---

Способ увеличения поверхности испарения топлива в топке

При горении жидкого топлива в реакцию вступает только его газовая фаза. Поэтому при сжигании топлива в топках применяют специальные меры для повышения эффективности его испарения и сгорания. Во-первых, с целью повышения скорости испарения топливо подогревают до 120-160 градусов Цельсия, во-вторых, его распыляют для увеличения поверхности испарения. Подачу топлива в топки и распыление его осуществляют форсунками. Для дополнительного увеличения поверхности испарения топлива, а значит, и увеличения степени измельчения частиц топлива применяют форсунки со специальными насадками, значительно уменьшающими размер распыленных частиц топлива. Тем не менее, при сжигании мазута на трубах и кранах топки и пароперегревателей образуется отложение несгоревших составляющих топлива, которые уменьшают коэффициент теплопередачи, что ведет к повышению температуры отходящих газов и уменьшению КПД топки. При измельчении капель жидкости затрачивается работа на преодоление сил поверхностного натяжения жидкости. Чем меньше диаметр капли жидкости, тем большее усилие необходимо приложить к капле, чтобы ее измельчить. Поэтому механические системы, как форсунки, подающие топливо в топку, имеют ограничения по размеру распыляемых частиц, определяемых поверхностным натяжением жидкого топлива. Степень распыления капли зависит преимущественно от скорости ее движения. В топках котельных агрегатов, по всей вероятности, форсунками возможно распыление капли топлива до десятых долей миллиметра. Дальнейшее измельчение капли топлива до сотых и тысячных долей миллиметра потребует создание специальных устройств для ускорения частиц распыляемого топлива до десятков и сотен метров в секунду. Решение поставленной задачи представляет значительные технические трудности, кроме того, это приведет к большим потерям энергии для обеспечения работы ускоряющих систем. Эксперименты, проведенные авторами по распылению через форсунку эмульсии топлива (мазута), содержащей 25% воды, полученной ультразвуковым диспергатором – установкой РАФ-14, показывает:

• существенное увеличение КПД сгорания топлива в топке;
• возрастание более чем на порядок эффективности распыления частиц топлива;
• исключение образования на трубах экранов топки и пароперегревателей отложения несгоревших составляющих топлива;
• размер капли эмульсии составляет 0,7 – 1,0 микрон.

По заключению специализированной инспекции аналитического контроля по Уральскому региону (аттестат аккредитации № РОС КО. 0001.511721) концентрации и выбросы всех контролируемых загрязняющих веществ при сжигании водотопливной эмульсии, полученной на установке РАФ-14, ниже, чем при сжигании мазута и составляют:

• по саже (взвешенные вещества) – в 1,2 раза;
• по оксиду углерода – в 23,4 раза;
• по диоксиду серы – в 2,8 раза;
• по окислам азота – в 4,3 раза.

Согласно данным Отдела главного механика 178 СРЗ МОРФ прямая экономия мазута составляет 18% без потери теплотворности.

---

---