Влияние балласта на эффективность теплообмена в зоне интенсивного горения котельных агрегатов
Автор: Лымбина Людмила Ефимовна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Теплоэнергетика
Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
На основе рассмотрения системы подготовки и подачи компонентов горения с учетом особенностей процессов сжигания в топках котельных агрегатов определены требования к характеристикам топливного потока и его составу. На различных стадиях подготовки в топливный поток подаются или проникают избыточный воздух и водяной балласт, что отражается на характеристиках процесса горения и теплообмена в агрегате. Роль балласта рассмотрена в две стадии - вначале определено влияние избыточного воздуха на поток с радиационными свойствами продуктов сгорания твердого топлива трех составов. Затем определено комплексное влияние избыточного воздуха и дополнительной воды на поток собственного излучения при сжигании каменного угля, сернистого мазута, природного и промышленного газов. Для оценок использованы фундаментальные соотношения законов сохранения, а также нормативные данные по характеристикам и свойствам рассмотренных топлив. В результате анализа определен комплексный показатель снижения температуры газов, названный коэффициентом тепловой депрессии. С учетом коэффициента депрессии рассчитаны потоки собственного излучения для четырех типов модельного топлива и обсуждены варианты применения полученных результатов.
Энергетическое топливо, котельный агрегат, балласт, коэффициент тепловой депрессии, радиационный теплообмен
Короткий адрес: https://sciup.org/147232731
IDR: 147232731 | УДК: 669:373.161.1 | DOI: 10.14529/power190201
How ballast affects the heat transfer in the intense combustion zone of boilers
The paper reviews the process of preparing and feeding the combustibles in the context of how combustion occurs in the furnaces of boiler units; the review helps define the requirements to the fuel flow and composition. At various steps, the fuel flow is mixed with excess air and ballast water, which affects heat transfer and combustion processes occurring in the boiler. The role of ballast is analyzed in two steps: first the paper finds how excess air affects the flow and the radiation properties of the products resultant from the combustion of fuels of three different compositions. Then the paper calculates the combined effects of excess air and ballast water on the eigen-radiation flux in the combustion of coal, sulfuric fuel oil, natural and industrial gases. Estimates use the fundamental coefficients of conservation laws as well as the reference data on the properties of the considered fuels. Analysis has found the complex reduction in gas temperature which we herein refer to as the coefficient of thermal depression. Given that coefficient, the paper presents the eigen-radiation fluxes for four model fuels and discusses the applicability of research results.
Список литературы Влияние балласта на эффективность теплообмена в зоне интенсивного горения котельных агрегатов
- Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / Н.В. Кузнецов, В.В. Митор, И.Е. Дубовский, Э.С. Карасина. - Минск: ЭКОЛИТ, 2011. - 296 с.
- Осинцев, К.В. Расчет теплообмена в топке котельного агрегата: учеб. пособие / К.В.Осинцев, Е.В. Торопов. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2010. - 179 с.
- 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 / А.С. Телегин, В.С. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко; под ред. Ю.Г. Ярошенко. - 2-е изд. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. - 455 с.
- Теплоэнергетика и теплотехника: справ. Кн. 3: Тепловые и атомные электрические станции / под общ. ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. - М.: Издат. дом МЭИ, 2007. - 647 с.
- Бабий, В.И. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела / В.И. Бабий, Ю.Ф. Куваев. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 208 с.
- Торопов, Е.В. Факельные процессы с позиций теории вероятностей / Е.В. Торопов, Л.Е. Лымбина, Ю.Г. Ярошенко // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2017. - № 8. - С. 662-669.
- DOI: 10.17073/0368-0797-2017-8-662-669
- 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. 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
- Торопов, Е.В. Адаптация степени черноты продуктов сгорания топлив к интервалу температур 1000…2000 К / Е.В.Торопов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2018. - Т. 18, № 3. - С. 22-29.
- DOI: 10.14529/power180303
- Росляков, П.В. Методы защиты окружающей среды: учеб. для вузов / П.В. Росляков. - М.: Издат. дом МЭИ, 2007. - 336 с.
- Технологическое сжигание и использование топлива / А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев, Ю.М. Голдобин, Г.П. Ясников. - М.: Теплoтехник, 2005. - 288 с.
- Торопов, Е.В. Математическая модель обобщенного теплообмена в топке котельного агрегата - парадигма теплообмена / Е.В. Торопов, К.В. Осинцев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2017. - Т. 17, № 1. - С. 5-12.
- DOI: 10.14529/power170101
- Блох, А.А. Теплообмен в топках паровых котлов / А.А. Блох. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинград. отд-ние. 1984. - 240 с.
- Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса / В.С. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев и др. - М.: Интермет Инжиниринг, 1999. - 520 с.
- Toropov, E.V. The Systemically Structured Adaptation of a Heat Transfer in Boilers / E.V. Toropov // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2016. - Т. 16, № 1. - С. 19-23.
- DOI: 10.14529/power160103
