Обслуживание топки, в которой сжигание топлива осуществляется на решетке, связано с выполнением следующих операций:

- подача топлива в топку;

- шурование слоя - перемещение кусочков топлива относительно друг друга и по отношению к колосниковой решетке;

- удаление из топки шлака.

Механизация топочных устройств имеет большое значение. При полной механизации кочегар превращается в машиниста парового котла, освобождаясь от необходимости затраты физического труда. Кроме того, уменьшается зависимость эффективности работы от индивидуальных качеств кочегара, имеющая место при ручном обслуживании.

Механизация повышает общую эффективность работы котельного агрегата, увеличивает экономичность его работы.

Задача механизации топочных устройств особо актуальна в установках малой и средней мощности, потребляющих большое количество топлив.

Механизировать можно одну, две либо все три перечисленные выше операции, из которых состоит обслуживание слоевой топки.

В зависимости от степени механизации указанных операций топочные устройства подразделяют на следующие виды:

- топки немеханизированные (ручные топки), в которых все три операции выполняют вручную;

- топки полумеханические, в которых механизированы либо одна, либо две операции;

- топки механические, в которых механизированы все три операции.

Характер подачи топлива в топку оказывает решающее влияние на производительность и экономичность топочного устройства.

Классификации наиболее типичных и относительно широко распространенных топочных устройств со слоевым сжиганием топлива показана на рис.8.1.1.

Рис.8.1.1. Схема слоевых топок: 1- топливо; 2- воздух; 3- продукты сгорания; 4- очаговые остатки.

В зависимости от способа организации процесса сжигания топлива слоевые топки можно разделить на три группы:

1) с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива (рис.8.1.1.,а, б);

2) с неподвижной колосниковой решеткой и перемещением топлива по решетке (рис.8.1.1. в, г, д);

3) с подвижной колосниковой решеткой и движущимся вместе с ней слоем топлива (рис.8.1.1.е).

В показанную на рис.3,а топку топливо загружают вручную и вручную удаляют очаговые остатки через зольник. Из-за большой затраты физического труда топки этого типа используют только для котлов малой паропроизводительности (до 0,5 кг/с).

На рис.8.1.1,б показана полумеханическая топка с пневмомеханическим забрасывателем (ПМЗ) (рис.8.1.2.) и ручными поворачивающимися колосниками (РПК).

Рис.8.1.2. Пневмомеханический забрасыватель топлива: 1-бункер; 2- питатель; 3- роторный метатель; 4- сопловая решетка.

Топливо забрасывается питателем ПМЗ и равномерно распределяется по решетке, Удаляют очаговые остатки путем их сбрасывания в зольный бункер при повороте колосников около своей оси от ручного привода. В топке, показанной на рис. 3, в, загрузка осуществляется под воздействием собственного веса топлива. Топки с наклонной решеткой (с углом 40-50, что соответствует углу естественного откоса сжигаемого топлива) используют обычно для сжигания древесных отходов и кускового торфа. Возвратно-поступательное движение колосников на наклонно-переталкивающей решетке (рис. 3,г) дает возможность осуществить непрерывную шуровку слоя топлива, В таких топках возможно сжигание горючих сланцев, бурых углей с большой зольностью и повышенной влажностью и каменных углей с большим выходом летучих веществ.

Топки с шурующей планкой (рис. 8.1.1,д) предназначены для сжигания многозольных бурых и неспекающихся каменных углей. Шурующая планка выполняется в виде трехгранной призмы из литого чугуна или стали. Угол наклона передней плоскости к горизонтальной плоскости составляет 35, а задней – 15. При движении вперед (к задней стенке топки) топливо подрезается задней гранью и осуществляется шуровка горящего слоя топлива.

По режиму подачи топлива на решетку различают топочные устройства:

- с периодической загрузкой топлива;

- с непрерывной загрузкой топлива.

В слоевых топках большое значение имеет надежность воспламенения топлива.

По организации тепловой подготовки и воспламенения топлива в слое различают:

- топки с нижним воспламенением;

- топки с верхним воспламенением;

- топки со смешанным воспламенением.

Нижнее, наиболее эффективное воспламенение, обеспечивающее интенсивную тепловую подготовку топлива, достигается при загрузке свежего топлива на горящий слой.

Верхнее воспламенение обычно связано с прогревом и воспламенением топлива за счет лучистого теплообмена слоя с топочными газами и обмуровкой и контакта с горящим топливом.

В смешанных схемах воспламенения имеют место частично и верхнее, и нижнее воспламенение.