Камерные топки для сжигания жидкого и газообразного топлива.

В котельных установках из жидкого топлива используется мазут. Мазутными топками оборудуют котлы любой мощности. Мазут используется и как растопочное топливо при сжигании пыли и как дополнительное при совместном сжигании газа и мазута.

Мазут сжигается в камерных топках в распыленном состоянии. Для распыления топлива на возможно большее количество отдельных капель служат форсунки. По принципу работы форсунки бывают механические и паровоздушные.

В механических форсунках жидкое топливо под давлением 0,8 – 2 МПа проходит через мелкокалиберные отверстия в головке форсунки, дробится , и его частицы приобретают значительную скорость на выходе. В паровоздушных форсунках для пульверизации мазута используется кинетическая энергия потока пара или воздуха. Давление пара на входе составляет 0,3 – 1,6 МПа, а воздуха – 0,3 - ,07 МПа.

Форсунки с паровым распыливанием неэкономичны из-за большого расхода пара – до 0,4 кг пара на 1 кг мазута. Поэтому они применяются либо как растопочные, либо в небольших котельных установках. Крупные котлы оборудуют форсунками с механическим распыливанием топлива. При этом мазут предварительно подогревают в теплообменниках до 100 – 120⁰С для уменьшения его вязкости. Мазут подается насосами, а для очистки его от механических примесей, загрязняющих форсунку, его фильтруют.

Механические форсунки могут быть ротационными, а паровые – паровоздушными высокого давления.

Мазутные форсунки обычно устанавливают на фронтальной стенки топки. Глубина топки должна быть не менее 3 м для малых форсунок и не менее 4 м для крупных. Чтобы избежать попадания капель неиспарившегося мазута на боковые стенки и на под топки, расстояние от них до оси форсунки не должно быть менее 2 – 1,2 м.

Для лучшего перемешивания распыленного топлива и воздуха, последний подается со скоростью 25 – 30 м/с через специальные регистры, установленные у форсуночных амбразур пи предназначенные для завихрения воздуха. Для создания наиболее благоприятных условий для протекания процесса горения рекомендуется подавать воздух через амбразуры к корню факела.

Для сжигания газа служат камерные топки, оборудованные газовыми горелками. Горелки предназначены для ввода в топку газа и воздуха в необходимых количествах и для организации устойчивого процесса горения в топке.

Когда газ и воздух вводят в топку раздельно, их смешение осуществляется турбулентной диффузией потоков. Горючая смесь образуется в факеле. Протекающий при этом процесс горения относится к диффузионному горению. Применяемые в этом случае горелки называются горелками без предварительного смешения газа и воздуха. Их, в основном, применяют в печной технике, где нужен растянутый факел.

При поступлении в топочную камеру горючей смеси, образовавшейся в смесителе горелки, протекает кинетическое горение. Это горелки предварительного смешения. Их применяют, когда требуется короткое слабо светящееся пламя.

В зависимости от способа подачи воздуха горелки бывают: с принудительной подачей воздуха от вентилятора и с подсосом воздуха. В последних (инжекционных), воздух, необходимый для горения, эжектируется струей горючего газа или поступает к горелке за счет разряжения в топке.

В горелках для газов с большой теплотой сгорания должно осуществляться смешение малых количеств газа с относительно большим количеством воздуха. Для сжигания 1 м³ природного газа требуется около 10 м³ воздуха. Чтобы обеспечить хорошее смешение, газ подается в движущийся поток воздуха тонкими струйками.