не должно превышать 0,1 % (по объему) во всем диапазоне рабочего регулирования. В соответствии с действующими санитарными нормами по ограничению шума на территории и в помещении производственных предприятий допустимое звуковое давление на рабочих местах промышленных предприятий определяется в зависимости от среднегеометрических частот.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>