Совершенствование технологии факельного сжигания разнородных твердых топлив и природного газа в топках котлов с фронтальным размещением горелок

• Автор: Осинцев, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 211 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Обзор литературных данных по факельной технологии сжигания топлива в топках

1.1 .Факельная организация сжигания топлива в топках как основа современной выработки пара котлами ТЭС
1.2.Исследования топочных процессов и методов управления структурой факела в топках современных котлов

1.3.Заключение по представленному обзору литературных данных

Глава 2. Аналитические исследования факельных процессов в топках с

фронтальной компоновкой горелок

2.1.Особенности протекания факельных процессов в топках с фронтальной компоновкой горелок

2.2.Методы управления тепловыми характеристиками факела в топках с

фронтальной компоновкой горелок

Вывода
Глава 3. Влияние технологии ввода и состава реагентных потоков на характеристики факела в топках с фронтальной компоновкой горелок
3.1 .Состояние вопроса, постановка задачи и метода исследования
3.2.0собенности факельного сжигания пыли челябинского угля на котле 1Ж
в условиях одноступенчатого и многоступенчатого ввода воздуха в топку
3.3.Особенности факельного сжигания природного газа и бурого угля
ухудшенного качества на котлах БКЗФ Челябинской ТЭЦ
3.4.0собенности факельного процесса в топке с многофункциональными
горелками
З.З.Особенности факельного сжигания на котле БКЗФ
высокореакционного переясловского бурого угля
З.б.Особенности факельного сжигания топлива на котлах БКЗФ
второй очереди ЧТЭЦ2 с улучшением тепловых характеристик факела
Выводы
Глава 4. Учт характеристик факела в тепловых расчтах топок
4.1.Существующие методы теплового расчта топок и границы
их применения
4.2.Предлагаемая расчетная оценка тепловых характеристик факела в топке с
фронтальной компоновкой горелок
4.3.Оценка наджности работы горелок по термостойкости и сроку службы
4.4.Исполъзование оценочного расчета характеристик факела при выборе конструкции горелочного устройства с узлами рассредоточенного ввода реагентов в топку для варианта установки горелок на фронтовой стене в два горизонтальных ряда
4.5.Использование факельной технологии сжигания разнородных топлив с рассредоточенным вводом реагентов в топку при обновлении
топливоиспользующего оборудования на Челябинской ТЭЦ
Выводы
Заключение
Библ иографичеекчй сп исок
Приложение 1 Акты использования результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ
1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Появление неравномерности связывают со струйным истечением реагентов в топочный объем, а характер распределения параметров и уровень их отклонения от средних и расчетных величин со схемами компоновки и включения в работу горелочных устройств 1. Участки факела с максимумами тепловыделения и температуры являются источниками перегревов труб и шлакования , . В зависимости от схемы компоновки и включения горелок эти участки смещаются в объеме и сечениях топочных камер ,,. О влиянии неравномерностей на надежность и экономичность работы котлоагрегатов можно составить представление по работам , , , 3, . В показано, что наибольшее число отказов в работе котлов обусловлено, с одной стороны, технологическими дефектами, в первую очередь заводской сварки, с другой перепевом труб вследствие повышенных тепловых разверок поверхностей нагрева, главным образом топочных экранов и пароперегревателей. Рис. Таблица 1. Таблица 1. Для снижения повреждений труб, в первую очередь пароисрегреватсльных поверхностей, были предложены схемы пароводяного чракта, обеспечивающие равномерное распределение рабочего тела . Однако, в целом повышая надежность пароперегревателей, эти схемы не учитывают возможных изменений температурных профилей с газовой стороны. При исследовании работы котлов фирм ФРГ, сжигающих каменные угли, i Д. Им была выявлена экспоненциальная зависимость скорости коррозии от температуры и показано, что ее максимальную величину следует ожидать в области с максимальными температурами газов, рис. Гст. Рис. Зависимость скорости коррозии металла труб от температуры дымовых газов и температуры стенок труб . При этом температура и состояние частиц в первую очередь определяются температурой газового потока 9,,. В работах показано, что неравномерности температуры значительно осложняют борьбу со шлакованием пароперегревателей даже в условиях общего снижения температурного уровня, при этом зонами шлакования являются в основном участки развития факела с максимальными значениями температуры дымовых газов. В работах 9, показано, что эффективность тепловосприятия поверхностей нагрева во многом зависит от степени неравномерности параметров набегающего газового потока, причем максимальному тепловосприятию соответствуют ровные скоростные и температурные поля. Отмечая негативные последствия, вызываемые неравномерностью, указанные выше работы подчеркивают важность задачи прогнозирования и управления динамическими и температурными полями в топках. Этому вопросу посвящен ряд работ, среди которых следует отметить ,9. В работах исследования проводились на натурных котлах. В дается анализ температурных полей в топках котлов блоков мощностью 0 0МВт Германия, работающих на бурых углях. Отмечается высокий уровень неравномерности. Показано, что величина отклонения максимальной температуры от средней с ростом габаритов и мощности оборудования увеличивается и для отмеченных выше котлов составляет 0 0К. С изменением схемы включения горелок на выходе из топки меняется профиль температуры, при этом максимум ее может находиться не только в центральной части камеры, но и смещаться к одной из стен, рис. При исследовании температурного режима работы ширмового пароперегревателя котла ПКСП, сжигающего челябинский уголь установлено наличие неравномерности температуры газового потока и температуры металла труб пароперегревателя. При равномерном распределении рабочей среды по трубам наибольшие значения температуры стенки труб имели место в зоне развития газового потока с максимальной температурой. Подтверждается зависимость температурного поля от сочетания работающих горелок. При проведении исследования температурных полей в топке котла БКЗ0 при сжигании экибастузского угля вихревые горелки, фронтальная компоновка показано наличие температурной неравномерности при работе всех горелок, сохраняющейся до выходного сечения, где разность температуры между максимальным и средним значением составляет 0 0К. В проведено обобщение промышленных исследований на отечественных котлах П, ПК, ПКСГ1, ТГШ0, сжигающих различные угли.