Повышение эффективности топочного устройства при переводе пылеугольных котлов на сжигание природного газа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.14, кандидат наук Юрьев, Евгений Игоревич

• Юрьев, Евгений Игоревич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Юрьев, Евгений Игоревич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ И НАКОПЛЕННОГО ОПЫТА ПО ГОРЕЛОЧНЫМ И ТОПОЧНЫМ УСТРОЙСТВАМ, РАБОТАЮЩИМ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ВОПРОСАМ И ЧИСЛЕННОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

1.1 Обзор механизмов образования вредных выбросов при сжигании газообразного топлива

1.2 Методы снижения выбросов оксидов азота

1.3 Обзор энергетических горелочных устройств для сжигания газообразного топлива

1.4 Требования к вновь проектируемой горелке

1.5 Перевод котлов на сжигание газового топлива

1.6 Экспериментальные исследования горелочных устройств

1.7 Современный этап инженерных расчетов - численное моделирование физико-химических процессов

1.8 Выводы по первому разделу

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ С ВИХРЕВЫМИ ГАЗОВЫМИ ГОРЕЛКАМИ

2.1 Особенности технологии численного моделирования

2.2 Подготовка исходных данных для проведения численных экспериментов

2.3 Численное моделирование топочных процессов с полной геометрией одной вихревой горелки

2.4 Результаты численного моделирования топочных процессов котла БКЗ-320-140 с вихревыми горелками

2.5 Реконструкция двухпоточной вихревой газовой горелки

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ С ПРЯМОТОЧНО-ВИХРЕВЫМИ ГОРЕЛКАМИ

ч |

3.1 Прямоточно-вихревая горелка: конструкция и особенности

3.2 Подготовка данных для проведения моделирования

3.3 Ряд исследований с прямоточно-вихревой горелкой

3.4 Результаты численного моделирования с прямоточно-вихревыми горелками

3.5 Выводы по результатам моделирования

3.6 Общие выводы по разделу

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ С ПЛОСКОФАКЕЛЬНЫМИ ГОРЕЛКАМИ

4.1 Плоскофакельная горелка: параметры, конструкция и особенности

4.2 Компоновка плоскофакельных горелок

4.3 Подготовка данных для проведения моделирования

4.4 Результаты и выводы по первому варианту

4.5 Исследование параметров топочного процесса с плоскофакельными горелками

4.6 Выводы по результатам исследования топочных процессов с плоскофакельными горелками

5 ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Представление результатов

5.2 Сравнительный анализ результатов с различными конструкциями горел очных устройств

5.3 Распределение температур по высоте топки

5.4 Уточнение расчета коэффициентов распределения тепловых потоков по нормативной методике

5.5 Уточнение расчета температуры на выходе из топки

5.6 Рекомендации по принятию проектных решений при переводе котлов, геометрически подобных БКЗ-320-140, с угля на сжигание природного газа

5.7 Оценка экономического эффекта от внедрения разработанных

мероприятий

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А — Размеры топочной камеры и данные по работе вихревых

горелок

Приложение Б - Результаты численного моделирования с вихревой

горелкой и вариантами ее реконструкции

Приложение В - Визуализация результатов численного моделирования с

вихревыми горелками

Приложение Г - Визуализация результатов численного моделирования с

прямоточно-вихревыми горелками

Приложение Д - Визуализация результатов численного моделирования с

плоскофакельными горелками

Приложение Е - Количественные характеристики топочного процесса

Приложение Ж - Документы о внедрении результатов диссертации Юрьева Е.И. и их ценности для предприятий энергетического машиностроения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности топочного устройства при переводе пылеугольных котлов на сжигание природного газа»

ВВЕДЕНИЕ

В сентябре 2007 года приказом Министерства промышленности и энергетики РФ утверждена Государственная «Программа создания в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке единой системы добычи, транспортировки газа и газоснабжения с учетом возможного экспорта газа на рынки Китая и других стран АТР» (Восточная газовая программа) [18]. Координировать деятельность по реализации Программы Правительство РФ поручило ОАО «Газпром».

