Математическое моделирование четырехвихревой схемы сжигания в пылеугольном котле бкз 320 (270)-140 красноярской тэц-1

Котлы БКЗ-320 (270)-140 с жидким шлакоудалением Красноярской ТЭЦ-1 смонтированы для сжигания бородинского угля с зольностью на сухую массу до 10 %. Однако, в последние годы на станцию нередко поставляется высокозольный бородинский и березовский угли.

Высокотемпературное сжигание этих углей в топках котлов БКЗ приводит к интенсивному шлакованию топки и пароперегревателя, в результате чего котлы несут пониженную нагрузку. Всвязи с тем, что котлы БКЗ-320 по условиям шлакования не работают на номинальной нагрузке 320 т/ч, они в 1992 году были перемаркированы на 270 т/ч, но, как показали ранее проведенные испытания СибВТИ, их бесшлаковочная мощность при работе на бородинском угле не превышает 250 т/ч.

Ранее котел БКЗ-320 (270)-140 Красноярской ТЭЦ-1 был реконструирован с переводом его с жидкого на твердое шлакоудаление и организацией четырехвихревой схемы топочного процесса. Реконструкция была вызвана как повышением надежности работы топочной камеры котла на высокозольных бородинских углях, так и необходимостью снижения выбросов NOx и SO2 за счет организации низкотемпературного процесса и ступенчатого сжигания топлива. Суть реконструкции заключалась в увеличении топочного объема с 1385 до 1510 м3 за счет отнесения задней топки на 1152 мм. На боковых стенах топки было установлено четыре двухъярусных прямоточных горелки с рассредоточенной подачей аэросмеси. Также были установлены сопла третичного дутья в три яруса на фронтовой и задней стенах топки.

Наиболее оптимальные режимы при работе котла с нагрузкой 240-275 т/ч были зафиксированы при четырех работающих пылесистемах и при трех пылесистемах в сочетании Б, В и Г. Эти режимы характеризовались обозначенной вихревой круткой топочных газов и наименьшей неравномерностью температурных полей в топке. Отмечено загрязнение лобовых змеевиков ширм пароперегревателя второй ступени, особенно в их нижней части.

Результаты проведенных исследований и опыт промышленной эксплуатации котла в целом подтвердили правильность выбранного направления реконструкции котлов БКЗ-320-140, позволяющей наряду с улучшением показателей по выбросам оксидов азота и серы, повысить бесшлаковочную паропроизводительность котла. Вместе с тем, результаты исследований и оценка эффективности реконструктивных мероприятий выявили ряд недостатков в работе котла, требующих дальнейшего его совершенствования. В частности, из-за снижения примерно на 10 % скорости вторичного воздуха имеет место ухудшение, по сравнению с проектными значениями, аэродинамики топки.

С целью оптимизации работы реконструированного котла, повышения его технико экономических и экологических показателей, была разработана комплексная математическая модель теплообмена и аэродинамики топочного процесса с использованием современных средств численного моделирования. Главной задачей исследования является поиск оптимальных конструктивных и режимных параметров: геометрии топочной камеры, углов наклона горелочных устройств и организация топочного процесса. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными в ходе испытаний котла.

В настоящее время ведутся многопараметрические расчеты процессов аэродинамики и теплообмена при различных условиях расположения горелочных устройств.

Дата публикации: 11.12.2011

Похожие записи:

• Математическое моделирование процессов в топочных камерах пылеугольных котлов
• Динамика закупок на рынке инжиниринговых услуг теплоэнергетики в 2008-2009 гг. рекомендации по размещению и публикации предложений по проведению конкурсных торгов
• Мониторинг стока рек в водохранилища гэс с использованием данных дистанционного зондирования
• Методы и программная система мониторинга и прогнозирования притоков рек (на примере новосибирского водохранилища)
• Сравнение различных типов микрогэс
• Расчет оптимальных краткосрочных режимов работы каскада гидроэлектростанций методом проекции градиент