1 - нагнетающий вентилятор горелки; 2 - дымосос.
Отдельные горелки сконструированы так, что весь необходимый для сгорания топлива воздух подается в корень факела нагнетающим вентилятором. Горелки данного типа (рис. 3.28) называют горелками со 100-процентной подачей воздуха. Они намного эффективнее, чем горелки с раздельной подачей воздуха.
Рис. 3.28. Горелка с подачей всего воздуха в корень факела:
1 - топливо, 2 - нагнетающий вентилятор.
Для оснащения асфальтосмесительных установок фирмы «Веnninghoven» (Германия) используются горелки RAX JET TURBO дизельного топлива, газообразного топлива (природный газ, биогаз и др.), жидкого газа (пропан, бутан и др.), твердого топлива (уголь, биомасса, торф и др.). При использовании дизельного топлива его под высоким давлением (в сочетании со сжатым воздухом) через форсунку распыляют в головной части горелки, где оно перемешивается с потоком воздуха, идущего от вентилятора, и поджигается запальником устройства, работающего на пропане.
Стабильное чистое пламя способствует эффективному нагреву инертного материала, находящегося в районе сушки.
С помощью синхронизированного узла управления во всех диапазонах достигается оптимальное перемешивание топлива с воздухом, что обеспечивает эффективное сгорание топливной смеси.
Нагревательные аппараты обеспечивают предварительный нагрев вязких видов топлива (жиры, мазут и масляные отходы). Это способствует идеальной вязкости топлива, что обеспечивает эффективное сгорание, исключающее негативное влияние на окружающую среду.
При эксплуатации газовых горелок газ через газораспределительное устройство, оснащенное предохранительными и контрольными приборами, подается в головную часть горелки под давлением 300 мбар через газораспределительное кольцо, где он перемешивается с воздухом, подаваемым вентилятором. При этом обеспечиваются экономичность и экологически чистое сгорание топлива.
При использовании горелок жидкого газа пропан, бутан и другие смеси хранятся в специальных емкостях, откуда с помощью насоса высокого давления подаются под давлением 10 бар в горелку, на которой смонтировано газораспределительное устройство.
Посредством дозирующего вентиля топливо в заданном объеме через специальную форсунку впрыскивается в головную часть горелки, где поджигается и сгорает.
При эксплуатации горелок твердого топлива уголь, биомасса, торф и др. изначально доводятся до порошкообразного состояния, доставляются на АБЗ и хранятся в специальном силосе, защищенном от перепадов давления. На выходе из силоса смонтирована система дозирования, которая обеспечивает подачу порошкообразного топлива отмеренными дозами по пневматическому трубопроводу к горелке.
Установленная внутри горелки распределительная камера обеспечивает равномерное распределение топлива. В головной части горелки достигается оптимальное перемешивание топлива и воздуха с последующим чистым сгоранием данной топливной смеси. Допускается использование низкокачественной топливной пыли при условии примечания усиленного вторичного поддерживающего пламени.
Таблица 3.10.
