Системно структурированная адаптация теплопередачи в котлах

Автор: Осинцев Константин Владимирович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Статья в выпуске: 3 т.17, 2017 года.

Бесплатный доступ

Представлена модель процессов теплообмена и горения в котельных агрегатах, разработанная методами системного анализа и адаптированная к пятиступенчатой схеме процессов. Для каждой из ступеней (локальных систем) сформулированы условия разделения всех факторов и параметров на входные, выходные и факторы управления, определены связи и границы между локальными системами. В качестве модельной схемы компоновки конструктивных элементов котельных агрегатов рассмотрена наиболее распространенная П-образная схема, которая легко преобразуется в другие схемы. Многообразие систем подготовки и подачи компонентов горения топлива унифицируется по выходным параметрам, которые являются входными параметрами для зоны интенсивного горения. Распределение температуры по зоне интенсивного горения топлива и основному объему топки реализовано на основе применения представлений теории вероятности к потоку топливо-воздушной смеси. Решенная задача является этапом при режимной и конструктивной оптимизации котельных агрегатов в стационарных условиях, в основном промышленных ТЭС средних параметров, но может быть распространена на котельные агрегаты других типов и параметров.

Еще

Отельный агрегат, структура, управление, теплообмен, система потоков

Короткий адрес: https://sciup.org/147158413

IDR: 147158413 | DOI: 10.14529/power170301

Список литературы Системно структурированная адаптация теплопередачи в котлах

Тепловой расчет котлов. Нормативный метод. -Изд. 3-е, перераб. и доп. -СПб.: НПО ЦКТИ-ВТИ, 1998. -256 с.
Аэродинамический расчет котельных установок (Нормативный метод)/под ред. С.И. Мочана. -Изд. 3-е. -Л.: Энергия, 1977. -184 с.
Pollard, D. Market Opportunities in the Power Generation Sector/D. Pollard. -May, 2006. -30 p. (www. alstom.com).
Modelling and optimization of combined cycle power plant based on exergoeconomic and environmental analyses/A. Ganjehkaviri, M.N.M. Jaafar, P. Ahmadi, H. Barzegaravval//Appl Therm Eng. -2014. -Vol. 67. -P. 566-578. -http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.03.018.
Exergoenvironmental optimization of Heat Recovery Steam Generators in combined cycle power plant through energy and exergy analysis/A.G. Kaviri, M.N.M. Jaafar, T.M. Lazim, H. Barzegaravval//Energy Convers Manage. -2013. -Vol. 67. -P. 27-33. -http://dx.doi.o DOI: rg/10.1016/j.enconman.2012.10.017
Nise, N.S. Control Systems Engineering/N.S. Nise. -3rd ed. -USA: John Wiley & Sons, Inc., 2000. -970 p.
Modelling study of supercritical power plant and parameter identification using genetic algorithms/M. Omar, W. Jihong, G. Shen et al.//Proceedings of the World Congress on Engineering. -London, 2010. -Vol. II. -P. 973-978.
Optimization of heat transfer coefficient correlation at supercritical pressure using genetic algorithms/J. Yu, B. Jia, D. Wu, D. Wang//Heat Mass Transf. -2009. -Vol. 45. -P. 757-766 DOI: 10.1007/s00231-008-0475-4
Jones, J.C. Combustion Science: principles and practice/J.C. Jones. -Australia: Millennium Books, 1993. -306 p DOI: 10.1016/0010-2180(95)00222-7
A technology-based global inventory of black and organic carbon emissions from combustion/T.C. Bond, D.G. Streets, K.F. Yarber et al.//J. Geophys. Res. -2004. -Vol. 109. -P. D14203 DOI: 10.1029/2003JD003697
Raask, E. Mineral impurities in coal combustion: behaviour, problem and remedial measures/E. Raask. -Washington, DC: Hemisphere Publishing Corporation, 1985. -P. 283-310.
Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса: учеб. для вузов/В.С. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев и др. -М.: Интермет Инжиниринг, 1999. -520 с.
Росляков, П.В. Методы защиты окружающей среды/П.В. Росляков. -М.: Изд-во МЭИ, 2007. -336 с.
Law, C.K. Combustion physics/C.K. Law//Cambridge: Cambridge University Press, 2006. -P. 309.
The transition of heterogeneous-homogeneous ignitions of dispersed coal particle streams/Y. Ye, S. Li, G. Li et al.//Combust Flame. -2014. -Vol. 161. -P. 1458-1468 DOI: 10.1016/j.combustflame.2014.03.008
