Введение к работе
Актуальность работы. Проблемы, связанные с необходимостью повышения экономической эффективности использования органического топлива, а также надежности оборудования ТЭС, в частности котельного, продолжают оставаться одними из главных в отечественной теплоэнергетике. Острота их в настоящий момент дополнительно усугубляется инфляцией, а также недостаточными капиталовложениями в развитие топливной отрасли, энергомашиностроение. Кроме того, решение указанных проблем на современном этапе осложнено необходимостью попутного решения другой важнейшей задачи - экологической, связанной с уменьшением вредного воздействия энергетического оборудования на окружающую среду. В первую очередь это касается паровых пылеугольных котлов, являющихся основными источниками вредных твердых (зола, шлак') и газообразных (N0X. SO* и т.д.) выбросов. Поскольку перечисленные выше проблемы взаимосвязаны, их следует решать комплексно. Именно такой подход был положен в основу настоящей диссертации, в которой рассмотрены вопросы, связанные с повышением эффективности, надежности и экологичности работы котлов П-59 первой очереди Рязанской ГРЭС, в том числе в связи с необходимостью глубокой модернизации их основного и вспомогательного оборудования.
Цель работы: разработка и обоснование предложений по модернизации котлов П-59 и их вспомогательных устройств для повышения надежности, экономической эффективности и снижения уровня вредного воздействия на окружающую среду.
В соответствии с поставленной целью в работе рассмотрен и решен ряд задач, основными из которых являются:
установление особенностей протекания топочного процесса и причин неудовлетворительного функционирования топочного устройства, системы пылеприготовления и трубчатого воздухоподогревателя котла;
изучение влияния режимных и конструктивных факторов на тепловой режим работы топки и интенсивность образования в ней оксидов азота;
разработка мероприятий по повышению надежности и эффективности работы лылесистем, воздухоподогревателя и горелочных устройств котлов П-59:
анализ проектных решений по технологической схеме сжигания Ссистема пылеприготовления и организация топочного процесса) с
позиции ее работоспособности и целесообразности сохранения при модернизации;
- формирование технических предложений и основных проектных решений по модернизации котла и его вспомогательных систем.
Научная новизна полученных автором результатов заключается в следующем:
1. Выявлены особенности работы топочного устройства со встречно-смещенными струями (ВСО при применении пылесистем прямого вдувания с молотковыми мельницами.
2.' Установлено влияние воздушного режима и повышенных присо-сов воздуха в топочной камере на тепловой режим ее работы и уровень образования оксидов азота.
-
Предложен новый подход к определению величины параметра Хт для топок с организацией факельного сжигания различных топлив, а также смесей топлив. ,
-
Определена степень влияния режимных и конструктивных факторов на характеристики топочного процесса и образование оксидов азота при встречно-смещенной компоновке горелок в топке.
-
Установлен характер влияния на уровень концентраций оксидов азота в продуктах сгорания на выходе их топки характеристик пыли подмосковного угля, его состава, а также и тепловой доли газа при его совместном сжигании с углем.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены: использованием в экспериментальных исследованиях общепризнанных методов замера параметров; тщательным и многоразовым измерением; применением современных численных методов решения; удовлетворительным совпадением данных математического моделирования с опытными данными, полученными на действующих котлах.
Практическая ценность и внедрение результатов работы.
-
Разработаны и обоснованы основные положения концепции модернизации котлов П-59 и их вспомогательных систем (включая вывод о необходимости их замены).
-
Доказана нерациональность использования схемы сжигания во встречно-смещенных струях на котлах, оснащаемых пылесистемами прямого вдувания с молотковыми мельницами.
-
Обоснована возможность достижения нормативных выбросов оксидов азота за котлом при сжигании подмосковного угля с помощью первичных (топочных) мероприятий.
-
Усовершенствована методика интегрального теплового расчета топки.
5. Обеспечено повышение надежности работы котлов П-59 Рязанской ГРЭС за счет внедрения мероприятий по совершенствованию элементов и узлов пылесистем, схемы ТВП и горелочных устройств.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены:
-
На Всесоюзной научно-технической конференции "Работа ПО "Союзтехэнерго" по снижению удельных расходов топлива, повышению надежности оборудования", г.Москва, 1983 г.
-
На научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в области совершенствования тепловых процессов и новых технологий промышленных установок и ТЭЦ". г.Челябинск, 1987 г.
-
На Юбилейных научных конференциях МЭИ, г.Москва, 1980, 1982 г.г.
-
На республиканской научно-технической конференции "Экологические проблемы теплоэнергетики", г.Одесса, 1990 г.
-
На научно-техническом совещании в корпорации "ЕЗЭК" РАО "ЕЭС России", г.Москва, 1994 г.
-
На научных семинарах кафедры Парогенераторостроения МЭИ, г.Москва, 1992, 1995 г.г.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 статей и 4 авторских свидетельства. Личный вклад автора заключается:
в проведении исследований топочного процесса и выявлении его особенностей на действующих котлах;
в разработке и внедрении мероприятий по повышению надежности элементов и узлов пылесистем, трубчатого воздухоподогревателя и горелочного устройства;
в разработке рекомендаций по совершенствованию расчета параметра Хт в интегральном тепловом расчете топки;
в постановке расчетных исследований топочного процесса, в анализе и обобщении их результатов;
в разработке и обосновании основных положений концепции модернизации котлов П-59.
Автор защищает концепцию модернизации котлов П-59 и их вспомогательных устройств: результаты внедрения мероприятий по совершенствованию работы системы пылеприготовления, горелочного устройства и трубчатого воздухоподогревателя, а также обобщение результатов экспериментальных и расчетных исследований топочного процесса; рекомендации по совершенствованию расчета величины Хт в интегральном тепловом расчете топки.
- б -
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 81 наименование . Работа содержит 132 страниц машинописного текста, 88 рисунков, 6 таблиц.