Техническая характеристика горелок
фирмы « Benninghoven » (Германия)
| Модель | Топливо | Теплота сгорания, кДж/кг (м3) | Расход топлива мин., кг/ч | Расход топлива макс, кг/ч | Диапазон регулирования | Мощность, кВт | Давление вентилятора, мм вод. ст. | Производительность вентилятора, м3/ч | Мощность вентилятора, кВт |
| RAX JET I TURBO | |||||||||
| RJT 1Ö | диз. топл. | 42700 | 125 | 500 | 1:4 | 5930 | 200 | 7500 | 11 |
| RJT 1Ö | мазут | 42700 | 125 | 500 | 1:4 | 5930 | 200 | 7500 | 11 |
| RJT 1FG | сжиж. газ | 45600 | 76 | 460 | 1:6 | 5930 | 200 | 7500 | 11 |
| RJT 1G | прир. газ | 31800 | 110 | 660 | 1:6 | 5930 | 200 | 7500 | 11 |
| RJT 1K | уг. пыль | 20900 | 165 | 1000 | 1:6 | 5930 | 200 | 7500 | 11 |
| RAX JET 2 TURBO | |||||||||
| RJT 2Ö | диз. топл. | 42700 | 200 | 800 | 1:4 | 9490 | 250 | 12000 | 11 |
| RJT 2Ö | мазут | 42700 | 200 | 800 | 1:4 | 9490 | 250 | 12000 | 11 |
| RJT 2FG | сжиж. газ | 45600 | 125 | 750 | 1:6 | 9490 | 250 | 12000 | 11 |
| RJT 2G | прир. газ | 31800 | 180 | 1070 | 1:6 | 9490 | 250 | 12000 | 11 |
| RJT 2K | уг. пыль | 20900 | 265 | 1600 | 1:6 | 9490 | 250 | 12000 | 11 |
| RAX JET3 TURBO | |||||||||
| RJT 3Ö | диз. топл. | 42700 | 350 | 1400 | 1:4 | 16600 | 380 | 21000 | 33 |
| RJT 3Ö | мазут | 42700 | 350 | 1400 | 1:4 | 16600 | 380 | 21000 | 33 |
| RJT 3FG | сжиж. газ | 45600 | 214 | 1310 | 1:6 | 16600 | 380 | 21000 | 33 |
| RJT 3G | прир. газ | 31800 | 315 | 1880 | 1:6 | 16600 | 380 | 21000 | 33 |
| RJT 3К | уг. пыль | 20900 | 465 | 2800 | 1:6 | 16600 | 380 | 21000 | 33 |
| Модель | Топливо | Теплота сгорания, кДж/кг (м3) | Расход топлива мин., кг/ч | Расход топлива макс, кг/ч | Диапазон регулирования | Мощность, кВт | Давление вентилятора, мм вод. ст. | Производительность вентилятора, м3/ч | Мощность вентилятора, кВт | |
| RAX JET 4 TURBO | ||||||||||
| RJT 4Ö | диз. топл. | 42700 | 500 | 2000 | 1:8* | 23720 | 500 | 30000 | 45 | |
| RJT 4Ö | мазут | 42700 | 500 | 2000 | 1:8* | 23720 | 500 | 30000 | 45 | |
| RJT 4FG | сжиж. газ | 45600 | 310 | 1870 | 1:6 | 23720 | 500 | 30000 | 45 | |
| RJT 4G | прир. газ | 445 | 2684 | 1:6 | 23720 | 500 | 30000 | 45 | ||
| RJT 4K | уг. пыль | 665 | 4000 | 1:6 | 23720 | 500 | 30000 | 45 | ||
| RAX JET 5 TURBO | ||||||||||
| RJT 5Ö | диз. топл. | 42700 | 750 | 3000 | 1:8* | 35580 | 550 | 45000 | 60 | |
| RJT 5Ö | мазут | 42700 | 750 | 3000 | 1:8* | 35580 | 550 | 45000 | 60 | |
| RJT 5FG | сжиж. газ | 45600 | 465 | 2800 | 1:6 | 35580 | 550 | 45000 | 60 | |
| RJT 5G | прир. газ | 31800 | 670 | 4025 | 1:6 | 35580 | 550 | 45000 | 60 | |
| RJT 5K | уг. пыль | 20900 | 1000 | 6000 | 1:6 | 35580 | 550 | 45000 | 60 | |
| Примечания: | |
| Природный газ | - прир. газ |
| Сжиженный газ | - сжиж. газ |
| Угольная пыль | - уг. пыль |
| Дизтопливо EL | - диз. топл. |
| Мазут | -мазут |
_______________
*Форсунка сжатого воздуха.
Модельная линия горелок RAX JET TURBO может поставляться в качестве универсальной горелки (рис. 3.29 (цв.)) с возможностью использования всех перечисленных выше видов топлива. Разработанная система регулировки позволяет оператору АБЗ выбрать необходимый вид топлива. Для перехода с одного вида топлива на другой не требуется механического изменения конструкции горелок.
Основные показатели горелок RAX JET TURBO приведены в табл. 3.10.
В асфальтосмесительных установках «Lintec» используются горелки TEMINOXR GS, LS, GLS (Германия), работающие на природной газе, дизельном, топливе, и комбинированные. Они подразделяются на моноблочные и двухблочные (без вентилятора).