Вслед за принятием решения по газификации Дальнего Востока на основных генерирующих мощностях (Южно-Сахалинской ТЭЦ-1, Камчатской ТЭЦ-1, Владивостокской ТЭЦ-1, Владивостокской ТЭЦ-2 и др.) были приняты программы по переводу оборудования на сжигание природного газа. В частности перевод котлов БКЗ-Э20-140 Южно-Сахалинской ТЭЦ-1. По данным пресс-службы ОАО «Сахалинэнерго», полностью завершить газификацию станции планируется в конце 2013 г. К этому времени все 5 котлов ТЭЦ-1 будут переведены на газ. Стоимость всего проекта составит свыше 1,6 млрд. рублей. При этом резервным топливом для станции останется уголь [45, 95].

БКЭ-320-140 - барабанный паровой котел с естественной циркуляцией, производительностью 320 тонн острого пара в час, температурой 545 °С, давлением 140 атм. Топка котла снабжена восемью пылеугольными горелками с возможностью сжигания мазута, расположенными на фронтовой стене в два яруса. Мощность одной горелки 30 МВт. Фронтовой и задний экран в нижней части образуют скаты «холодной» воронки, в верхней части задний экран образует аэродинамический выступ. Размеры топки в плане: ширина фронта 12096 мм, глубина 7744 мм. Высота от середины холодной воронки до потолочного экрана 25294 мм. Потолок топочной камеры экранирован трубами потолочного пароперегревателя. На выходе из топки расположены ширмы, выполненные из труб диаметром 32 мм с толщиной 4 мм.

Для перевода котла на сжигание природного газа выполнена реконструкция, в результате на боковые стены топки встречно в два яруса установлено по 4 газовые горелки (всего 8 горелок), мощностью 30 МВт. Пылевые горелки оставлены на прежних местах. Межосевое расстояние между ярусами пылевых и газовых горелок составляет 825 мм. Полученная

компоновка горелок изображена на рисунке 1. Избыток воздуха на выходе из топки - 1,1. Избыток воздуха в газовых горелках равен 0,85. Остальной воздух подается через пылевые горелки, осуществляя их охлаждение. На котле реализован ввод газов рециркуляции в общий воздушный короб, идущий на горелки, коэффициент рециркуляции г=0,12. В результате реконструкции получена нестандартная компоновка горелочных устройств с

низкоскоростным вводом третичного воздуха через пылевые горелки.

Для сжигания газа была выбрана вихревая горелка (рис. 2): двухпоточная по воздуху, внутренний канал с аксиальным завихрителем и периферийный с тангенциальным завихрителем, также незначительная доля воздуха (порядка 3%) подается через центральный канал. Газовая часть состоит из центрального газового коллектора с раздающим конусным насадком и газовыпускных труб, расположенных между внутренним и периферийным воздушными каналами.

При эксплуатации вихревых газовых горелок отмечен короткий межремонтный период, связанный с обгоранием элементов горелки, подверженных прямому излучению из топки (лопатки аксиального завихрителя, газовыпускной коллектор, амбразура, газовые трубки) [2, 43, 36]. Вихревые горелки имеют сравнительно высокую массу и стоимость изготовления, высокое аэродинамическое сопротивление [33].

Следовательно, установка в дополнение к пылеугольным горелкам вихревых газовых горелок является нерациональным решением.

Рассмотрев накопленный опыт по проектированию и эксплуатации энергетических горелочных и топочных устройств работающих на природном газе автор пришел к выводу, что действующие на данный момент руководящие документы и другие источники с требованиями и рекомендациями по проектированию газовых горелок, топочных устройств и переводу

Рисунок 1 - Компоновка горелок

после реконструкции 1 - Пылевые горелки; 2 - Газовые горелки

пылеугольных котлов на газ, содержат недостаточный объем информации для принятия эффективных технических решений.

