ГОРЕЛКИ УНИФИЦИРОВАННЫЕ ПЫЛЕУГОЛЬНЫЕ

ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, РАЗМЕРЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

РТМ 108.132.02—81

Издание официальное

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 04.05.81 № ЮК-002/3384

© Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова (НПО ЦКТИ), 1982.

РШ 108.132.02—81 Стр. 9

Примечание. Горелка состоит из двух сопл вторичного воздуха, направленных встречно под углом друг к другу, и двух сопл пылевоздушной смеси, направленных также встречно под меньшим углом друг к другу. Унифицированные горелки имеют круглые сопла.

Унифицированная плоскофакельная горелка с подачей пыли горячим воздухом (УГПЦпф) имеет дополнительное сопло для ввода сушильного агента, расположенное над верхним соплом вторичного воздуха черт. 10.

Унифицированная плоскофакельная горелка (УГПЦпф)

Черт. 10

1 — сопло для подачи пылевоздушной смеси; 2 — сопло для подачи вторичного зоздуха; 3 — сопло для подачи сушильного агента; 4 — трубы для форсунки,

запальника и лючка

2.6. Конструкция унифицированной пылеугольной прямоточной вертикально-щелевой горелки с односторонней подачей пылевоздушной смеси (УГПО) должна соответствовать конструктивной схеме, приведенной на черт. 11.

Унифицированная вертикально-щелевая горелка с односторонним подводом пылевоздушной смеси (УГПО)

1 2

\г

Черт. И

а — горелка с подводом вторичного воздуха по вертикали; б — то же, по горизонтали; 1 — сопла для подачи пылевоздушной смеси; 2 — сопла для подачи вторичного воздуха

Примечание, Горелка состоит из двух сопл прямоугольного сечения, которые имеют общую горизонтальную ось. Пылевоздушная смесь подается по внутреннему соплу (по отношению к центру топки), а вторичный воздух по наружному соплу.

2.7. Конструкция унифицированной пылеугольной прямоточной вертикально-щелевой горелки с чередующейся подачей пылевоздушной смеси (УГПЧ_В) должна соответствовать конс-труктивйой схеме, приведенной на черт. 12.

PTM 108.132.02—81 Стр^ It

Унифицированная вертикально-щелевая горелка с чередующимся расположением сопл первичного и вторичного воздуха (УГПЧв)

1

а    1    2

d ! 2

Черт. 12

а — горелка с подводом вторичного воздуха по вертикали;

6 — то же, по горизонтали, 1 — сопла для подачи пылевоздушной смеси; 2 — сопла для подачи вторичного воздуха

Примечание. Горелка состоит из двух параллельно расположенных групп вертикально установленных сопл для пылевоздушной смеси, по краям и между которыми расположены сопла вторичного воздуха

Унифицированная вертикально-щелевая горелка с чередующейся подачей пылевоздушной смеси и с вводом газов рециркуляции в горелку (УГПЧв. _р) состоит из тех же элементов, что и горелка УГПЧв, но при этом имеет дополнительный короб для ввода газов рециркуляции (черт. 13).

Унифицированная вертикально-щелевая горелка с коробом для подвода газов рециркуляции (УГПЧ_{в р})

2.8.    Конструкции горелок УГПО, УГПЧ_В и УГПЧ_В._Р (черт. 11 — 13) позволяют осуществлять подачу вторичного воздуха в вертикальной или горизонтальной плоскости.

2.9.    Унифицированные горелки (УГЛЛ, УГПЛ и УГПЦ„ф) для сжигания каменных углей разработаны для схем пылеприготовле-ния с промбункером и с прямым вдуванием при воздушной сушке.

2.10. Унифицированные горелки (УГПО и УГПЧ_В) для сжигания бурых углей разработаны для схем пылеприготовления с прямым вдуванием при воздушной, газовоздушной и газовой сушке.

3. ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ ГОРЕЛОК

3.1.    Тепловая мощность горелки при заданной ее производительности (количество тепла, вводимое с топливом в топку через^ горелку в единицу времени) определяется по формуле С?_Г~В_Г<2£*

3.2.    Тепловая мощность топки (количество тепла, вводимое в топку с топливом в единицу времени) определяется по формуле

Qt.t — B = Q_rz_r.

