СЛОЕВЫЕ РУЧНЫЕ И МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ТОПКИ

Для сжигания кусков твердого топлива более простыми по спо­собу подготовки топлива к сжиганию являются^л^^ев-^—тхппги-~ «с ручными колосниковыми решетками. Одна из таких топок показана на рис. 3-1.

Топливо в топку подается на слой, лежащий на колосниковой решетке, через загрузочное отверстие 1, закрываемое дверцей с раз­мерами 350×450 вдм. Подача топлива, разравнивание его слоя, пере­мешивание на решетке — шуровка топлива и удаление золы в таких топках обычно не механизированы. Топка под колосниками 2 оборудо­вана бункером 8, который служит для сбора шлака, попадающего через поворачивающиеся на 90° специальные колосники 4. При отсут­ствии ‘бункера 8 под решеткой выполняют зольник со второй дверцей на фронт топки, служащей для удаления шлака.

\ Для защиты от воздействия высоких температур чугунную дверцу над колосниковой решеткой защищают изнутри стальным листом или •огнеупорным (кирпичом. Обмуровка, в которой размещена топочная дверца, защищена чугунной плитой от разрушения инструментом, ис­пользуемым при обслуживании. ґ Ручные топки с горизонтальной и слабонаклонной решеткой при­меняют для сжигания антрацита, каменного и ‘бурого угля. Решетки собирают из нескольких рядов колосников (рис. 3-1,а), выполняемых в виде плит с отверстиями, расширяющимися книзу, или балочек, имеющих вертикальные щели. Плиты или балочки опираются на поперечные балки 3, концы которых закреплены в стенах топочной камеры. Оквозь отверстия и щели в колосниковой решетке снизу поступает воздух, необходимый для горения топлива. В пространство под колосниковой решеткой, называемое золовым ‘бункером, зольни­ком или поддувалом, падают частицы топлива, золы и шлака. Для периодического удаления провала золовой бункер оборудуют дверцей — затвором 5.

Шш

£2

Г -4=ф <а> — <н> <н>- — фэ—<н> — Фі}> ■ -4=и

|(Н> <Ц> <В>-<£3> <Н> <В> <Н> <ЕЗ> — <Н> ■ <Н>

I -«Ьф—фтй.. .-А=к..^=ь—<| Ь.«на—Л-ь-‘ Гі—[>—^=Ь-—<м*~,

!^_ 4=Ь_-||% ФЗ _<Ё^. ІІ-?— -1

Рис. 3-1. Ручная горизонтальная колосниковая решетка. а — колосник.

Подача воздуха через слой топлива и в тоїпочяую камеру осуще­ствляется от вентилятора в зольник металлическими коробами 7. Для регулирования расхода воздуха в коробах предусмотрены заслонки.

В котлоагрегатах самой малой производительности воздух в зольник поступает через дверцу за счет разрежения, создаваемого дымовой трубой.

Отверстия и щели между колосниками для поступления воздуха имеют размеры, зависящие от сорта топлива и размера кусков. При сжигании мелкокускового топлива с (малым выходом летучих площадь всех отверстий, ‘называемая живым сечением, составляет 12%; при сжигании более крупных кусков топлива с. выходом летучих до 45% живое сечение решетки увеличивают до 18%.

Плитчатые колосники выпускаются стандартными и укладываются на подколоониковые балки с наклоном от дверки к горизонтали от О до 6,5° (рис. 3-1,а).

Каждая дверка для загрузки топлива расположена на расстоянии от пола котельной до нижней кромки отверстия 750 мм и размещена в фронтовой плите, имеющей ширину 720 и высоту 1300 мм. Каждый ряд колосников вместе с зазорами между ними имеет ширину 100 мм и длину 534 мм. Колосники изготовляются из чугуна, иногда с присад­кой хрома, кремния или алюминия (алигированного). Со стороны поступления воздуха колосники снабжаются ребрами с высотой до 100 мм для лучшего охлаждения.

