Режим, при котором обеспечивается наибольшая экономичность горения, минимальное шлакование и номинальная температура перегрева пара (при умеренных расходах воды на пароохладитель) и надежные температурные и гидродинамические условия работы поверхностей нагрева по водопаровому тракту, считается оптимальным. В процессе подготовки к рассматриваемым и последующим опытам следует обращать внимание на -качество предназначенного к сжиганию топлива, так как отклонения его характеристик от заданных могут значительно повлиять на результаты испытаний (табл. 1-13, рис. 1-10).
Применительно к сжиганию твердого топлива на механических решетках котлоагрегатов проверяется наивыгоднейшая толщина слоя топлива на полотне для топок прямого хода и оптимальное распределение воздуха по зонам для топок прямого и обратного хода

При этом необходимо учитывать, что толщина слоя должна возрастать с увеличением размера кусков топлива. В общем случае для экономичного сжигания топлива на механических решетках прямого хода должно применяться .подготовленное дробленое топливо (каменные с большим выходом летучих и бурые угли) с .размером /кусков 25—30 мм, содержанием мелочи размером 0—6 мм не более 60% и пылевых частиц (0—0,09 мм) — 2,5°/р. Контроль за выдерживанием этого условия в период подготовки и во время испытаний ведется путем гранулометрического рассева (см. тл. 3). Определение оптимального распределения воздуха по зонам в топках с решетками прямого хода осуществляется в опытах 'по выявлению оптимальной тол шины слоя. Опыты проводятся при трех-четырех положениях шиберов зонного дутья с варьированием скорости решетки по условиям недопущения кратерного режима горения.

Для топок с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода, в которых топливо на полотне распределяется по размеру кусков, оптимальная толщина слоя топлива, естественно, не определяется, а распределение воздуха по зонам проводится при условии поддержания допустимой высоты слоя шлака на решетке — до 100 мм при сжигании каменных и до 120 мм — бурых углей. При легкоплавкой золе (температура плавления ниже 1050—1070°С) тол-i щина шлаковой подушки должна быть 50—70 мм. Распределение воздуха .проводится из .расчета поступления в активные зоны 70—80% всего организованно подаваемого воздуха. Опыты следует вести при нагрузках: номинальной, максимальной, 75 и 50% номинальной; длительность каждого режима опыта 3 ч.

Основные измерения и анализы: нагрузка котлоагрегата; давление в барабане; температура и давление питательной воды; избыток воздуха за котлоагрегатом (с двух сторон); температура газов по газоходам и уходящих газов; разрежение в топке, за котлоагрегатом, за водяным экономайзером, за воздухоподогревателем и перед дымососом; температура холодного и горячего воздуха; толщина слоя топлива на решетках; давление воздуха под решеткой в каждой зоне (с обеих сторон топки), в воздуховодах; скорость цепной решетки; амперная нагрузка электродвигателей привода решетки, дымососа и дутьевого вентилятора; учет, отбор проб и анализ провала по зонам и шлака из шлакового бункера; отбор проб уноса из золовых бункеров конвективной шахты. В случаях, когда на котлоагрегате используются схемы возврата и дожигания уноса и острого дутья, программа опытов соответственно расширяется. Оптимальные режимы из серии опытов для данной нагрузки находятся по минимуму суммы потерь от механической и химической неполноты сгорания и потерь с уходящими газами.

При сжигании в качестве основного топлива мазута, подаваемого [102] форсунками механического распыливания, оптимальное положение факела определяется следующими признаками: пламя должно начинаться вблизи устья горелок и быть ослепительно ярким без летящих «мушек», ядро факела должно концентрироваться в средней части топки, конец факела должен быть чистым и без длинных языков. Эксплуатация должна протекать без появления твердых частиц (кокса) :в уходящих газах, так как их (наличие резко снижает надежность работы атрегата по условиям пожаробезопасное. В основном задача достижения оптимального положения факела при сжигании жидкого топлива связана с равномерным распределением топлива и воздуха по всем горелкам на номинальной или близкой к ней нагрузке. Изменение положения факела может осуществляться перераспределением топлива и воздуха по ярусам горелок в пределах эксплуатационного (проектного) избытка воздуха в топке.

Признаки нормального горения природного газа [102]: факел должен заполнять всю топочную камеру с окончанием горения в топке (из индивидуальной дымовой трубы должны выходить бесцветные продукты сгорания), он должен быть ослепительно ярким или почти прозрачным с фиолетовым оттенком. Оптимальное положение факела при этом достигается, как и при сжигании жидкого топлива, равномерным распределением топлива и воздуха по всем горелкам при номинальной или близкой к ней .нагрузке. По условиям обеспечения необходимой температуры перегрева пара, а также надежности поверхностей нагрева котлоагрегата регулирование положения факела в топке может достигаться перераспределением по ярусам горелок топлива и воздуха с обеспечением их необходимого перемешивания либо изменением угла наклона поворотных горелок.

Температура дымовых газов в конце камерной топки котлоагрегатов для сжигания мазута и газа не должна превышать расчетных (проектных) значений. Для котельных агрегатов паропроизводительностью свыше 75 т/ч температура дымовых газов перед горизонтальными пучками, расположенными в опускной шахте, при сжигании мазута не должна превышать 950—1000°С (меньшее значение — при шахматных пучках), перед вертикальными коридорными пучками или шахматными — допускается на уровне 1050—1100°. При сжигании жидкого и газообразного топлива для нахождения оптимального положения факела достаточно трех опытов.

Объем измерений и регистрируемых показателей при этом зависит от конструкции котлоагрегата, горелочных устройств, масштабов температурного контроля и контроля циркуляции или гидродинамики по тракту рабочей среды. В общем случае контролируются нагрузка, параметры пара, впрыски, температура питательной воды, избыток воздуха и разрежение в топке, температуры в топке, разрежение, давление и температуры по газовому и воздушному трактам, температура топлива, потери с химической неполнотой горения. Контроль надежности поверхностей нагрева ведется в выбранных точках тракта рабочей среды. Оптимальные режимы при указанных условиях находятся по минимуму суммы потерь тепла с уходящими газами и химической неполнотой сгорания при надежных условиях работы поверхностей нагрева. У котлоагрегатов небольшой мощности применение реверсивных горелочных устройств позволяет [111] благодаря большому диапазону крутки воздушного потока устранять тепловые перекосы по ширине и глубине топки и улучшать ее работу при сжигании мазута и газа.

При наличии на пылеугольных и газомазутных котлоагрегатах рециркуляции газов; в опытах по определению оптимального положения факела выявляется ее влияние на температурный режим экранов и пароперегревателей, а также на процесс шлакования в пылеугольных топках. Поскольку проектный коэффициент рециркуляции на номинальной нагрузке принимается равным 15—20% объема дымовых газов при сгорании топлива, опыты проводятся при даеном значении коэффициента рециркуляции и снижении его на 50%. Если во втором режиме обеспечивается заданный уровень перегрева пара, надежный температурный режим названных поверхностей нагрева и процесс шлакования не лимитирует поддержания номинальной нагрузки, то третий режим проводится при отключенной рециркуляции. Продолжительность каждого опыта принимается не менее 4 ч. Режимы должны поддерживаться при постоянных эксплуатационных (проектных) избытках воздуха, номинальных параметрах свежего пара и расчетной температуре питательной воды.