Библиографическое описание:

Степанова О. А., Ермоленко М. В., Золотов А. Д., Жумажан С. К., Должиков С. А. Влияние регулирующих заслонок на расход топлива при сжигании в пылеугольных котлах // Молодой ученый. — 2015. — №17. — С. 269-273.

В статье рассматривается влияние установки регулирующих заслонок на подачу первичного воздуха и его расход.

Ключевые слова: котельный агрегат, регулирующие заслонки, шлакование, уголь, расход топлива, коэффициент избытка воздуха.

http://elibrary.ru/pic/1pix.gif

Угольная промышленность в Казахстане относится к числу крупных и ведущих отраслей народного хозяйства. Республика является лидером по добыче угля на душу населения [1]. Имеющиеся запасы угля дают возможность удовлетворить потребности внутреннего рынка. Тепловые электростанции и районные котельные являются крупнейшими потребителями энергетических углей [2]. Одним из богатейших месторождений каменного угля является месторождение каменного угля Каражыра (Семейский регион, Восточно-Казахстанская область) [3]. Именно на этом топливе работают энергетические предприятия города Семей и именно поэтому актуально изучать эффективность работы котельного оборудования при использовании данного угля.

Цель исследования — влияние установки регулирующих заслонок на расход топлива.

Задачи:

-          определение расхода первичного воздуха по горелкам;

-          определение скорости первичного воздуха по горелкам;

-          определение часового расхода топлива.

Объект исследования. Процесс горения угля разреза Каражыра марки Д в котле КВ-Т-116,3–150.

Предмет исследования. Влияние установки регулирующих заслонок на расход топлива.

Испытания проводились для котла КВ-Т-116,3–150. В таблице 1 представлены технические характеристики котла.

Таблица 1

Технические характеристики котла КВ-Т-116,3–150

Показатели

Единица измерения

Значение

Номинальная теплопроизводительностъ

МВт/Гкал/ч

116,3/100

Температура воды на входе в котел

°С

70

Номинальная температура воды на выходе из котла

°С

150

Максимальное избыточное давление воды на выходе из котла

МПа/кгс/ см2

2,45/25

Минимальное избыточное давление воды на выходе из котла

МПа/кгс/см2

1,03/10,5

Номинальный расход воды через котёл

т/ч

1240

Гидравлическое сопротивление котла не более

МПа/кгс/см2

0,2/2,0

 

Параметры котельного агрегата, необходимые для расчета, регистрировали стационарными приборами.

Анализы и расчеты проводили по общепринятым методикам [4, 5, 6].

Испытания котла проходили по двум направлениям:

-          первое, испытание без регулирующих заслонок расхода первичного воздуха;

-          второе, испытание с установленными заслонками для регулирования расхода первичного воздуха.

Результаты исследования. Результаты по замеру расхода и скорости воздуха по пылепроводам представлены на рисунках 1, 2.

Рис. 1. Расход первичного воздуха по горелкам.

 

Данные по расходу и скорости первичного воздуха (рисунки 1, 2) показывают, что без регулирующих заслонок имеется большая разница в расходах и скорости первичного воздуха по пылесистемам. В результате происходит сепарация угольной пыли на выходе из горелок, где наименьший расход воздуха, что приводит к образованию зон шлакования, т. е. причина в неравномерном распределении потоков пылегазовой среды по пылепроводам, которое вызвано большой разницей длины пылепроводов от мельниц до горелок.

Установка регулирующих заслонок приводит к более равномерному распределению воздуха, что в свою очередь приводит к уменьшению шлакования.

На рисунке 3 показаны результаты по определению коэффициента избытка воздуха на выходе из топки в зависимости от теплопроизводительности. Так как после установления заслонок наблюдается равномерное распределение воздуха, то снижается коэффициент избытка воздуха, что приведет к уменьшению потерь.

Рис. 2. Скорость первичного воздуха по горелкам.

 

Рис. 3. Коэффициент избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки

 

На рисунке 4 показан часовой расход топлива в зависимости от теплопроизводительности. При установлении регулирующих заслонок первичного воздуха наблюдается снижение расхода топлива, за счет уменьшения механического недожога и равномерного распределения топлива между всеми горелками.

Рис. 4. Часовой расход натурального топлива

 

Результаты исследований были обработаны на ПЭВМ с помощью Excel. Проведенный сравнительный анализ (нахождение уравнений регрессии с помощью различных функций) показал, что исследуемые показатели описываются линейной функцией. При этом коэффициент детерминации  выше 0,9 для всех рассматриваемых величин, что, c точки зрения теории статистики, говорит о достаточно высокой достоверности полученных уравнений. В таблице 2 представлены полученные уравнения.

Таблица 2

Аналитические зависимости исследуемых величин

Аналитические зависимости

без регулирующих заслонок

с регулирующими заслонками

зависимость избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки

от теплопроизводительности

слева:

слева:

 (1)

 (2)

справа:

справа:

 (3)

 (4)

зависимость расхода топлива , т/ч, от теплопроизводительности

 (5)

 (6)

 

Результаты. В результате проведенных исследований, проводимых при сжигания угля разреза Каражыра марки Д в котле КВ-Т-116,3–150, получены следующие результаты:

-          определен расход воздуха по пылепроводам и его скорость, установлено, что имеется значительная разница в расходах первичного воздуха, достигающая до 55 % (без регулирующих заслонок), в результате чего интенсифицируется процесс шлакования у горелок с наименьшим расходом воздуха;

-          определен коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, в результате установки заслонок происходит более равномерное распределение воздуха, что приводит к снижению коэффициента избытка воздуха;

-          определен часовой расход натурального топлива, расход топлива при максимальной нагрузке снижается от 21,93 т/ч до 19,67 т/ч при установке регулирующих заслонок;

-          получены аналитические выражения для определения коэффициента избытка воздуха в дымовых газах на выходе из топки в зависимости от теплопроизводительности и расхода топлива в зависимости от теплопроизводительности, описываемые линейными функциями.

 

Литература:

 

1.         Промышленность Казахстана: топливная, химическая, угольная, нефтяная // ФБ.Ру URL: http://fb.ru/article/193841/promyishlennost-kazahstana-toplivnaya-himicheskaya-ugolnaya-neftyanaya (дата обращения: 222.07.2015)

2.         Обзор угольной промышленности Казахстана // Энергоимпульс URL: http://energo45.ru/ugol/articles/2329/ (дата обращения: 23.07.2015)

3.         Дарит тепло Каражыра // Общественно-политический журнал «Байтерек» URL: http://www.baiterek.kz/node/1240 (дата обращения: 20.07.2015)

4.         Григорьев К. А., Рундыгин Ю. А., Тринченко А. А. Технология сжигания органических топлив. Энергетические топлива. СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2006. — 92 с.

5.         Трембовля В. И. и др. Теплотехнические испытания котельных установок /В. И. Трембовля, Е. Д. Фигнер, А. А. Авдеева. — 1991. — 416 с.

6.         Гатеев С. Б. Теплотехнические испытания котельных установок (промышленных предприятий). — М.: Госэнергоиздат, 1959. — 600 с.

Основные термины: расход топлива, первичного воздуха, эффективный расход топлива, расход топлива дизеля, избытка воздуха, коэффициент избытка воздуха, и скорости первичного воздуха, воздуха и его расход, расход топлива в зависимости, заслонок первичного воздуха, наименьший расход воздуха, расход натурального топлива, расхода топлива, удельный эффективный расход, Удельный эффективный расход, Скорость первичного воздуха, коэффициента избытка воздуха, каменного угля, часового расхода топлива, топлива дизеля 2Ч

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle