Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

1 1
1

Исследования в области прогрессивных технологических процессов по совершенствованию установок сжигания угля являются в настоящее время наиболее актуальными для предприятий теплоэнергетики. Основной проблемой в совершенствовании пылеугольного сжигания и использовании альтернативных видов топлива является обеспечение жестких экологических требований в соответствии с нормами ГОСТ Р50831-95 по удельным выбросам вредных веществ с отработанными газами котельных установок.

Работа станции сопровождается целым рядом негативных факторов:

1) Выбросы NOx до1500 мг/нм3;

2) Выбросы золы;

3) Низкий КПД котельной установки;

Которые являются следствием:

1) Неравномерности распределения поля температур;

2) Неполнота сгорания топлива;

3) Аэродинамическая нестабильность факела.

Актуальными становятся разработка и применение универсальной технологии сжигания разнородных топлив, обеспечивающей повышенную надёжность, высокие технические и экологические показатели котлов, а также горелочных устройств, для её реализации с системой управления по изменению режимов горения без существенного вмешательства в конструкции узлов. Так как КПД станции непосредственно зависит от показателей работы котельной установки, поэтому задача повышения эффективности работы котлоагрегата является весьма актуальной. А именно объектом исследования явился котлоагрегат БКЗ-210-140, эксплуатируемый на Амурской ТЭЦ-1, Комсомольской ТЭЦ-2 и т.д.

Нормативный метод не может учитывать в полном объеме влияние конструктивных параметров на процесс горения факела, поэтому математическая модель была основана на численном методе. Моделирование проводилось с помощью конечно-элементной модели топки котла, построенной в программном пакете ANSYS. Для повышения эффективности топки и снижения вредных выбросов NOx , необходимо снизить максимальную температуру и повысить среднюю температуру в топке котла.

В первом варианте оптимизации модели топки котла менялся угол наклона горелок.

Угол наклона

Тмакс, °С

Тср, °С

20°

1663

1527

10°

1661

1545

1700

1507

Во втором варианте оптимизации модели топки котла менялся по ранее определенным углам диаметр горелок (d < 20 %) и скорость подачи топлива (v > 25 %).

Угол наклона

Тмакс, °С

Тср, °С

20°

1615

1455

10°

1686

1462

1645

1464

Анализируя все представленные решения можно отметить, что эффективнее топка котла будет работать при неизменном диаметре горелок и скорости подачи топлива. Оптимальная работа котла будет достигнута при угле наклона 10°.