О_тт,МВт(Гкал/ч)

тот» шнт

1508(1300)

тто)

Шит 1160(10001 тнооо) т 8оо)

812( 700)

696(600)

580(500)

Ш( Ш)

368(300)

732(200)

116( 100)

3.3. Связь между тепловой мощностью топки Q_T. _т, тепловой мощностью горелки Q_r и количеством горелок г_г, установленных на котле, иллюстрируют графики, приведенные на черт. 14 и 15, из которых следует, что для оснащения паровых котлов паропроиз-водительностью от 20,8 кг/с (75 т/ч) до 735 кг/с (2650 т/ч) и водогрейных котлов теплопроизводительностью от 116 до 232 МВт надо, иметь ряд горелок единичной мощностью 15, 25, 35, 50, 75 и 125 МВт.

3.4.    Унифицированные пылеугольные вихревые горелки для сжигания каменных углей (УГЛЛ_С. а. УГЛЛ, УГПЛ_С. _а, УГПЛ) в зависимости от тепловой мощности подразделяются на 6 типоразмеров: 15, 25, 35, 50, 75 и 100 МВт.

3.4.1.    Унифицированные пылеугольные плоскофакельные горелки для сжигания каменных углей (УГПЦ_Пф) в зависимости от тепловой мощности подразделяются на 5 типоразмеров: 35, 50, 75, 100 и 125 МВт.

3.4.2.    Унифицированные пылеугольные прямоточные горелки с односторонней подачей пылевоздушной смеси (УГПО) в зависимости от тепловой мощности подразделяются на 5 типоразмеров: 15, 25, 35, 50 и 75 МВт.

3.4.3.    Унифицированные пылеугольные прямоточные горелки с чередующейся подачей пылевоздушной смеси (УГПЧ_В) в зависимости от тепловой мощности подразделяются на 5 типоразмеров: 15, 25, 35, 50 и 75 МВт.

3.5.    Тепловая мощность топки и количество унифицированных горелок для стационарных паровых котлов в зависимости от тепловой мощности топки, расположения горелок на ее стенах, вида

PTM 108.132.02—81 Стр. 15

топлива и способа шлакоудаления определяются для вихревых горелок по табл. 1 приложения 1, для прямоточных горелок — по табл. 2 приложения 1.

3.5.1.    Количество горелок для водогрейных котлов указано в табл. 3 приложения 1.

3.5.2.    При выборе тепловой мощности вихревых горелок следует руководствоваться указаниями ОСТ 108.030.26—78, а прямоточных— указаниями РТМ 108.030.120—78.

3.5.3.    При схемах с прямым вдуванием количество горелок, устанавливаемых в топке, должно быть увязано с количеством устанавливаемых и работающих при номинальной нагрузке мельниц.

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВА И ОСНОВНЫЕ РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

4.1.    Характеристики топлива, для которого разработаны унифицированные горелки, даны в табл. 4 и 5 приложения 1.

4.2.    Для удобства унификации введены следующие удельные величины, отнесенные к 1,16 МВт (1 Гкал/ч) тепловой мощности горелки:

В_у — удельный расход топлива, кг/ч;

1/® — удельное количество теоретически необходимого воздуха, кг/ч; a, I/® — удельный расход пылевоздушной смеси, кг/ч; а₂1/® — удельный расход вторичного воздуха, кг/ч; а_г.р V* — удельный расход газов рециркуляции, кг/ч;

«с.а 1/; — удельный расход сушильного ^агента, кг/ч; f_u /₂, Да, /г.р, /общ — удельные сечения каналов горелки на выходе, м².

4.3.    В табл. 6—8 приложения 1 приведены коэффициенты избытка воздуха в горелках а_г, коэффициенты подачи воздуха: первичного си, вторичного а₂, сушильного агента а_с. а и газов рециркуляции а_г._Р. Там же даны удельные значения теоретически необходимого количества воздуха V*, удельные значения весовых расходов <xiV°; а₂ V*\ а г.р V* и а_с._а для разных схем сушки и транспорта -пыли.

Примечание. Величины удельного расхода теоретически необходимого воздуха V⁰ для различного топлива мало отличаются; максимальное отличие усредненных значений принятых для расчетного условного топлива, от значений для различных каменных углей (табл. 4 и 6 приложения 1) составляет 2,5%, а для бурых углей различных месторождений (табл. 5 и 7 приложения 1) — 6%.

4.4.    В табл. 9 и 10 приложения 1 приведены принятые в соответствии о ОСТ 108.030.026—78 и РТМ 108.030.120—78 скорости на выходе из унифицированных-горелок, а также значения температур сред и весовых скоростей на выходе из каналов горелок для различных систем пылеприготовления.

5. ВЕЛИЧИНЫ УДЕЛЬНЫХ ВЫХОДНЫХ СЕЧЕНИЙ КАНАЛОВ ГОРЕЛКИ

5.1.    Величины удельных выходных сечений каналов горелок определяются по формуле

f -

J ¹ ywi 3600

5.2.    Величины выходных сечений каналов горелок различной мощности определяются по формуле

F г⁼ fiQr.