Оснащение варьируется в зависимости от конкретной ситуации (эксплуатация на природной газе, дизельном топливе, комбинированное исполнение). Топливная мощность и диапазон рабочего регулирования представлены табл. 3.11.
Таблица 3.11
Тепловая мощность и диапазон рабочего регулирования
| Тип GS, LS, GLS | Макс. мощность в МВт | Диапазон раб. регулирования на газе | Диапазон раб. регулирования на диз. топл. |
| 55, 60 | 5,4 | 1:7 | 1:3 |
| 75, 80 | 7,5 | 1:7,5 | 1:3 |
| 95, 100 | 9,5 | 1:7,5 | 1:3 |
| 125, 130 | 12,0 | 1:8 | 1:3 |
| 155,160 | 15,2* | 1:8 | 1:3 |
| 185, 190 | 18,5* | 1:8 | 1:3 |
________________
* на дизельном топливе максимальная топливная мощность - 12 МВт.
Электронная регулировка соотношения «топливо-воздух» предусмотрена для всех типов горелок. Механическая - только для моноблочных горелок.
Горелка TEMINOXR GS, LS, GLS состоит из пламенной трубы с устройством смешивания воздуха и топлива и корпуса, в котором размещены: вентилятор (при моноблочном исполнении), воздушные заслонки и коробка электрических соединений.
За подпорной шайбой, находящейся в конической части пламенной трубы, происходит смешивание подаваемых под давлением топлива и воздуха. Существуют две стандартных длины пламенной трубы для различной толщины обмуровки. Специальное исполнение устройства смешивания, распределение и способ 
подмешивания газа в факел являются гарантом предельно низких выбросов оксидов азота.
Через центр смешивающего устройства проходят:
жидкотопливная трубка (в комбинированных горелках), трубка первичного газа, запальник и труба первичного воздуха.
Концентрически данную группу устройств охватывает подпорная шайба, которую можно передвигать по оси в коническом раструбе. Это позволяет поддерживать на оптимальном уровне скорость истечения воздуха независимо от производительности горелки. Концентрически вокруг подпорной шайбы расположены газовые трубки, число которых зависит от размера горелки. Выход природного газа осуществляется внутри головной части пламенной трубы. Отдельные группы элементов горелки расположены на виду и легко доступны. Демонтаж жидкотопливной трубки, газовых трубок, подпорной шайбы в ходе технического обслуживания не представляет трудностей.
В основе получения предельно низких выбросов оксидов азота при сжигании газа лежит использование трех взаимосвязных механизмов понижения NOх.
Благодаря разделению природного газа на первичный и вторичный осуществляется ступенчатое сжигание топлива. Первичное сжигание обеспечивает низкие выбросы оксидов азота, с одной стороны, за счет высокой степени предварительного смешивания первичного газа и первичного воздуха, с другой стороны, из-за повышенного коэффициента избытка воздуха в зоне первичного сгорания.
Дымовые газы первой стадии сжигания уменьшают парциальное давление кислорода в топливной смеси на второй стадии сжигания (вторичное сгорание) - процесс, аналогичный циркуляции дымовых газов. Вторичное сжигание растягивается по всей длине топочной камеры, обеспечивая дополнительное высокое тепловыделение вдоль всего пути хода реакции, позволяющее снизить пики температуры в пламени.
Конструкция горелок в зависимости от комплектации включает:
• моноблочный корпус с высокопроизводительным вентилятором и шумоизоляцией, поворачиваемый направо / налево.
• модульную конструкцию смешивающего устройства и корпуса, возможность применения в виде моноблока при высоких сопротивлениях газоходов котла;
• двухблочный корпус с возможностью подсоединения воздуховода в шестнадцати положениях (через каждые 22,5 градуса);
• рециркуляционную механическую форсунку для дизельного топлива, номинальное давление 30 бар;
• первичные и вторичные газовые трубки для природного газа;
• подпорную шайбу, передвигаемую механически либо электрически по оси;
• электрогазовый запальник для дизельного топлива - прямой электроподжиг;
• датчики и реле пламени для режима 24/72 часовой эксплуатации без надзора;
• топочный автомат;
• систему рабочей индикации и распознавания ошибок: интерфейс;
• электронный или механический регулятор соотношения «топливо-воздух»;
• частотное регулирование двигателя вентилятора, регулировка кислорода, 2-ступенчатое частотное регулирование;
• электрогидравлическое регулирование соотношения газ-воздух (SKP 70) для чисто газовых горелок мощностью до 7,5 МВт без перестановки подпорной шайбы, с сокращенным диапазоном рабочего регулирования;
• газовая заслонка - устройство регулировки расхода топлива с линеаризованным регулировочным соотношением;
• сервоприводы, оснащенные потенциометрами обратной связи и концевыми выключателями;
• реле давления воздуха, ниппели для замера давления воздуха и топлива.
Воздух горения подается в смешивающее устройство, как правило, одним потоком.
Регулировка количества воздуха осуществляется с помощью группы воздушных заслонок, управляемых сервомотором, связанным с ними механической тягой.
В смешивающем устройстве воздух горения разделяется на осевой (первичный) и внешний (вторичный). Доля первичного воздуха в общем объеме составляет 20 %. Объем первичного воздуха может быть изменен с помощью редукторной связки. Воздух выходит через внутреннее отверстие подпорной шайбы из направляющей трубы.
При эксплуатации на газе он смешивается с первичным газом и образует первую зону горения; при эксплуатации на дизельном топливе он смешивается с топливом у форсунки распыления.
Вторичный воздух проходит через кольцевой зазор между трубой первичного воздуха и пламенной трубой. Он двигается концентрически вокруг подпорной шайбы в переднюю часть пламенной трубы, затем в топочную камеру. За счет осевого перемещения подпорной шайбы в области конической части пламенной трубы воздух ускоряется до оптимальной скорости.
Природный газ, подаваемый в горелку, делится на два потока: первичный и вторичный. Первичный газ подается через осевую трубку. Непосредственно у подпорной шайбы он смешивается с первичным воздухом, образуя стабилизирующее пламя.
Вторичный газ, который составляет существенную часть горючего газа, проходит через внешние газовые трубки в переднюю часть пламенной трубки. Газовые трубки на выпуске обрезаны под углом таким образом, что выходящий поток двигается параллельно к коническому расширению пламенной трубы.
Таким образом, газ не сразу смешивается, (как обычно), со вторичным воздухом, а растягивается вдоль внешнего контура пламени. Поджиг осуществляется автономным газоэлектрическим запальником. Таким образом, исключаются сильные динамические удары давления, которые обычно возникают при прямом газовом розжиге.
Дизельное топливо подводится к горелке от насоса высокого давления. Давление подачи для рециркуляционной механической форсунки горелки составляет около 30 бар.
В топливной трубке имеется внутренняя запорная игла клапана, которая препятствует подтеканию после прекращения работы горелки и заменяет одновременно целый магнитный вентиль. Игла управляется двумя магнитными вентилями.
Рециркуляционная механическая форсунка дает хорошее качество распыления во всем диапазоне рабочего регулирования. Регулятор расхода топлива, установленный на линии рециркуляции, плавно регулирует количество топлива, необходимого для соответствующей нагрузки горелки. Два реле давления дизельного топлива контролируют давление подачи (качество распыления) и давление за регулятором расхода топлива
(сопротивление линии на обратном ходу к насосу (кольцевой магистрали)).
Дизельное топливо проходит через состоящую из двух частей (завихритель и форсуночная пластина) форсунку и за 20 мм перед подпорной шайбой смешивается с первичным воздухом. Поджиг при работе на дизельном топливе осуществляется напрямую электрически.
Для перевода асфальтосмесительных установок ДС-185 и ДС-168 с жидкого топлива на природный газ необходимо сменное газовое оборудование сушильного агрегата и сменное газовое оборудование нагревателя битума. В состав асфальтосмесительной установки ДС-168 необходимо также включить и сменное газовое оборудование нагревателя жидкого теплоносителя КДМ-2046.
В состав сменного газового оборудования входят (рис. 3.30):
горелочный блок, газовое оборудование, газоходы, предварительная спираль очистки, трубопроводы, датчик электрооборудование и другие детали, необходимые для доработки сушильного агрегата.