/-внутренний канал воздуха; 2-периферийный канал воздуха; ^-центральный канал воздуха; -^-коллектор газовый с газовыпускными отверстиями; 5-газовые трубки; б-труба для запального устройства; 7-гляделка

На сегодняшний день компьютерные технологии позволяют выполнить широкий спектр исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке инновационной техники, используя современные вычислительные мощности и специализированные программные продукты, построенные на конечно-элементном анализе с использованием передовых математических моделей физико-химических процессов. При квалифицированном подходе можно провести вычисления многопараметрических задач, охватывающих фактически весь спектр областей физики (прочность, гидрогазодинамика, термодинамика, электромагнетизм), и получить результаты, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными, выполнить углубленный анализ процессов за счет визуализации решения (наглядного представления).

Учитывая вышесказанное, актуальным является улучшения характеристик топочного процесса при переводе котлов подобных БКЗ-Э20-140 на сжигание природного газа. Для поиска и обоснования проектных решений используется программный комплекс АИБУБ СБХ, позволяющий провести численное моделирование физико-химических процессов протекающих в

гидрогазодинамических системах, в частности топочных процессов. Для построения трехмерных расчетных областей используется система трехмерного твердотельного моделирования Компас ЗБ.

Цель работы: повышение эффективности топочного устройства при переводе пылеугольных котлов подобных БКЭ-320-140 на сжигание природного газа за счет установки газовых горелок на боковые стены топки и обеспечения параметров горелочного устройства, которые позволят снизить образование оксидов азота (Ж)х) при достаточной полноте выгорания топлива, продлить срок службы и сократить затраты на эксплуатацию.

Задачи исследования, решаемые в настоящей работе:

- анализ современного состояния и накопленного опыта по эксплуатации энергетических горелочных и топочных устройств, работающих на природном газе;

- обоснование и выбор математических моделей для выполнения численного моделирования топочных процессов;

- выявление особенностей распределения тепловых потоков по экранам топки, максимальной температуры факела, объема зоны высоких температур (выше 1500 °С) и других характеристик топочного процесса для вихревой горелки и вариантов ее реконструкции;

- определение характеристик топочного процесса с различными долями воздуха по каналам прямоточно-вихревой горелки;

- определение характеристик топочного процесса с различными конструкциями газовой и воздушной части плоскофакельной горелки;

- обобщение результатов исследований и разработка рекомендаций по переводу пылеугольных котлов подобных БКЗ-320-140 на сжигание газа.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Впервые для пылеугольного котла БКЗ-320-140 с газовыми горелками, установленными на боковые стены топки, получены характеристики топочного процесса при сжигании газа, что позволяет улучшить качество проектирования котлов.

2. Впервые получены полные характеристики топочного процесса для ряда новых исполнений газовых плоскофакельных горелок, которые позволяют

сформулировать расширенные рекомендации по проектированию плоскофакельных горелок с достижением высоких технических характеристик.

3. Получена зависимость между распределением топлива в выходном сечении плоскофакельной горелки и концентрацией >Юх, которая, в отличие от известных, имеет наглядное представление, что позволяет выбрать лучший вариант подачи газа в горелки - концентрированной струей в периферийный воздушный канал.

4. Разработана новая методика обработки данных по тепловым потокам, воспринимаемым экранами топки, отличающаяся от известных тем, что обрабатываются данные, полученные в результате численного моделирования топочных процессов, что позволяет определить коэффициенты распределения тепловосприятия по экранам топки, использование которых повысит качество проектных работ и надежность работы котла.

5. Построены новые зависимости коэффициентов распределения тепловых потоков по стенам и высоте топки для рассмотренных типов горелок, отличающиеся от известных тем, что учитывают фактические параметры топочного процесса (геометрия и компоновка горелок, аэродинамика, выгорание топлива в объеме топки), что позволяет повысить точность расчетов котлов.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны рекомендации по переводу котлов, подобных БКЭ-320-140, с пылеугольного на газовое топливо, которые позволяют сделать рациональный выбор горелок, снизить концентрацию ЫОх и сократить затраты.

