Диффузионные горелки и горелки промежуточного типа
В мощных топочных камерах газ вполне успешно сжигается при помощи диффузионных горелок с малым сопротивлением по газу и воздуху. Эти последние не требуют предварительного смешения газа и воздуха и допускают большие скорости выхода газа и воздуха в топку. При применении таких горелок отпадают огнеупорные туннели значительного суммарного сечения, требующие при высококалориином газе огнеупора высокого качества и сравнительно частого ремонта. Наконец, диффузионные горелки легко конструируются как смешанные газомазутные, допускающие эффективное сжигание и газообразного и жидкого топлива (а если это нужно, и пылевидного твердого).
Поэтому в мощных котлоагрегатах, сжигающих либо природный газ, либо доменный газ и угольную пыль, применяют обычно горелки диффузионного или смешанного типа. В диффузионных горелках газ и воздух подаются в топку раздельно и смешение газа и воздуха происходит в самой топочной камере. При этом обычно воздух до смешения с газом успевает подогреться до температуры, достаточной для интенсивного горения, поэтому процесс горения происходит весьма быстро и фронт горения, т. е. зона диффузионного горения, разделяющая области смеси горючего с окислителем (воздухом) и смеси продуктов горения с избыточным воздухом, является весьма тонким слоем. В горелках промежуточного типа смешение частично осуществляется в самой горелке и из нее в топку входит поток воздуха, пронизанный отдельными струями смеси, богатой газом.
Примером горелки промежуточного типа может служить горелка Мосэнерго для природного метанового газа и мазута. Объем высококалорийного метанового газа составляет лишь около 10% от объема, необходимого для горения воздуха (вместо примерно ПО—120% при доменном газе). Поэтому в горелке выходное сечение для газа очень мало сравнительно с таковым для воздуха, что позволяет организовать подачу газа в поток воздуха в виде тонких струй. При этом смешение частично успевает произойти уже в амбразуре горелки и только окончание процесса смешения переносится в топку.
Для улучшения и ускорения смешения основной поток воздуха закручивается, проходя на входе в амбразуру через систему лопаток. Поворотом этих лопаток можно изменять интенсивность закручивания потока. Это используется для регулирования дальнобойности факела, выдаваемого горелкой в топочную камеру; при усилении закручивания факел сильнее раздается в стороны и осевые скорости по длине факела снижаются быстрее. Последнее имеет особое значение в мощных горелках, так как дальнобойность факела горелки возрастает пропорционально диаметру амбразуры.
