Котельный агрегат: топки с жидким шлакоудалением

Котлы могут оборудоваться различными видами топок. В частности существует котельный агрегат, в котором имеет место топка с жидким шлакоудалением. Именно про такой котельный агрегат, а точнее про его топку, мы поговорим в данной статье. В обычных однокамерных топках с сухим шлакоудалением в топке выпадает 10—20% всей золы (большее значение при высокозольных топливах). При жидком шлакоудалении эта цифра возрастает соответственно до 30—40%. Повышение доли золы, выпадающей в топке, которой оснащен котельный агрегат, приводит к уменьшению озоления газов, поступающих в конвективные поверхности нагрева, что снижает износ труб летучей золой. Уменьшение износа происходит при этом не только за счет падения озоленности газов, но и за счет изменения фракционного состава летучей золы, так как крупные, наиболее абразивные частицы золы выпадают в топке.

С другой стороны, при очень глубоком улавливании золы в топке (85—90%), когда в газоход уносятся только наиболее мелкие частицы, усиливается отложение на поверхностях нагрева мельчайшей летучей золы. С ростом доли золы, выпавшей в топке, уменьшается механический недожог, так как содержание горючих в жидком шлаке, удаляемом из топки, близко к нулю. Однако при этом увеличивается потеря с физическим теплом жидкого шлака, удаляемого из топки эта потеря составляет 400—450 ккал/кг шлака).

Расплавленный шлак уносит из топки высокопотенциальное тепло, однако использование его весьма затруднительно. Наиболее просто использовать тепло шлака для подогрева воды, в котором гранулируется шлак, но в этом случае трудно получить подогрев выше ~80°, а энергетическая ценность тепла такого потенциала невелика. Более перспективным, хотя и более трудным является использование тепла шлака для подогрева воздуха. Пока же приходится рассматривать тепло жидкого шлака как потерю. В целом увеличение доли золы, осаждаемой в топке, которую использует котельный агрегат, дает в большинстве случаев (кроме многозольных бурых углей и сланцев) значительные преимущества и поэтому при конструировании топок с жидким шлакоудалением обычно стремятся к увеличению улавливания золы в топке.

В однокамерных топках с жидким шлакоудалением улавливается, как правило, 30—40% шлака. Этот шлак частично выпадает на под прямо из факела за счет агломерации на лету мелких частиц, но в основной части скапливается на поверхности зашипованных экранных труб и по мере накопления шлакового слоя, оплавляясь, стекает с поверхности на под. В районе пода температура шлака должна обеспечивать его подвижность и свободное вытекание через летку. Поэтому в топках с жидким шлакоудалением горелки, которые предполагает котельный агрегат, располагаются близко к поду, чтобы обеспечить в этом месте максимальную температуру.