2. Разработаны рекомендации по проектированию плоскофакельных газовых горелок, позволяющие уменьшить их сопротивление и выход оксидов азота при достаточной полноте выгорания топлива.

3. Получены уточнённые коэффициенты распределения тепловых потоков по стенам и высоте топки и поправки для расчета параметра М, которые позволяют повысить точность тепловых и гидравлических расчетов при реконструкции старых и проектировании новых котлов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты выполненных численных исследований топочного процесса в

' - V '.41 '"V - , •

• » I,1

котле БКЭ-320-140 с различными горелками на боковых стенах топки.

2. Новые зависимости для коэффициентов распределения тепловосприятия по экранам топки, распределения температур по высоте топки и уточнённые поправки для расчета параметра М.

3. Рекомендации по переводу пылеугольных котлов на сжигание газового топлива и проектированию газовых плоскофакельных горелок.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается применением передовых компьютерных средств численного моделирования (программный комплекс ANS YS CFX, лицензия 1005941) на базе апробированных математических моделей, широко используемых в задачах вычислительной гидродинамики, в частности, при моделировании горения в топках, и хорошим соответствием получаемых результатов с экспериментальными данными других авторов.

Результаты выполненных исследований и технических разработок внедрены в процесс проектирования топочно-горелочных устройств ОАО «Ростовэнергоналадка» и ООО «НПО ТЭМКО». На результаты исследований получены положительные отзывы предприятий энергетического машиностроения ЗАО «ЗиО-КОТЭС» и ОАО «ИК «ЗИОМАР». Принята к рассмотрению заявка №2014120969 РФ на выдачу патента на полезную модель.

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях: «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск 2010), «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск 2012); «Современная наука: теоретический и практический взгляд» (Уфа 2013); «Кибернетика электрических систем» (Новочеркасск 2013); «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск 2014).

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ [100, 101, 102, 103, 138, 139], в том числе 3 статьи в рецензируемых научных изданиях из перечня ВАК.

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и семи приложений. Работа содержит 186 страниц и включает 71 рисунок и 15 таблиц. Список использованных источников состоит из 139 наименований.

1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ И НАКОПЛЕННОГО ОПЫТА ПО ГОРЕЛОЧНЫМ И ТОПОЧНЫМ УСТРОЙСТВАМ, РАБОТАЮЩИМ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ВОПРОСАМ И ЧИСЛЕННОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ТОПОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

1.1 Обзор механизмов образования вредных выбросов при сжигании газообразного топлива

Значительный рост промышленности второй половины XX века обусловил целый ряд проблем, одной из важнейших проблем является защита окружающей среды от загрязнений [78].

Основным источником загрязнений атмосферного воздуха являются тепло- и электрогенерирующие установки, в основе которых заложены процессы сжигания. Крупнейшим загрязнителем являются тепловые электрические станции, на которых происходит сжигание большого объема органического топлива и образуется соответствующее количество токсичных веществ, в частности - оксиды азота и серы [67, 24].

В начале 2000-х годов доля природного газа и мазута составляла более 73% от всего сжигаемого в теплоэнергетике топлива [67]. Согласно энергетической стратегии России [97, 98] в обозримом будущем газовое топливо останется доминирующем в топливно-энергетическом балансе страны.

Основные загрязняющие вещества, образующиеся при сжигании природного газа в топках котлов: оксид и диоксид азота, сумму которых принято обозначать как ЫОх; бенз(а)пирен - сильнодействующее канцерогенное вещество [4]; оксид углерода СО, концентрация которого при достаточном уровне окислителя и температуры полностью зависит от условий перемешивания топлива и воздуха [7]. В данной работе будут рассматриваться топочные процессы с различными горелочными устройствами и одним топливом - природный газ, поэтому основной акцент при составлении аналитического обзора будет сделан на особенности сжигания природного газа.

