Т. 327, № 1

Оценка условий сжигания высоковлажного непроектного топлива в камерной топке на основе численного моделирования

Актуальность исследования обусловлена рядом проблем топливно-энергетического комплекса, в первую очередь исчерпанием запасов проектного топлива для многих тепловых электрических станций, возрастанием затрат на привозное топливо, включая эксплуатационные издержки, а также задачами ориентирования региона на использование своих собственных возможностей. Цель исследования: предпроектный подбор характеристик высоковлажного бурого угля Таловского месторождения Томской области, при которых возможно судить о реализации его эффективного сжигания в котлах большой мощности посредством проведения численного моделирования процессов в топке котла при нескольких вариантах влажности исходного топлива, а также о необходимости реконструкции системы пылеприготовления и сохранении существующей компоновки горелочных устройств. Сравнение полученных результатов при представлении физико-химических процессов, протекающих при сжигании проектного и непроектного топлива, способствует развитию базы для проведения исследований при существующих технологиях сжигания твердого топлива в энергетических котлах. Методы исследования: численное моделирование в специализированном пакете прикладных программ FIRE 3D на основе эйлеро-лагранжева подхода, метод конечных разностей, «k-e» модель турбулентности, P1-приближение метода сферических гармоник, нормативный метод теплового расчета котлов. Результаты: получены распределения температурных полей в топочном объеме, концентрации кислорода, твердых частиц, аэродинамическая структура потока. Создана основа для сравнительных исследований существующей технологии сжигания твердого топлива применительно к местному низкосортному углю. Выводы: наиболее эффективное сжигание достигается при влажности рабочей массы таловского угля на уровне 30 %, что необходимо учитывать при исследовании различных технологий и продуктов сжигания.

Ключевые слова:

электронный ресурс, труды учёных ТПУ, бурый уголь, непроектное топливо, паровые котлы, численное моделирование, топочный объем, аэродинамика, сравнительные исследования,

Авторы:

Тайлашева Татьяна Сергеевна

Гиль Андрей Владимирович

Воронцова Елена Сергеевна

Скачать PDF