Котлы производительностью больше 0,5 кг/с (2 т/ч) должны иметь бункер и шлаковый затвор шириной от 350 до 800 мм и длиной от 500 до 1100 мм с приводом 6. Наличие шлакового бункера (позволяет устраивать перерывы между чистками топки длительностью в несколь­ко часов.

Число опрокидных колосников 4 равно числу отверстий — дверок во фронте топки, т. е. от одного до трех; число шлаковых затворов в топках с ручным обслуживанием не превышает одного-двух.

При наличии нескольких опрокидных колосников зольник раз­деляют кирпичными перегородками на отсеки, число которых равно числу опрокидных колосников. Такое деление необходимо для обеспе­чения возможности регулирования подачи воздуха и топлива в соот­ветствии с процессом, идущим на каждой части колосниковой ре­шетки.

Наибольшая длина решетки при ручной загрузке топлива не должна превышать 2200 мм, ширина решетки — 3500 мм и зеркало горения при трех фронтах — не более 7,5 м2.

При сжигании на ручной колосниковой решетке бурых углей кон­струкция решетки выполняется аналогично решетке для каменных углей и антрацита, но число фронтовых плит увеличивается иногда до четырех, и при длине колосниковой решетки в 2670 мм зеркало горения может быть 9,35 м2.

Основными стадиями работы ручной колосниковой решетки яв­ляются загрузка топлива на слой горящего кокса через топочную дверцу; подготовка топлива к сжиганию (прогрев и подсушка); горе­ние (выделение летучих: их сгорание и дожигание кокса). Загруженное холодное топливо, закрывая слой горящего топлива, прекращает его излучение. В топках с нижним зажиганием (см. стр. 74) прогрев топ­лива и его подготовка к воспламенению осуществляются за счет передачи теплоты от газов и воздуха, поступающих из ниже располо­женных слоев и от лежащего ниже горящего топлива. Излучение

Обмуровки и факела в топочной камере в этом. процессе невелико. Во время этой стадии работы топки выделение теплоты уменьшается и ш р о изводите л ьность котельного агрегата снижается. Количество воз­духа, поступающего © топку на этом этапе и при загрузке топлива, превышает потребное. Обычно время между двумя загрузками топлива составляет 5—15 мин.

•После прохождения всех подготовительных стадий топливо воспла­меняется и начинается выделение в топочную камеру летучих и других продуктов пблного и неполного сгорания топлив’а. В это время потреб­ность в воздухе наибольшая. Однако после загрузки топлива и в пе­риод выделения летучих сопротивление слоя проходу воздуха возрас­тает; при неизменном разрежении в топочной камере количество поступающего воздуха уменьшается, т. е. на этой стадии сжигания топлива для обеспечения полноты сгорания воздуха недостаточно.

Свежее Топливо

Горящии кокс Шлак Колосниковая Реиіетка

1000 1500 °С Те мпература.

Го 10 Количество Кислорода

Рис. 3-2. Схема процесса горения топлива на ручной колосниковой решетке.

Особенно важно в это время обеспечить равномерную толщину слоя на решетке, отсутствие в слое мест, где воздух »может прорывать слой топлива и шлаков (кратеров горения), и создание повышенного разрежения.

Наступающее затем прогорание слоя топлива, образование кокса и шлака снижают сопротивление слоя и требуют меньшего количества воздуха. Если не изменить в это время разрежение в топке и не уменьшить подачу воздуха, то через слой в камеру топки будет посту­пать излишнее количество воздуха, что приводит к снижению произво­дительности котла. Особенно резко сказываются эти стадии у топоч­ных камер с одним отверстием для загрузки топлива и при глубоком выжиге коксй.

Некоторое представление о процессе горения — расположении топлива на ручной колосниковой решетке, температурах в слое, коли­честве воздуха.— кислорода, потребного и фактического, можно видеть из рис. 3-2.

Неравномерность работы ручной колосниковой решетки больше для топлив несортированных с высоким выходом летучих, спекающих­ся и многозольных. Поэтому оптимальная толщина слоя топлива, кокса и шлаков на ручной колосниковой решетке различна для разных топлив.

Сортированные топлива, особенно с высокой теплотой сгорания, п©зволяют лучше регулировать процесс и допустить нагрузку на коче­
гара, забрасывающего топливо, в пределах 0,14—0,2 кг/с (500— 700 кг/ч).

Снижение теплоты сгорания топлива требует при той же производительности котельного агрегата «большего (расхода топлива,

Таблица 3-1 Толщина слоя различных топлив на колосниковых решетках, мм Топливо Колосншш Неподвижные Подвижные С нижней подачей топлива Горизонтальные Наклонные Цепные Наклонные Р Антрациты 80—200 _ 200—250 Каменные угли 70—200 — 150—200 .— ДоЦООО Бурые угли 300—500 —1 До 300 .— , —— Торф 400—500 400—600 300—500 ___ — Древесина Поленья до 1200 Щепа до 200 300—400 — — — Сланцы До 400 — — 400—700 ____ Бытовой мусор — — — 300—400 —

Увеличения числа его загрузок, шуровок слоя и удаления шлака или обеспечения на решетке более толстого слоя топлива и шлака. Тол­щина слоя на решетке тем значительней, чем больше в топливе влаги, золы и — чем крупней куски топлива.

В табл. 3-1 приведены ориентировочные величины толщины слоя топлива без слоя шлака.

А) Время

Рис. 3-3. Изменение расхода воздуха при редких (а) и ча­стых (б) загрузках топлива на ручную колосниковую решетку* / -4* фактический расход; 2 — необходимое количество.

Чем больше толщина слоя топлива, состоящего из кусков одина­кового размера, тем выше должно быть давление воздуха под {колос­никовой решеткой или разрежение в топочном пространстве. Если в координатах время—количество воздуха изобразить ход процесса ручной топки с различной толщиной слоя топлива или разным перио­дом «времени между загрузками топлива на решетку, то можно полу­чить графики, показанные на рис. 3-3.

Рис. 3-4. Шахтные топки с движением топлива на решетке для кускового торфа (а),

Для древесины (б).

Из приведенных графиков следует, что неподвижная колоснико­вая решетка с ручной подачей топлива работает не с оптимальной подачей воздуха.

Некоторого улучшения процесса сжигания отдельных видов твер­дого топлива можно достичь установкой колосниковой решетки наклонно к горизонту с углом в 40—50°, близким к углу естественного откоса топлива. Этого достигают применением бункеров, из которых топливо перемещается на решетку под действием силы тяжести.

Такие топочные устройства называют шахтными топк а м и (рис. 3-4); их применяют для сжигания кускового торфа и древесины. Топливо из бункера 1 при открытой крышке с контргрузом 2 для авто­матического закрывания поступает в шахту 3, где оно подсушивается и нагревается за счет теплоты, излучаемой из топочной камеры, и кон­вективных токов газов сквозь слой топлива, поступающих через зазор над сводом 4.

Подсушенное и подогретое топливо опускается на первый ряд наклонных колосников* загорается, выделяет летучие и опускается на следующий ряд, а затем перемещается на горизонтальные колосники, где задерживается до полного выгорания кокса и выжигания горючих компонентов из шлака. В такой топке подачу воздуха регулируют вручную применительно к стадиям горения с помощью шиберов и за­слонок 6, установленных между кирпичными перегородками 5.

Однако топочные устройства с наклонными колосниками рабо­тают неудовлетворительно при повышенной влажности и зольности топлива, а также при большом количестве мелочи в топливе. Топливо, содержащее большое количество мелочи, лучше ‘сжигать в топках си­стемы Померанцева (рис. 3-5). Топка состоит из шахты 1, в которую поступает топливо, и решетки 2 <из экранных труб, к которым приваре­ны шипы. Решетка зажимает слой топлива между »наклонной кирпич­ной стеной 3 и трубами фронтового экрана, на которых в верхней части укреплены шамотная стенка 4 и чугунные плиты 5.

Топочное устройство (рис. 3-5,а) состоит из камеры А, заполняе­мой топливом, и камеры £, в которой происходит горение летучих и вынесенных из слоя твердых частиц (рис. 3-5,6). Движение топлива в камере А осуществляется под действием силы тяжести, т. е. сверху вниз. Через отверстие В, соединяемое с верхней частью камеры Б, где разрежение больше, чем в других частях обеих камер, создается дви-

Рис. 3-5. Топка системы Померанцева с зажатым слоем топлива.

Жение горячих газов через слой топлива. Основное количество воздуха подается в камеру Д и проходит сквозь слой подсушенного топлива. Для уменьшения потерь. теплоты от неполноты горения топлива часть воздуха подается в топочную камеру через каналы Е и Г с высокими скоростями — «острое дутье». Горение топлива происходит в зоне по­дачи воздуха, т. е. на выходе из канала Д.

Данные топки применяют под котлами производительностью от 0,55 до 21 кг/с (от 2 до 75 т/ч) при сжигании древесных отходов и — кускового торфа с ‘мелочью.

Для экономичного сжигания на колосниковой решетке с ручной подачей топлива необходима его подготовка — сортировка по крупно­сти (грохочение), ограничение зольности и влажности, что предусмотре­но ГОСТ.

М е х а н и з и р о в а н н ы е т о л к и. Трудность снабжения неболь — щих потребителей сортированным топливом определенных видові и месторождений, недостаточная квалификация обслуживающего пер­сонала и большая доля ручного труда при обслуживании требуют полной (механизации. топочных устройств небольших котлоагрегатов. Трудоем^^^иіі^яж^льти одарадия^

Колосниковую решётку, удаление м жеелплака, птурОвкд г. лпя.

Ом и роцессе эта операции механизированы, то топка можетм^ другах случаях огоШляется

Шлумехшидеокой.

Исходя из указанных положений в серийно выпускаемых в СССР топочных устройствах к котлоагрегатам малой производительности ‘.предусмотрены механизация процессов подачи топлива на решетку и удаление с нее шлака.

На рис. 3-6 показана топка с забрасывателем топлива на горящий слой, оборудованная качающимися колосниками, дан раз­рез топочного устройства с ‘пневмомеханическим забрасывателем топ-

Рис. 3*6. Разрез и общий вид фронта топки с ПМЗ и ре­шеткой из поворотных колосников. 1 — поворотные колосники; 2 — свод над топочной дверцей; 3 — забрасыватель топлива ПМЗ; 4 —угольный ящик-бункер; 5 — привод ПМЗ.

Лива 3, колосниковой решеткой 1> приводом к колосникам, бункером для топлива 4, дверцами топочной камеры, коробом для подачи (воз­духа в* бункер, предназначенный для сбора провала и шлака, шлако­вым затвором.

Общий вид пневмомеханического забрасывателя ПМЗ показан на рис. 3-7. Топливо, поступающее в бункер с наклонными перегородками для предупреждения зависания (каскадно-лотковый угольный ящик Л), перемещается к плунжерному питателю 6, имеющему высоту 50 мм и максимальную длину хода плунжера 42 мм.

Движение плунжеру передается через редуктор 7 и кулисный механизм с эксцентриком, при помощи которых «можно изменять длину хода плунжера в 2,2 раза. Кулиса соединяется с приводным валом плунжера собачкой и рычагом, которые позволяют отключить пита­тель, не останавливая вращения ротора У, и проводить тонкую регу­лировку производительности питателя.

Шатун кулисы связан с эксцентриком, сидящим на промежуточном валу, вращаемом через две пары зубчатых колес от вала ротора 1. Плунжер сталкивает топливо на разгонную плиту 5. Передвигая плиту

С помощью маховика, .можно изменять дальность заброса топлива на решетку. Высота плиты 150 мм, угол наклона к горизонту 45°.