Имеющиеся данные [104] свидетельствуют о значительном загрязнении крупных промышленных центров канцерогенными веществами. Результаты исследований образования бенз(а)пирена в зависимости от режимных условий сжигания природного газа [24] показали, что его содержание зависит от избытка воздуха. Минимальная концентрация достигнута при 0^=1.05-1.15, при этом как увеличение, так и снижение избытка воздуха влечет повышение концентрации. Снижению концентрации способствует улучшение смешения топлива и воздуха.

При сгорании органического топлива образуется главным образом оксид азота N0, доля диоксида азота N02 в продуктах сгорания котельных установок составляет обычно 2-5%. В атмосфере происходит доокисление большей части N0 до N02. При этом токсичность диоксида азота в несколько раз выше токсичности оксида азота [40, 78].

Источником оксида азота является азот воздуха N2 и азотосодержащие компоненты топлива. В природном газе, как правило, содержание азота ничтожно мало и вкладом топливных оксидов азота можно пренебречь.

В 60-80-е годы XX столетия были проведены многочисленные исследования по образованию >Юх в топочных процессах, результаты которых освещены в сборниках [47, 48 и др.] и монографиях [40, 78 и др.]. Исследования проводились на работающих котлах и лабораторных стендах [37] при сжигании различных видов топлива, в результате были установлены основные закономерности образования оксидов азота и предложены методы их подавления. К настоящему времени большинство методов прошли промышленные испытания и успешно внедрены на объектах тепловой энергетики.

Выделяют три механизма образования оксида азота при горении: термический, быстрый и топливный [67, 78].

Итоги накопленного к 1988 году научного материала по механизмам образования оксидов азота подведены И .Я. Сигалом [78]. Предложено использовать зональный подход к объяснению выхода вредных веществ. Факел

делится на три зоны: зона I - начальная зона факела (Т<1800 К), где выгорают углеводороды и образуются «быстрые» и топливные оксиды азота; зона II -зона максимальных температур, в которых образуются термические оксиды азота; зона III - хвостовая область факела, в которой оксиды азота не образуются и имеет место их частичное восстановление.

Наибольшие концентрации NO в турбулентном факеле природного газа достигаются в зоне, в которой горение исходных углеводородов (СН4 ,С2Н6 и др.) завершилось, а концентрации промежуточных продуктов реакции (СО, СН, СН2, и др.) достигают максимальных значений.

С увеличением турбулентности пламени выход N0 возрастает. Концентрация NOx линейно увеличивается с увеличением концентрации атомарного кислорода и экспоненциально с увеличением температуры [78, 119]. Для турбулентного диффузионного пламени максимальные концентрации оксидов азота наблюдаются при От = 1.1 + 1.2 [78, 7].

Термические оксиды азота образуются в результате цепных реакций в пламени, ведущую роль в которых играет окисление молекулярного азота атомарным кислородом. Их образование в области высоких температур, обычно превышающих 1800 К, связано с высокой энергией активации реакции [67, 107, 123]. На образование термических N0 значительно влияет сочетание максимальной температуры горения и времени протекания реакции, которое характеризуется темпом охлаждения в зоне максимальных температур.

В зоне I, где температура еще не достигла 1800-1900 К, активно образуются оксиды азота, которые можно разделить на топливные [112, 134] и «быстрые». Установлено, что при температурах 1100-1800 К на начальном участке факела выход NO значительный [78].

Образование «быстрых» оксидов азота связано с процессом горения вообще, а не только с горением углеводородов [40, 78]. Максимальный выход «быстрых» оксидов азота для разных топлив и условий смешения наблюдается при алок в диапазоне от 0.65 до 0.8 [62, 60]. Кроме того, выход NOb увеличивается с ростом температуры и темпов прогрева факела.

