Из-за трудности факельного сжигания топлива был разработан способ сжигания его во взвешенном состоянии, получивший название вихревого.

В вихревых топках осуществляется устойчивое движение вращающегося воздушного потока, в котором находятся во взвешенном состоянии кусочки каменного угля размером от 0,5 до 5 мм. Вихревой характер движения топлива воздушного потока создает хорошие условия перемешивания топлива с воздухом, а следовательно, способствует более быстрому и полному выгоранию топлива.

На рисунке 2.4 представлена пневматическая вихревая топка.

Рисунок 2.4 – Пневматическая вихревая топка: 1 – дожигательная колосниковая решетка; 2 – предтопок; 3 – камера; 4 – канал для поступления топлива в топку; 5 – питатель; 6 – дутьевые эжекторы сопла; 7 – трубопровод для подачи первичного воздуха

Принцип работы топки заключается в огневой подсушке и сжигании топлива во взвешанном состоянии в вихревых топках с горизонтальной осью вращения. Вихревое движение потока создается воздушными струями, выходящими из дутьевых эжекторов сопл 6 и специальной обтекаемой конфигурации камеры 3. Для дожигания наиболее крупных частиц топлива в нижней части топки установлена дожигательная колосниковая решетка 1, под которую подается по трубе 20 % первичного воздуха.

Камерные циклонные топки разделяют на горизонтальные и вертикальные. На рисунке 2.5, а показана схема горизонтальной циклонной топки. Смесь топлива с воздухом подается тангенциально в камеру горения 4, в результате чего в камере создается вихревое движение, и время пребывания частиц топлива в топке увеличивается. Это позволяет сжигать пыль более грубого помола. Поскольку камера горения выложена изнутри огнеупорным материалом, в ней практически отсутствует отвод тепла от продуктов сгорания и создается высокая температура, которая способствует повышению скорости сгорания топлива и образованию жидкого шлака.

Рисунок   2.5 - Схемы циклонных топок: а) горизонтальных; б) вертикальных;

1- входная камера топлива и воздуха;  2- выходная горловина; 3- летка для удаления шлака; 4 и 9- камеры горения; 5- острое дутье; 6 и 7- каналы подвода вторичного и первичного воздуха; 8- внутренний кирпичный конус; 10- воронка поступления топлива.

 

Продукты сгорания с незначительным содержанием мельчайшей золы поступают через выходную горловину 2, а основная масса образующегося жидкого шлака стекает через летку 3.

Циклонная вертикальная топка предназначена для сжигания опилок и топливной крошки. К обычной топочной присоединяется вертикальная цилиндрическая камера (шахта) 9, дно которой представляет собой конус 8.Основной поток первичного воздуха нагнетается вентилятором через два канала 6 в канал 7. Такой способ подвода создает циклонное движение воздуха по шахте снизу вверх.