С разгонной плиты топливо попадает в цилиндрический лоток 2. Ротор с лопастями / © лотке вращается с частотой от 500 до 1100 обо­ротов в минуту. Топливо забрасывается в топочную камеру сверху на слой двумя рядами сплошных лопастей волнообразного профиля; в зависимости от ширины забрасывателя в каждом ряду ставят по две или три лопасти. Ротор имеет диаметр (по краям лопастей) 216 мм,

»

Лоток — 232 мм. Топливо забрасывается веером с углом раскрытия» в 40°. Со стороны топки к лотку примыкает чугунная фурма из колос­ников ,3, иод которые подается воздух с давлением в 500—800 Па (50—80 мм вод. ст.).

Лоток, в котором вращается ротор, имеет в средней части откид­ную плиту для осмотра и удаления застрявших предметов и кусков топлива. С боков забрасывателя установлены два сопла 4 сечением 40X40 мм, оси которых пересекаются внутри топки и составляют

П —
ПСЛ
7ІЇ7Я				У//<&А		’////<

Рис. 3-8. Толщина слоя и фракционный со­став топлива по длине решетки РПК при подаче рядового угля ПМЗ.

С ‘осью забрасывателя угол 20,5°. воздуха под летящие куски топлива для подхвата мелких частиц и — сжигания их в объеме топочной камеры.

Вал ‘ротора соединен шарнирной муфтой и клиновой ременной передачей с асинхронным, электродвигателем. мощностью в 1,1 кВт.

Забрасыватель может обеспечить в зависимости от его ширины в 350, 400 и 600 мм производительность котлоагрегата в 2; 2,2 и 3,3 кг/е (7, 8, и 12 т/ч) соответственно.

Иногда забрасыватели выполняют со скребковым или пластинча­тым питателем вместо плунжерного. Колосниковая решетка с ПМЗ вы­полняется обычно из поворотных колосников с ручным приво­дом — РПК.

Колосники в виде пластин размером 300X189 мм имеют ширину 14, 28 и 42 мм; свободно насаживаются на вал с прямоугольным сече­нием 40X60 мм, перекрывая скосами соседний ‘ряд колосников. Живое сечение решетки составляет около 5%, а сама решетка исключает про­вал топлива. Расстояние между осями валов 305 мм, ширина каждой секции может составлять от 900 до 1300 мм, длина решетки — от 1525- до 3660 мм, включая переднюю плиту длиной 495 мм. Ручной привод позволяет поворачивать колосники на 60°. При повороте колосников происходят частичная шуровка слоя топлива и удаление части нижнего слоя шлака. Толщина слоя и фракционное распределение слоя рядового угля по длине неподвижной решетки при пневмомеханическом забрасы­вателе по опытам Е. В. Нечаева [Л. 14] показаны на рис. 3-8.

На рисунке видны уменьшение толщины слоя на расстоянии около-

1,5 м от фронтовой стены и сосредоточение более мелких кусков топлива у фронта топки, а более крупных — у задней стены. Несмотря на такое распределение топлива, диапазон изменения а, Ог и ИОг меньше, чем

А и сопла служат для подач®

У решетки с ручным забросом топлива, что видно из рис. 3-9 и сопостав­ления его с рис. 3-2 и 3-3. Имеющие место в топке ПМЗ-РПК колеба­ния состава газов объясняются тем, что при ручном регулировании про­цесса горения подача топлива изменяется, а поступление воздуха оста­ется постоянным.

Процесс сжигания твердого топлива на неподвижной колосниковой решетке можно механизировать применением так называемой шурую­щей планки, которая перемещает топливо по колосниковой решетке,

Рис. 3-Ю. Топка с неподвижной колосниковой решеткой и шурующей планкой для каменных углей и их отходов. 1 — каретка; 2 — штанга; 3 —планка; 4 — электродвигатель с редуктором; 6 — водогрейный котел; 6 — лаз в топку; 7 — колосниковая решетка; 8 — бункер для топлива; 9 — бункер Для шлака.