5.3.    Величина суммарных сечений каналов горелки

F общ ⁼ S/'V

5.4.    Величины удельных сечений f_u /с.а, /г.р, а также выходные сечения каналов унифицированных горелок заданной мощности Fь F₂, F_с._а, F_TtV для каменных углей приведены в табл. И приложения 1, а для бурых углей — в табл. 12, 13 и 14 приложения 1.

Примечания:

1.    При воздушной сушке размеры выходных сечений горелок определяются для расчетного топлива по усредненным значениям V°. Для каменных углей V° = 1235 кг/ч на 1 МВт (1435'Кг/ч па 1 Гкал/ч); для бурых углей Vy = 1275 кг/ч на 1 МВт (1475 кг/ч на 1 Гкал/ч) тепловой мощности горелок.

2.    При газовой и газовоздушной сушке размеры выходных сечейин горелок определяются по характеристикам топлива; приведенным в табл. 8 приложения 1.

6. ОСНОВНЫЕ ТИПОРАЗМЕРЫ УНИФИЦИРОВАННЫХ ГОРЕЛОК

>6.1. Элементы вихревых унифицированных прямоточно-лопаточных и лопаточно-лопаточных горелок унифицированы по диа-метрам труб d₀, d_u d_c,_а, d₂ и размерам амбразур D&.

6.2. В табл. 1 приведены унифицированные величины диаметров труб, обеспечивающие конструирование вихревых горелок тепловой мощностью от 15 до 100 МВт (от 13 до 85 Гкал/ч).

Примечание. Отклонения выходных сечений каналов Fu F_c.a и F₂ унифицированных горелок данной тепловой мощности от расчетных, приведенных в табл. 11 приложения 1, составляют не более ±10%.

Таблица 1

PTM 108.132.02—81 Стр. 17

Стр. 18 РТМ 108.132.02—$!

6.2.1. В табл. 2 приведен типоразмерный ряд диаметров труб, позволяющий выбрать нужные диаметры выходных сечений каналов пылевоздушной смеси, вторичного воздуха и сушильного агента унифицированных вихревых горелок с допусками, указанными в примечании к п. 6.2.

Таблица 2

6.2.2. В табл. 3—6 приведен типоразмерный ряд диаметров труб, позволяющий выбрать нужные диаметры труб вихревых горелок для заданной тепловой мощности.

6.3.    В табл. 7 приведены конструктивные характеристики и унифицированные размеры диаметров труб для пылевоздушной смеси d\ и размеры амбразур А_а и 6_а прямоточных унифицированных плоскофакельных горелок (УГПЦ_Пф) и УГПЦ_Пф. _с.а.

Примечание. Отклонение величин выходных сечейий сопл пылевоздушной смеси плоскофакельных горелок от расчетных, приведенных в табл. И приложения 1, не превышает ±13%.

6.4.    В табл. 8 указаны основные размеры и выходные сечения для ряда горелок УГПЧ_В и УГПЧ_В._Р.

Группа Е25

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ГОРЕЛКИ

УНИФИЦИРОВАННЫЕ

пылеугольные    РТМ    108.132.02—81

ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ,    Введен    впервые

РАЗМЕРЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Указанием Министерства энергетического машиностроения от 04.05.81 № ЮК-002/3384 срок введения установлен

с 01.07.82

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на унифицированные пылеугольные горелки для стационарных паровых котлов паропроизводительностью от 75 до 3950 т/ч и для водогрейных котлов теплопроизводительностью от 100 до 200 Гкал/ч. РТМ устанавливает типы и конструктивные схемы унифицированных пылеугольных вихревых и прямоточных горелок для сжигания каменных и бурых углей в топках с твердым (ТШУ) и жидким (ЖШУ) шлакоудалением.

В РТМ даны конструктивные схемы унифицированных горелок, размеры их выходных сечений, приведен ряд рекомендуемых тепловых мощностей для каждого типа горелок, типоразмерный ряд диаметров амбразур и элементов, составляющих горелку, даны основные характеристики топлив, для которых рекомендуются унифицированные горелки и режимы работы с разными системами пылеприготовления.

