Шахтные топки для сжигания дров и торфа впервые были созданы в СССР. Над разработкой рациональных конструкций этих топок для топлива различной влажности много работали в СССР проф. К. В. Кирш и его ученики.
Конструкция шахтной топки для сжигания дров представлена на рис. 10 Эта топка пристраивается к фронтовой стенке котла и состоит из кирпичной шахты 1, в которую загружается сверху через бункер топливо, и колосниковой решетки, состоящей из ряда горизонтальных колосников 2, наклонных колосников 3 и верхнего ряда горизонтальных колосников 4. Наклонные колосники опираются на трубы 5, охлаждаемые водой; угол наклона этих колосников может быть изменен путем перестановки опорных труб 5. Воздух, необходимый для горения топлива, подво-
И. Сталин. Вопросы ленинизма. М., Госполитиздат, издание одш надцатое, М. 1952, стр. 366.
Дится в три зоны: нижнюю 6, среднюю 7 и верхнюю 8. В среднюю и нижнюю зоны воздух подводится по трубопроводу 9 под
Давлением. Количество воздуха, подаваемого в каждую зону, может быть отрегулировано задвижками, установленными на дутьевом трубопроводе.
Во время работы топки шахта по всей своей высоте, достигающей 2 му а также весь объем между сводом 11 и порогом 12, заполняется через дверцы 10 топливом.
Зеркало горения топлива простирается от свода 11 до порога 12 и представляет собой наклонную плоскость с шириной, равной ширине топки; в соответствии с этим рассматриваемую топку называют шахтной топкой с наклонным зеркалом горения.
Рис. 10. Шахтная топка для сжигания СТИ 0Т ШИРИНЫ кОТЛа и ДЛИ Лплп ны поленьев котел снаб- Дрив, |
Толщина слоя топлива измеряется расстоянием от наклонных колосников до зеркала горения; она может ]быть отрегулирована в (за — /висимости от влажности и ’рода сжигаемых дров путем изменения длины свода 11. Ширина топки, а следовательно, и зеркала горения, должна быть равна стан
Дартной длине полена 900, 1200 и 1700 мм с добавлением 100—150 мм. Ширина загрузочного отверстия шахты принимается в пределах 600 -2- 800 мм. В зависимо-
Жается одной или двумя
Шахтами. Топка, изображенная на рис. 10, состоит из двух шахт, разделенных кирпичной стенкой толщиной в два кирпича.
Дрова, загруженные в горловину шахты, по мере выгорания нижележащего слоя, под влиянием собственного веса постепенно
опускаются по направлению к нижним горизонтальным колосникам 2. При этом топливо, по мере его продвижения вниз, последовательно подвергается сушке, отгонке летучих веществ и горению. На нижних колосниках 2 остается уголь, который сгорает при небольшой толщине слоя. Через этот слой пропускается большое количество избыточного воздуха, необходимого для сгорания летучих веществ в топочном объеме. Этот воздух хорошо охлаждает нижние колосники, работающие в условиях высокой температуры, развивающейся при сгорании угля.
Из рассмотрения процесса горения дров в шахтной топке следует, что все этапы этого процесса протекают одновременно, причем каждый этап — на определенном участке шахты при постоянной толщине слоя топлива.
Шахта является топливным аккумулятором, сглаживающим возможную неравномерность подачи свежего топлива. Таким образом, процесс горения в шахтной топке существенно отличается от процесса горения в ручной колосниковой топке, характеризуется большей устойчивостью тепловыделения слоя и не зависит от периодичности загрузки топлива.
Дрова к шахте обычно подаются в вагонетках; из них дрова разгружают в загрузочную воронку. Труд кочегара в случае применения шахтных топок заметно облегчается, а потому нормальной нагрузкой кочегара считают 1200 кг/час дров — в два раза больше, чем при обслуживании ручной колосниковой топки. Шахтные топки считают полумеханическими.
При сжигании дров повышенной влажности большое значение приобретают условия подготовки топлива в шахте. С этой целью в конструкции топки (см. рис. 10) предусмотрены верхние горизонтальные колосники 4, к которым воздух подводится через зону <3. На этих колосниках создаются дополнительные очаги горения, способствующие подсушке дров в горловине шахты. Кроме того, при сжигании дров повышенной влажности следует пользоваться дутьем, вводимым под нижние колосники, иметь повышенную толщину слоя топлива в шахте и применять дутьевой воздух, подогретый до 150—200°. В топочном объеме рекомендуется поддерживать разрежение около 7—8 мм вод. ст.
Для сжигания сырых дров влажностью до 55% у нас создана шахтная топка с вертикальным зеркалом горения (рис. 11). Она имеет вертикальную шахту, в нижней части которой на расстоянии Л = 1000 мм от низа газового окна расположена горизонтальная колосниковая решетка. На этой решетке создается очаг горения, способствующий хорошей подсушке лежащего выше топлива. Шйрина шахты т больше длины полена на 150 мм; ширина газового окна I делается меньше длины полена на 150 мм. Высота топки Я обычно близка к 4300 мм. Зеркалом горения в данной топке принято считать площадь вертикального газового окна, равную произведению Ы
При сжигании менее сырых дров заглубление колосниковой решетки уменьшают до размера /гь равного 600 мм,
Дверца, расположенная на уровне колосниковой решетки, предназначается для аагрузки дров на решетку при растопке котла; во время работы топки дверца закрыта.
Шахтная топка с вертикальным зеркалом горения обладает существенными недостатками. Так* при сжигании сухих дров с влажностью менее 45,% в горловине шахты загорается топливо и начинается сильное дымление через загрузочный бункер шахты.
Топка не может быть переоборудована для сжигания другого вида и сорта твердого топлива.
Шахтные топки применяются также для сжигания кускового торфа.