Производит его шуровку и сталкивает шлак в специальный бункер [Л. 15, 17]. Общий вид такого устройства показан на рис. 3-10. Шурую­щая планка 3 приводится в движение специальным устройством, со­стоящим из рамы-каретки 1 со штангами 2, к которым она прикреплена, и механизма, соединенного с цепью и вращаемого с помощью электро­двигателя 4. В крайних положениях рамы установлены концевые выклю­чатели. Штанги могут быть выполнены в виде цепей, труб, швеллеров. Топливо из бункера 8, расположенного на фронте топки с шурующей планкой 3 (форма которой показана на рис. 3-11,а), захватывается и подается под горящий слой на решетку; при поступательном и возврат­ном движении шурующей планки куски топлива перемещаются и пере­мешиваются по длине решетки (рис. 3-11,6). Планка осуществляет в те­чение цикла перемещение топлива, его шуровку и удаление шлака. Планка движется 80—85% времени за цикл, совершая его за 8—20 мин. Время цикла связано с видом топлива, длиной решетки и тепловой на­грузкой топки. Топливо и его шлак не должны спекаться, и поэтому 126
планку обязательно охлажда­ют водой. Топки с шурующей планкой пока по ряду при­чин не нашли широкого при­менения в котельных уста­новках.

•’.• • ••I Свежий уголь

Механизм для подачи и перемещения слоя топлива, а также удаления шлака мо­жет быть отделенным от ко­лосников и совмещенным с ними, как это показано на рис. 3-12.

Ш.

О Горящее топливо ^\

Такие топочные устрой­ства называют топками с наклонно переталки­вающими решетками или каскадными в зависимо­сти от их конструктивного ис­полнения.

Рис. 3-11. Профили (а) и схема работы рующей планки (б).

В некоторых конструкциях топливо подается на колосни­ковую решетку под слой горя­щего на ней топлива с по­мощью шнеков, поршней и дру­гих механизмов (рис. 3-12,6 и в).

Наибольший интерес пред­ставляет топка Ломшакова —

Крууль (ЛК), предназначен­ная для сжигания городских отходов и сланцев.

Общий вид колосниковой решетки приведен на рис. 3-13.

Шу-

Решетка состоит из трех по­движных рам—тележек с раз­дельными приводами 2. Рамы могут перемещаться друг отно-‘ сительно друга с числом ходов

2 или 4 в минуту на относи­тельную длину в 0, 60, 110,145,

160 мм. Топливо из бункера 4 подается в предтопочную шахту 5, из ко­торой поступает на направляющую плиту 10 и колосники 1, затем с по­мощью переталкивающих колосников (рис. 3-13,6) шуруется и передви­гается вниз к последнему ряду колосников, где лежит шлак. Колосники решетки имеют ячейки глубиной 50 мм (рис. 3-13,в), заполненные гра­нитным гравием с размерами кусков 8—12 мм, что необходимо для уменьшения провала топлива. С колосников шлак удаляется в бункер 9. Угол наклона решетки к горизонтали 10,5°, длина колосника —730 мм,, ширина — 200 мм; сопротивление решетки с ячейками, засыпанными гравием, составляет 100—120 Па (10—12 мм вод. ст.).

В решетках такого типа ширина зеркала горения от 1100 до 6500 мм и длина от 3300 до 8800 мм, т. е. для производительности агрегатов от 0,8 до 23 МВт (от 0,7 до 20 Гкал/ч).

/

В настоящее время топки ЛК не выпускаются.

Механизацией процесса сжигания топлива* в слое является приме­нение цепных подвижных колосниковых решеток.

Общий вид цепной колосниковой решетки показан на рис. 3-14.

Решетка состоит из рамы, на которой установлены подшипники двух валов — ведущего 1 и ведомого 7. На ведущем валу закреплены шестерни-звездочки, входящие в зацепление с ведомыми элементами полотна колосниковой решетки, на ведомом валу — гладкие шкивы.