1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

D₀ — внешний диаметр центральной трубы вихревой горелки, м;

d₀ — внутренний диаметр центральной трубы вихревой горелки, м;

Таблица 3

Данные для выбора диаметра труб, из которых компонуются горелки УГЛЛс.а и УГПЛ_{е а}, при транспорте пыли сушильным

агентом (ai = 0,25, а₂—0,9)

D_l— внешний диаметр трубы пылевоздушной смеси (первичного воздуха), м; d_x — внутренний диаметр трубы пылевоздушной смеси (первичного воздуха), м;

— внутренний диаметр трубы пылевоздушной смеси унифицированной горелки, м;

D₂ — внешний диаметр трубы вторичного воздуха, м; d₂ — внутренний диаметр трубы вторичного воздуха, м;

D_c.a — внешний диаметр трубы сушильного агента, м; flfc.a — внутренний диаметр трубы сушильного агента, м;

£>_а— диаметр амбразуры горелки, м;

Л_г — высота прямоточной горелки ¹, м;

Ь_г — ширина горелки², м;

—    высота сопла пылевоздушной смеси (первичного воздуха), м;

h₂ — высота сопла вторичного воздуха, м;

Л_с.а— высота сопла сушильного агента, м;

А_г.р —высота сопла газов рециркуляции, м;

Ь_х — ширина сопла пылевоздушной смеси (первичного воздуха), м;

Ь₂ — ширина сопла вторичного воздуха, м;

Аса — ширина сопла сушильного агента, м;

А_г.р — ширина сопла газов рециркуляции, м;

А_а — ширина амбразуры, м;

Л_а — высота амбразуры, м;

F_x — выходное сечение каналов (сопл) пылевоздушной смеси, м²;

/^ — выходное сечение каналов вторичного воздуха, м²;

F_c.а -выходное сечение каналов сушильного агента, м²;

F_r.р — выходное сечение каналов газов рециркуляции, м²;

F_& — сечение амбразуры, м²;

/•'общ — суммарное сечение каналов горелки, м²;

a_t — коэффициент подачи первичного воздуха в тракте пылевоздушной смеси горелки;

<х₂ — коэффициент подачи вторичного воздуха в горелку; «с.а — коэффициент подачи сушильного агента в горелки; оч-.р — коэффициент подачи газов рециркуляции в горелки; а_г — коэффициент избытка воздуха в основной горелке;

—    среднерасходная скорость пылевоздушнон смеси на выходе из горелки при t_u м/с;

—    среднерасходная скорость вторичного воздуха на выходе из горелки при t_2j м/с;

PTM 108.132.02—81 Стр. 3

w_Cmd— среднерасходная скорость сушильного агента на выходе из канала горелки при /_с<а, м/с;

w_r._p— среднерасходная скорость газов рециркуляции на выходе из канала горелки при f_r._p, м/с;

V_x — объемный расход пылевоздушной смеси через горелку при t_u м³/с;

Vo — объемный расход вторичного воздуха при t₂, м³/с;

V_c.._d— объемный расход сушильного агента через горелку при fc.a, м³/с;

V_r.p — объемный расход газов рециркуляции при /_г>р, м³/с;

Qt.t — тепловая мощность топки, МВт (Гкал/ч)³;

Q_r — тепловая мощность горелки, МВт (Гкал/ч);

Qp — низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг (ккал/кг);

В— расход топлива на котел, кг/с (кг/ч);

В_г — количество топлива, подаваемого в горелку за единицу времени (производительность горелки), кг/с (кг/ч);

ЦУ^р — влажность рабочей массы топлива, %;

А^р — зольность рабочей массы топлива, %;

Wⁿ — приведенная влажность топлива, %;

А^п — приведенная зольность топлива, %;

V^r — содержание летучих в горючей массе топлива, %;

V₀ — теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива при стандартных параметрах**, м³/кг;

z_r — количество горелок, шт.;

£_яр — количество ярусов, шт.;

I — расстояние от выходных кромок лопаток аксиального лопаточного аппарата до среза амбразуры, м;

/₀ — величина заглубления пылевого и центрального насадков в вихревых горелках и сопл пылевоздушной смеси в плоскофакельных, м;

Удельный расход, кг/ч:

В_у — топлива;

Vо — теоретически необходимого воздуха; ^aiVy- пылевоздушной смеси; а₂1^у—вторичного воздуха; ^ac.aV£ — сушильного агента; tf-r.pVy — газов рециркуляции.

Удельное выходное сечение каналов горелки, м²: fi — пылевоздушной смеси;

/₂ — вторичного воздуха;

/с.а — сушильного агента;

/г.р — газов рециркуляции;

/общ — удельное суммарное сечение каналов горелки.

2. НАЗНАЧЕНИЕ И ТИПЫ ГОРЕЛОК

2.1.    Унифицированные пылеугольные горелки должны обеспечивать:

возможность ввода в топку угольной пыли и воздуха в необходимых количествах;

устойчивое воспламенение топлива заданного состава и его сжигание с нормированной экономичностью при соответствующей конструкции топочной камеры и компоновке горелок;

возможность растопки котла при помощи запальных и растопочных устройств, расположенных в общей амбразуре с горелкой.

