Процесс горения распыленного жидкого топлива по сравнению с горением газа является более сложным и длительным из-за дополнительных стадий — испарения капель и горения коксового остатка (для мазута). Кроме того, жидкие топлива нефтяного происхождения содержат углеводородные соединения, склонные к термическому разложению как в паровой, так и в жидкой фазе, что может быть причиной закоксовывания форсунок и образования коксовых отложений на стенках циклонного реактора.[ ...]
В связи со спецификой циклонного процесса затруднения при сжигании жидкого топлива в циклонных печах оказались настолько серьезными, что привели к появлению конструкций с организацией процессов горения жидкого топлива и плавления тугоплавких материалов в раздельных камерах [97]. Это направление связано со значительным усложнением конструкции циклонных реакторов и ухудшением их тепловых и аэродинамических характеристик и поэтому не может быть признано рациональным.[ ...]
Для улучшения первичного смесеобразования с целью сокращения общей протяженности зоны горения необходимо стремиться к подаче в циклонный реактор всего воздуха совместно с распыленным топливом, отказываясь от деления воздуха на первичный и вторичный. Этому способствуют благоприятные условия зажигания свежей смеси за счет интенсивной поперечной циркуляции высокотемпературных продуктов сгорания.[ ...]
Таким образом, наиболее эффективными средствами интенсификации процесса горения жидкого топлива в циклонных реакторах следует считать повышение тонины распыливания и улучшение первичного смесеобразования (смешение распыленного топлива с потоком дутьевого воздуха).[ ...]
Пневматические форсунки низкого давления (вентиляторные) (рис. 11) обеспечивают хорошее распыливание топлива при подаче через них всего (или, по крайней мере, большей части) необходимого для горения воздуха. Для отопления циклонных реакторов их можно применять в органическом сочетании с воздушными соплами реактора с использованием для распыливания энергии дутьевого воздуха, скорости которого должны быть не менее 70 м/с. Такие и более высокие скорости могут применяться в связи с необходимостью обеспечения высокой степени улавливания в реакторе расплава минеральных веществ.[ ...]
Наиболее рациональной является установка центробежных механических форсунок внутри воздушных сопл, при которой реализуется принцип предварительного смешения распыленного топлива с дутьевым воздухом (рис. 13, в, д). Сжигание мазута по варианту рис. 13, в было опробовано на опытно-промышленной циклонной установке при работе на холодном воздухе. Скорость воздуха в воздушных соплах составляла 16—36 м/с [83].[ ...]
Еще более эффективной является установка форсунок в воздушных соплах с ориентацией впрыска топлива навстречу воздушному потоку (рис. 13, г). Такое расположение форсунок обеспечивает высокую относительную скорость топлива и, следовательно, хорошее качество его рас-пыливания при умеренных скоростях воздуха, подачу в циклонный реактор воздуха с достаточно равномерно распределенными в нем каплями топлива. В результате испарение и выгорание капель топлива завершается на коротком участке у воздушных сопл, что уменьшает опасность коксообразования на стенках циклонного реактора. Рассматриваемая схема установки форсунок является одной из типовых при сжигании жидкого топлива в прямоточных камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей [27; 94 .[ ...]
Эти выводы полностью применимы и к случаям сжигания в циклонных реакторах различных жидких горючих производственных отходов.[ ...]
Для распиливания сточных вод широко применяются механические центробежные форсунки, так как они компактны, удобны для установки на реакторах и не требуют распиливающего агента. Наиболее простой в изготовлении является форсунка с одним или двумя круглыми тангенциальными входными каналами, показанная на рис. 12. Как известно, механические центробежные форсунки отличаются от других наиболее грубым распылом. Однако путем применения насосов повышенного давления и группы мелких форсунок вместо одной или нескольких более крупных можно получить приемлемую тонину распыливания.[ ...]
При обезвреживании сточных вод с высокой концентрацией горючих примесей можно применять пневматические форсунки низкого давления. В этом случае расход воздуха на окисление примесей может быть достаточным и для распыливания сточной воды. Применение этих форсунок при обезвреживании сточных вод с низкой концентрацией горючих примесей привело бы к неоправданно повышенному расходу воздуха в реактор и перерасходу топлива на процесс. Существенным недостатком механических центробежных форсунок является их повышенная склонность к засорению при распыливании жидкостей, загрязненных механическими примесями, особенно при малой их производительности. При распыливании таких жидкостей следует применять пневматические (паровые) форсунки высокого давления вихревого типа. Повышенные затраты на распыл в данном случае оправдываются повышением надежности работы форсунок. Кроме того, при высокой концентрации горючих веществ в сточной воде целесообразно также применение пневматических форсунок низкого давления. Возможные варианты установки форсунок для распыливания сточных вод в циклонном реакторе показаны на рис. 15. Варианты подачи сточной воды по схеме рис. 15, а, б были опробованы авторами на стендовом циклонном реакторе МЭИ [100].[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схемы пневматических форсунок низкого давления |
 |
| Схема центробежной форсунки с круглыми тангенци-альными входными каналами |
 |
| Варианты установки на циклонных реакторах механических центробежных форсунок для жидкого топлива. |
 |
| Варианты установки форсунок при грубом распыле жидкого топлива с использованием |
 |
| Варианты размещения форсунок для подачи сточных вод в |
 |