Particle composition and size distribution in coal flames -the influence on radiative heat transfer/D. Bäckström, D. Gall, M. Pushp et al.//Exp Thermal Fluid Sci. -2015. -Vol. 64. -P. 70-80 DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2015.02.010
Measurement and modeling of particle radiation in coal flames/D. Bäckström, R. Johansson, K. Andersson et al.//Energy Fuels. -2014. -Vol. 28. -P. 2199-2210 DOI: 10.1021/ef402271g
Measurements of the flame emissivity and radiative properties of particulate medium in pulverized-coal-fired boiler furnaces by image processing of visible radiation/C. Lou, H.-C. Zhou, P.-F. Yu, Z.-W. Jiang//Proc Combust Inst. -2007. -Vol. 31. -P. 2771-2778 DOI: 10.1016/j.proci.2006.07.178
Zima, W. Simulation of fluid heating in combustion chamber waterwalls of boilers for supercritical steam parameters/W. Zima, M. Nowak-Oclon, P. Oclon//Energy. -2015. -Vol. 92. -P. 117-127 DOI: 10.1016/j.energy.2015.02.111
Thermodynamic analysis and optimization of a double reheat system in an ultra-supercritical power plant/Y. Li, L. Zhou, G. Xu et al.//Energy. -2014. -Vol. 74. -P. 202-214 DOI: 10.1016/j.energy.2014.05.057
Энергетические угли восточной части России и Казахстана: справ./В.В. Богомолов, Н.В. Артемьева, А.Н. Алехнович и др. -Челябинск, УралВТИ, 2004. -304 с.
Телегин, А.С. Тепломассоперенос: учеб. пособие для вузов/А.С. Телегин, В.С. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко. -М.: Металлургия, 1995. -400 с.
Taler, J. Solving direct and inverse heat conduction problems/J. Taler, P. Duda. -Berlin: Springer, 2006 DOI: 10.1007/978-3-540-33471-2
Diller, T. Advances in heat flux measurements/T. Diller//Adv Heat Transf. -1993. -Vol. 23. -P. 279-368.
Incropera, F.P. Fundamentals of heat and mass transfer/F.P. Incropera. -John Wiley & Sons, 2011.
Торопов, Е.В. Концепция факельного континуума для зоны интенсивного горения котельного агрегата/Е.В. Торопов, К.В. Осинцев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2015. -Т. 15, № 3. -С. 5-10 DOI: 10.14529/power150301
Торопов, Е.В. Математическая модель теплообмена в зоне интенсивного горения котельного агрегата/Е.В. Торопов, К.В. Осинцев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2015. -Т. 15, № 4. -С. 19-25 DOI: 10.14529/power150403
Торопов, Е.В. Основные характеристики факельного континуума в зоне интенсивного горения котельного агрегата/Е.В. Торопов, К.В. Осинцев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2016. -Т. 16, № 2. -С. 14-22 DOI: 10.14529/power160202
Арутюнов, В.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей: учеб. пособие для вузов/В.А. Арутюнов, В.В. Бухмиров, С.А. Крупенников. -М.: Металлургия, 1990. -239 с.
Самарский, А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры/А.А. Самарский, А.П. Михайлов. -М.: Наука. Физматлит, 1997. -320 с.
Yin, C. Oxy-fuel combustion of pulverized fuels: combustion fundamentals and modeling/C.Yin, J. Yan//Appl Energy. -2016. -Vol. 162. -P. 742-762 DOI: 10.1016/j.apenergy.2015.10.149
Chui, E. Implementation of the finite volume method for calculating radiative transfer in a pulverized fuel flame/E. Chui, P.M. Hughes, G. Raithby//Combust Sci Technol. -1993. -Vol. 92. -P. 225-242 DOI: 10.1080/00102209308907673
Тепловые схемы котлов/А.А. Паршин, В.В. Митор, А.Н. Безгрешнов и др. -М.: Машиностроение, 1987. -224 с.
Basu, P. Boilers and burners: design and theory/P. Basu, C. Kefa, L. Jestin. -Springer Science & Business Media, 2012.
Shifting the equipment of thermal power stations for firing different kinds of fuels in flames using the technology of distributed admission of reagents into the furnace/K.V. Osintsev, V.V. Osintsev, M.P. Sukharev, E.V. Toropov//Thermal engineering (English translation of Teploenergetika). -2008. -Vol. 55, no. 4. -P. 355-360 DOI: 10.1134/S0040601508040174
Осинцев, К.В. Сжигание различного по теплофизическим характеристикам твердого топлива в низкотемпературном факеле/К.В. Осинцев//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2011. -Вып. 16, № 34 (251). -С. 4-7.

Еще

Статья научная