12.Эксплуатация топок для сжигания мазута.

Топочная камера выкладывается, как обычно в 2'/г кирпича с огнеупорной футеровкой в 1 кирпич. Учитывая высокие температуры, развивающиеся в топке, стены обмуровки снабжают каналами, по которым проходит воздух, требующийся для горения и направляющийся в топку.

Воздух подогревается, охлаждая обмуровку, движение его по каналам происходит или за счет разрежения в топочной камере, или путем дополнительной установки для этих целей дутьевого вентилятора.

Распыливание мазута, как указывалось, производится посредством струи пара или воздуха, либо при помощи особых насадков, пульверизаторов, в которые мазут подается насосом под давлением  (механическое распыливание).

Паровые форсунки. Тонкость распыливания мазута зависит от того, насколько совершенно будет производиться разрыв струи жидкого топлива на капли при помощи струи пара.

Тонкость распыливания связана со скоростью паровой струи: чем выше эта скорость, тем тоньше распыливание.

Паровые форсунки дают хорошее распыливание и сравнительно короткий факел, поэтому применяются в топках с небольшой глубиной. Преимуществом этих форсунок являются надежность в работе и простота эксплуатации. Отрицательной стороной парового распыливания являются снижение к. п. д. нетто на 3—4% и потеря конденсата. Добавочная вода проходит довольно сложную и дорогую водоподготовку, и ее следует экономить.

Механические форсунки. Тонкость распыливания мазута при механических форсунках связана с размерами отверстий, их расположением в головках форсунок (пульверизаторах) и вязкостью мазута. Чем меньше эти отверстия и чем выше скорости выходящих из головок струек мазута, попадающих в среду подводимого для горения воздуха, тем тоньше получается распыливание. Оба отмеченных условия требуют значительного повышения давления мазута, подводимого к форсункам.

Чтобы форсунки хорошо работали и не часто засорялись, мазут дважды тщательно фильтруют — вначале через грубые сетки, а затем через тонкие. Последние имеют весьма малые отверстия— 169 отверстий на 1 см2.

Для уменьшения вязкости мазута его подогревают до температур, указанных в табл. 14.

Подача мазута производится насосами, обеспечивающими напор 15—20 ат. Для постоянной работы лучше применять насосы центробежного типа, так как они дают более равномерную подачу, чем поршневые.

В целом при механическом распыливании оборудование получается более дорогим и сложным и требует внимательного обслуживания. При этом, однако, служебные расходы, считая на 1 кг сжигаемого топлива, будут ниже, чем при паровых форсунках.

Форсунки с воздушным распыливанием. В металлургических печах пользуются для  распыливания  нефтяных остатков воздухом. Пониженные по сравнению с паром скорости воздуха влияют на тонкость распыливания, оно получается довольно грубое, вследствие чего увеличивается путь горения капель, удлиняется факел — явление, в котельных установках нежелательное. В последнее время в связи с улучшением эффекта распыливания в таких форсунках они стали проникать и в отопительные котельные установки. Форсунки с воздушным распыливанием иногда применяются в водогрейных котельных, где нет шара для распыливания мазута.

Регулировка работы форсунок. Большинство форсунок, как правило, работает лучше при повышенных форсировках. Происходит это от того, что, при регулировании дросселированием при пониженных нагрузках расход пара  в  паровых  форсунках, воздуха и мазута — в воздушных и механических, ухудшаются условия распыливания, так как понижаются скорости капель и среды распыливания. Поэтому при уменьшении нагрузки котла лучше выключать часть форсунок, оставляя остальные работать с нормальной производительностью. Обыкновенно минимальный расход мазута, приходящийся на одну форсунку, бывает не меньше 35 кг/час. В мелких котельных при ограниченности количества форсунок подобное сокращение числа работающих форсунок или неосуществимо, или поведет к перекосу в работе топки.

Поэтому в конструкцию форсунок желательно внести приспособления, позволяющие изменять размеры соответствующих отверстий, пропускающих мазут, воздух или пар, без дополнительного дросселирования.

Изменяя расход нефтяных остатков, одновременно следует увеличить или уменьшить количество воздуха, подаваемого для горения, а также   соответственно  изменить   и  тягу.  Мазутному факелу дается винтообразное движение. Это увеличивает угол распыливания, способствует созданию в центре конусообразной струи, так называемого пустого конуса, в итоге облегчается распад струи на тончайшую пыль.

Процесс горения мазута. Попадая в топочную камеру, мазут под влиянием высоких температур начинает частично испаряться, окисляться, молекулы отдельных составляющих вступают в горение или разлагаются на простейшие. Если подать весь воздух, требующийся для сгорания, к началу факела, то, естественно, на этом участке топочного объема установится большой местный избыток воздуха и лучше будет происходить перемешивание воздуха с мазутом, что, в свою очередь, будет способствовать улучшению процесса горения. Поэтому топки проектируют так, чтобы весь воздух для горения мазута подводился к началу факела.

В крупных установках при паровом или механическом распыливании воздух вдувается в топку особым вентилятором, ввод воздуха в топочную камеру производится в местах установки форсунок через регистры.

Как отмечалось ранее, перед поступлением в форсунки мазут подогревается. В зависимости от вязкости температура мазута должна быть не менее 60—90°; в подобных условиях мазут получается жидким, обеспечивающим хорошие условия его сжигания. При сжигании мазутов с повышенной вязкостью их предварительный подогрев приходится доводить до 90—110°. Этот подогрев производится в поверхностных подогревателях. Чтобы избежать застывания мазута в трубах, мазутопроводы укладывают в непосредственной близости с паропроводами. На мазутопроводах должны быть предусмотрены патрубки для возможности производства продувок паром. В верхних пунктах мазутопроводов следует поставить воздушные краны, которые открывают при спуске мазута в дренажный бак.

При паровом распыливании мазут к форсункам можно подводить самотеком из расходного бака, который оборудуется паровым змеевиком.

Для определения уровня нефти в баке водомерные стекла не допускаются, надо устанавливать показатель уровня поплавкового типа. Бак должен быть снабжен переливной трубой с выводом в дренажный нижний бак.