Моделирование и исследование топочно-горелочных процессов энергетических паровых котлов

Abstract

Распространенными проблемами пылеугольных котлов являются шлакование и занос поверхностей нагрева, недожог топлива, образование вредных веществ в недопустимых концентрациях на стадии эксплуатации. Решение этих проблем невозможно без детального исследования топочно-горелочных процессов, т.к. они в первую очередь влияют на надежность и технологические параметры эксплуатации котлов. Целью работы является разработка эффективного комплексного метода исследования топочно-горелочных процессов для его последующего применения, при проектировании, реконструкции, модернизации или наладке котельных агрегатов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: выполнить расчеты теплообмена в топочных камерах прототипов существующих котельных агрегатов БКЗ-420-140 ПТ1 и БКЗ-500-140 с помощью нормативных методик и трехмерного математического моделирования; сравнить и сопоставить полученные результаты расчетов, провести их анализ на предмет необходимости улучшения организации топочных процессов; провести расчет теплообмена в топочной камере котла БКЗ-420-140 после реконструкции и технико-экономическое обоснование вариантов реконструкции; выполнить расчет теплообмена в топочной камере котла БКЗ-500-140, при оптимизации режима работы и технико-экономический эффект выбранного варианта оптимизации; выполнить технико-экономическую оценку целесообразности применения предложенного метода исследования. Разработан метод комплексного применения различных методик для теплового расчета топочных камер и процессов, протекающих в них, применяемый для проектирования, наладки, модернизации или реконструкции котельных агрегатов с достаточной точностью получения ключевых технических результатов.