Вихревая топка

ВИХРЕВАЯ ТОПКА, камерная топка с вихревым движением газов, топлива и шлака. Предназначена для сжигания измельчённого твёрдого топлива. В футерованную камеру тангенциально подводятся воздух для горения и топливо в несущем потоке воздуха под давлением. Такая подача топлива и воздуха с высокой начальной скоростью (до 150 м/с) обеспечивает интенсивный вихревой двухфазный поток. Разрежение в приосевой области камеры, обусловленное значительными центробежными силами, вызывает возвратное, направленное к корню факела течение высокотемпературных продуктов сгорания, что стабилизирует зажигание топлива. Образующийся в процессе горения твёрдого топлива шлак отбрасывается к стенкам камеры и выводится из топки.

Характерные для вихревого потока интенсивное перемешивание и вращение потока, а также значительные разности скоростей между газовой и твёрдой фазами (называемые скоростями скольжения фаз) позволяют получить высокоэффективные камеры сгорания твёрдого топлива. В частности, тепловое напряжение объёма (количество теплоты, выделяющееся в единице объёма камеры сгорания за единицу времени) для вихревой топки в 15-20 раз превышает соответствующую величину для обычных камерных топок, а степень улавливания шлака выше на 15%. Значительные скорости газодисперсного потока в вихревой топке обеспечивают его высокую несущую способность. Это позволяет сжигать в вихревой топке крупные частицы топлива, размер которых превышает 10 мм, что, в свою очередь, даёт возможность получить экономию энергии на подготовке топлива, так как исключает необходимость его тонкого помола. Эта же особенность вихревой топки создаёт перспективы её использования для сжигания разнообразных отходов.

Вихревую топку используют на тепловых электростанциях в качестве камер предварительного сгорания (так называемых предтопков) для крупных камерных топок; при этом одна камерная топка может быть оборудована несколькими вихревыми топками.

Встречаются вертикальные и горизонтальные вихревые топки, последние применяют чаще, что объясняется соображениями рациональной компоновки с основной топкой.

Лит.: Справочник по котельным установкам. Топливо. Топливоприготовление. Топки и топочные процессы / Под редакцией М. И. Неуймина, Т. С. Добрякова. М., 1993; Деринг И. С., Михайленко С. А. Котельные установки и парогенераторы. Паровые котлы и котельные установки. Красноярск, 2003.