Полотно колосниковой решетки может быть выполнено из стальных пластинчатых цепей (чешуйчатое полотно), к которым прикреплены держатели колосников с помощью «пальцев» со шплинтами. В отвер­стия держателей заводят пальцы — приливы ‘колосников. Цепи соеди­нены между собой стяжными стержнями с надетыми на них дистанци­рующими трубками и роликами.

Вся эта конструкция опирается на раму 2 из балок (рельс), по которым катятся ролики. Попадая на шкив ведомого вала, колосники поворачиваются, в результате чего остатки топлива или шлака выпа­дают, очищая колосниковое полотно. Далее полотно решетки перемеща­ется к фронту топки. Для разгрузки основной рамы под полотном уста-

Рис. 3-12. Слоевые топки с наклонно переталкивающими топливо колосниками и с ниж­ней подачей топлива. А: / — колосники; 2 —механизмы для перемещения колосников; 3 — бункер для топлива; 4 — шибер, регулирующий толщину слоя топлива; 5 — бункер для шлака; 6 — поршень или плунжер; 7 — дробилка для шлака; б и в: I — поступившее сырое топливо; II — слой с вы­ходящими летучими; 111 — горящие летучие и кокс; IV — зона догорания топлива и шлака.

Е)

Рис. 3-13. Топка с наклонно переталкивающими колос­никами Ломшакова — Крууль (ЛК).

А — общий вид топки; б — колосники среднего ряда; в — ячей­ка колосника с заполнением гравием из гранита; / — колосники решетки; 2 — привод тележек; 3 — управление тележками; 4 — предтопочный бункер; 5 — предтопочная шахта; 6 — зоны по­дачи воздуха; 7 — вторичное острое дутье; 8 — шиберы для спу­ска провала; 9 — бункер для шлака; 10 — направляющая плита.

Новлены нижние направляющие балки в виде дополнительной рамы 6. Масса 1 м2 полотна решетки составляет 300—400 кг и общая масса 1 м2 активной площади решетки— 1,5—2,7 т.

Из бункера 3, расположенного на фронте топки, топливо попадает на колосники решетки 5. Толщина слоя топлива регулируется с помощью секторного затвора 10 и шибера 11. Скорость движения колосниковой решетки может быть изменена приводом 9 с редуктором 12, сидящим на ведущем валу решетки.

В топочном пространстве осуществляется верхнее зажигание топли­ва под действием излучения сводов, факела и частично соприкосновения с горящим слоем. По мере движения решетки и лежащего на ней непо­движно топлива происходят подсушка топлива, выделение летучих, вы­горание образовавшегося кокса и выжигание шлака. Распределение потока воздуха в соответствии с фазами горения топлива под колосни­ковой решеткой осуществляет короб 4, разделенный на зоны.

Рис. 3-15. Топка с чешуйчатой цепной решеткой обратного хода (продольный разрез и вид на фронт).

Опор- 75-

/ — ведущий передний вал; 2 — рама решетки; 3 — угольный ящик; 4 — колосниковое полотно; 5—задний вал; 6 — задние неподвижные колосники; 7 — ные катки; 0 — привод цепной решетки и редуктор; 11— привод ПМЗ — двигатель, передача и редуктор; 12 — кожух фронта; 14 — шахта для шлака;

ПМЗ; 16 — дополнительная сама (остальные обозначения в тексте к рис. 3-14).

Продольный разрез; обозначения см. рис. 3-15.

1115 Рис. 3-17, Продольный разрез топки с цепной колосниковой решеткой и предтопком Макарьева для сжигания торфа.

Шлак удаляется с колосниковой решетки при помощи шлакоснима — теля 8 и сбрасывается в бункер для сбора шлака.

Подобного типа цепные решетки называются бес провальными цепными решетками (БЦР) с соответствующим номером, а иног­да с шифром (М), обозначающим модернизацию.

В последние годы заводы выпускают цепную решетку с чешуйчатым (ЧЦР) или ленточным (ЛЦР) полотном прямого и чаще обратного хода с пневматическим забросом топлива (ПМЗ).