2.2.    Для сжигания каменных углей следует применять вихревые унифицированные лопаточно-лопаточные горелки (УГЛЛ), прямоточно-лопаточные (УГПЛ) или прямоточные унифицированные плоскофакельные горелки (УГПЦ_Пф).

Для сжигания бурых углей следует применять прямоточные унифицированные горелки с односторонней подачей пылевоздушной смеси (УГПО) и унифицированные горелки с чередующейся подачей пылевоздушной смеси (УГПЧ_В).

2.3.    Конструкция унифицированных пылеугольных вихревых прямоточно-лопаточных горелок с подачей пыли каменных углей сушильным агентом (УГПЛ_са) должна соответствовать конструктивным схемам, приведенным на черт. 1 и 2.

PTM 108.132.02—81 Стр. 5

Двухканальная унифицированная пылеугольная вихревая прямоточно-лопаточная горелка (УГПЛ_С а)

Примечание. Горелка состоит из тангенциальных завихрителей вторичного воздуха и трех (одноканальная горелка — черт. 1) или четырех (двухканальная горелка — черт. 2) концентрично расположенных труб, образующих каналы для подачи пылевоздушной смеси и вторичного воздуха, а также воздуха, необходимого для растопочной форсунки, расположенной в центральной трубе.

2.3.1. Конструкция унифицированных пылеугольных вихревых прямоточно-лопаточных горелок с транспортом пыли каменных углей горячим воздухом и вводом сушильного агента в горелку (УГПЛ) должна соответствовать конструктивным схемам, приведенным на черт. 3 и 4.

Одноканальная унифицированная пылеугольная вихревая прямо-точно-лопаточная горелка с дополнительным каналом для сушильного агента (УГПЛ)

Черт. 3

Стр. 6 РТМ 108.132.02—81

Двухканальная унифицированная пылеугольная вихревая прямоточное лопаточная горелка с дополнительным каналом для сушильного агента

(УГПЛ)

Примечание. Горелка состоит из тех же элементов, что и прямоточнолопаточная е подачей пыли сушильным агентом. Добавляется только одна труба между каналами для пылевоздушной смеси и вторичного воздуха, являющаяся каналом для ввода сушильного агента.

2.4. Конструкция унифицированных пылеугольных вихревых лопаточно-лопаточных горелок с транспортом пыли каменных углей сушильным агентом (УГЛЛ_с.а) должна соответствовать конструктивным схемам, приведенным на черт. 5 и 6.

Одноканальная унифицированная пылеугольная вихревая лопаточно-лопаточная горелка (УГЛЛс.а)

Черт. 5

Примечание. Горелка состоит из аксиального завихрителя в тракте пылевоздушной смеси, тангенциальных завихрителей вторичного воздуха и тргех (одноканальная горелка — черт. 5) или четырех (двухканальная горелка — черт. 6) концентрично расположенных труб, образующих каналы для подачи пылевоздушной смеси, вторичного воздуха и воздуха, необходимого для растопочной форсунки.

2.4.1. Конструкция унифицированных пылеугольных вихревых лопаточно-лопаточных горелок с транспортом пыли каменных углей горячим воздухом и вводом сушильного агента в горелку (УГЛЛ) должна соответствовать конструктивным схемам, приведенным на черт. 7 и 8.

Одноканальная унифицированная пылеугольная вихревая лопаточно-лопаточная горелка с дополнительным каналом для сушильного агента (УГЛЛ)

Черт. 7

Примечание. Горелка состоит из тех же элементов, что и лопаточнолопаточная с подачей пыли сушильным агентом. Добавляется только одна труба между каналами для пылевоздушнэй^ смеси и вторичного воздуха, являющаяся каналом для подачи сушильного агента в топку.

2.5. Конструкция унифицированной пылеугольной прямоточной плоскофакельной горелки с центральной подачей пыли каменных углей сушильным агентом (УГПЦ_Пф_С. а) должна соответствовать конструктивной схеме, приведенной на черт. 9.

Унифицированная плоскофакельная горелка с подачей пыли сушильным

агентом (УГПЦ_Пф с.а)

1

Сумма высот сопл горелки и промежутков между ними при горизонтальном расположении сопл (расстояние по вертикали между крайними стенками горелки при наклонном расположении осей сопл), м.

2

*    Здесь и далее в скобках указаны единицы измерений в системе МК ГСС.

3

   р=101 235 Па (760 мм вод. ст.), 7=273 К.