Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время проблема защиты атмосферного зоздуха от выбросов вредных всщесів (в частности, от оксидов азота КОч) с /ходящими газами котлов тепловых электростанций становится все более іктуальной.
В МЭИ имеется положительный опыт использования двухступенчатого ;жигания газа и мазута в прямої очно-вихревом факеле (ПВФ) па ряде котлов, гагда в результате малозатратной реконструкции образование оксидов азота в гопке было существенно снижено. Новая технология трехступенчатого сжигания иазута и газа в ПВФ была внедрена на котле БКЗ-420ПГМ Дзержинской ТЭЦ, что тозволило значительно сократить выбросы оксидов азота в атмосферу. Данная забота посвящена вопросам разработки указанной технологии, а также юзультатам ее промышленных, модельных и расчетных исследований, с целью ;овершенствования и дальнейшего использования на ТЭС.
Цель работы.
разработка аэродинамики ступенчатого способа сжигания газа и мазута для :нижения образования NON применительно к компоновке коїла ІЖЗ-420ПГМ;
усовершенствование методов изотермического моделирования топочной иродинамики и программ теплового расчета топок котлов с прямоточно-іихревьім факелом;
проведение промышленных исследований разработанной технологии тупенчатого сжигания газа и мазута;
» обобщение результатов промышленных исследований и разработка іекомендаций по дальнейшему внедрению данной технологии на уже уществующих и вновь проектируемых котлах.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: . Разработана новая технология трехступенчатого сжигания газа и мазута в
прямоточно-вихревом факеле для котла БКЗ-420ПГМ, которая защищена
патентом РФ. . Усовершенствована методика изотермического моделирования топочной
аэродинамики.
-
Разработан алгоритм трехмерного численного моделирования аэродинамик ПВФ в изотермических условиях.
-
Экспериментально определен низкий уровень образования оксидов азота пр трехступенчатом сжигании газа и мазута, а также при их совместної сжигании.
-
На основе промышленных исследований и расчетов выявлена зависимост образования термических оксидов азота от роста внутренних отложений экранных трубах котлов при одноступенчатом сжигании топлив.
-
Выявлен уровень внутренних отложений, при которых возможн сероводородная коррозия топочных экранов на котлах высокого давления.
-
Экспериментально подтверждена возможность интенсивной генерации SOi н котлах с относительно невысокими топками в условиях ступенчатого сжигани мазута «но вертикали».
-
Уточнены методы тепловых расчетов топки при ступенчатом сжигании газа : мазута в прямоточно-вихревом факеле.
Степень достоверности результатов обеспечивается использование! общепризнанных методик тепловых расчетов котлов, апробированных методо изотермического моделирования, использованием для эксперименте госповеренных приборов, удовлетворительным совпадением результате теоретических разработок и промышленных исследований.
Практическая ценность работы.
-
В результате внедрения на котле БКЗ-420ПГМ технологии трехступенчатог сжигания газа и мазута выброс оксидов азота снижен до уровн международных стандартов.
-
Показано, что метод численного изотермического моделирования можн применять при разработке новых схем ступенчатого сжигания дл прогнозирования аэродинамической картины взаимодействия потоков в топка котлов.
-
При позонных тепловых расчетах топок с ПВФ ьвсден учет конвективної составляющей теплопередачи факела к экранным трубам.
. Выявлено линейное возрастание концентрации серного ангидрида (SOi) 01
доли сжигания мазута и преимущественное образование SOi в конечной
низкотемиераіурной части факела. . Показано, что на котлах высокого давления с трехступенчатым сжиганием
тонлив сероводородная коррозия может возникать при наличии в экранных
трубах отложений более 360 і/м*. Личный вклад автора заключается:
в разработке технологии и оптимизации трехступенчатого сжигания газа и азута;
в проведении модельных и промышленных исследований технологии, ыполнении расчетов и анализе результатов.
Апробация работы и публикации.
Результаты работы докладывались:
1 на II Международной научно- технической конференции "Новые методы и эедства экономии энергоресурсов и экологические проблемы энергетики"
.Москва, 1995 г.);
1 на конференции молодых специалистов «Электроэиергетика-2000» (г.Москва, 300г.); на заседаниях кафедры КУ и ЭЭ МЭИ.
По результатам диссертации имеется 9 публикаций.
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и эиложёний. Содержание работы изложено на 149 стр. машинописного текста, писок литературы содержит 52 наименования.