Общий вид компоновки топки с ЧЦР обратного хода показан на рис. 3-15. В отличие от топки с ЧЦР прямого хода в ней отсутствует регулятор толщины слоя на решетке и бункер для шлака перенесен на фронт топки. Скорость движения решетки может изменяться в пределах от 2,3 до 16,6 м/ч, живое сечение полотна решетки равно 5%, мощность электродвигателя — от 4 до 12 кВт.

Решетка с ленточным полотном ЛЦР отличается от топки с чешуй­чатым ЧЦР тем, что полотно набирается из пяти типов колосников, часть которых является ведущими. Они представляют собой звено цепи, приводимой в движение звездочкой.

Общий вид конструкции топки с ЛЦР обратного хода с пневмоме­ханическим забрасывателем приведен на рис. 3-16. Вид с фронта обеих топок одинаков, масса 1 м2 колосникового полотна решетки ЛЦР состав­ляет около 430 кг; скорость движения от 2,04 до 13,9 м/ч, живое сече­ние— 5%, мощность электродвигателей решеток от 1,4 до 4,0 кВт и пнев­момеханического забрасывате­ля — 1,1 кВт.

Для сжигания кускового тор­фа на цепных решетках применя­ются топки с предварительной подготовкой (подсушкой) топли­ва в предтопках системы Ма­карьева (рис. 3-17). Подготовка топлива осуществляется на спе­циальных ступенях 1 за счет со­здания и поддержания очагов горения. Ступени состоят из ох­лаждаемых балок, обмурованных или защищенных огнеупорной массой. В предтопок для поддер­жания горения вводится до 15% воздуха, нагретого до температу­ры 250°С.

Предтопок Макарьева позво­ляет экономично сжигать куско­вой торф с добавкой к нему до 30% по массе фрезерного торфа при влажности топлива до 50%.

Цепные решетки с предтоп — ками применяют для сжигания торфа под котлами производи­тельностью до 2,8 кг/с (50 т/ч) или до 35 МВт (30 Гкал/ч) с ис-

_ „ 1с _ пользованием серийно выпускае-

Рис. 3-18. Схема топки с псевдоожнжен — пешего* Кпнгтоуктилнор

Ным (кипящим) слоем топлива в энерготех — "Г решеток. ]\ОНСТруКТИВНОе

Нологической установке. оформление предтопка выпол-

Загрузка колчедана

Рис. 3-19. Конструктивное выполнение топки с псевдоожиженным (кипящим) слоем топлива и ее компоновка с установкой по рис. 3-18.

Няется либо заводом — изготовителем котельного агрегата, либо проект — «ой организацией, разрабатывающей котельную.

Более высокой интенсификации процесса сжигания топлива в слое можно достигнуть, сжигая топливо в полувзвешенном состоянии — в топках с псевдоожиженным кипящим слоем. В этих топках для поддержания скорости витания топлива требуется точное соответствие скорости воздуха и газов и размеров частиц топлива. Сложность процесса и трудность обеспечения топок с кипящим слоем топливом с определенным размером частиц привели к тому, что их при­меняют пока в технологическйх установках (рис. 3-18). Заводская кон­струкция топочного устройства и котлоагрегата показана на рис. 3-19.

-Кроме приведенных, имеются многочисленные конструкции механи­ческих топок для котлов малой производительности, однако они или проходят проверку, или еще не совершенны.

Для классификации и анализа Е. В. Нечаев и А. Ф. Лубнин (ЦКТИ) [Л. 14] предлагают по принципу движения потоков топлива и воздуха различать следующие схемы слоевого процесса: с встречными потоками топлива и воздуха; с поперечными потоками топлива и воздуха; с параллельными потоками топлива и воздуха;

С обращенным слоем (потоки топлива и воздуха на решетке, охлаж­даемой водой, направлены вниз; с решеткой соприкасается раскаленный слой топлива) ;

Смешанные схемы.