В результате численных экспериментов, выполненных в МЭИ [65], были обнаружены две различные области избытков воздуха, в которых механизмы образования быстрых оксидов азота существенно различаются. В зонах горения с локальными избытками воздуха алок > 0,7 имеет место монотонное увеличение содержания N0 до определенных значений. Далее по факелу в зоне высоких температур происходит образование термических оксидов азота. В зонах горения с апок < 0,65 после интенсивного выхода быстрых N0 наблюдается их частичное восстановление до молекулярного азота N2 в реакциях с не полностью прореагировавшими углеводородными СН, и азотсодержащими N11; радикалами. Степень восстановления N0 до N2 тем больше, чем меньше коэффициент локального избытка воздуха и чем больше время пребывания в данной зоне [62, 60].

Для природного газа преобладает образование термических оксидов. Совместный выход быстрых и термических оксидов азота в отсутствии топливных Ж)х имеет минимум при а= 0.85-^0.9 [62, 60].

При опытном сжигании природного газа на котле БКЗ-210-140 наблюдается два минимума выхода оксидов азота при избытке воздуха в горелках а~0,7 и а~1,2 [62].

Подведем итог по механизмам образования оксидов азота: оксиды азота образуются совместно с горением топлива, их количество напрямую зависит от максимума температуры факела, концентрации свободного кислорода, уровня турбулентности и времени пребывания реагирующих компонентов в зоне высоких температур [47, 48, 34, 86, 7, 78]. Образование оксидов азота начинается с момента вступления в реакцию горения газовоздушной смеси и завершается на границе зоны активного горения. Зона с максимальной скоростью образования оксидов азота соответствует зоне с максимальной температурой и интенсивностью горения. Это объясняется тем, что в зоне с максимальной интенсивностью горения имеется наибольшая концентрация атомарного кислорода и других активных частиц - атомов и радикалов, а температура экспоненциально влияет на реакцию образование оксидов азота.

В настоящей работе мы будем стремиться минимизировать основные параметры, влияющие на образование оксидов азота.

1.2 Методы снижения выбросов оксидов азота

Наиболее широкое распространение получили методы снижения NOx на стадии сжигания топлива, что связанно с их высокой эффективностью и относительно низкими затратами на внедрение и эксплуатацию. На стадии сжигания топлива есть возможность активно воздействовать технологическими (внутритопочными) методами на основные факторы определяющие выход оксидов азота: максимум температуры факела, концентрация свободного кислорода и время пребывания реагирующих компонентов в зоне высоких температур [67, 34, 40, 64, 7].

Согласно требованиям [22] концентрация NOx в дымовых газах котлоагрегата введенного в эксплуатацию с 01.01.92 г. не должна превышать 125 мг/мЗ при работе на газе (приведенная концентрация на сухой газ при а=1,40, t=0 °С, 760 мм. рт. ст.). Далее все концентрации указаны в приведенных единицах. Практика показывает, что для решения этой проблемы эффективными и экономически целесообразными являются внутритопочные мероприятия, при этом снижение образования оксидов азота обычно заключается в снижении или ликвидации термических NOx [78].

В результате экспериментальных [79] и расчетно-теоретических исследований [70, 61] выполненных коллективом МЭИ под руководством Рослякова П.В. установлено, что минимально достижимый уровень эмиссии NOx в топках газомазутных котлов при сжигании газообразного топлива с избытком воздуха в горелках а<1,0, может составлять 65-95 мг/мЗ, что соответствует концентрации быстрых NOx [62].

Для достижения нормативных выбросов вредных веществ в атмосферу с уходящими газами котлов [23], как показали многочисленные исследования, необходимо не только организовать подавление образования NOx в процессе

сжигания топлив, но и обеспечить непосредственно в факеле восстановление хотя бы части образовавшихся оксидов азота [60].

Существуют различные классификации технологических методов снижения NOx: по фактору воздействия (максимум температуры, концентрация окислителя, специальные методы сжигания [40]); по способу реализации (режимные и конструктивные [66]). Приведем перечень основных технологических методов применяемых в газомазутных котлах:

1. рециркуляция дымовых газов [47, 78, 40, 43, 86, 60];

2. впрыск влаги [78, 40, 43];

3. снижение температуры горячего воздуха [40, 43, 60];

4. сжигание топлив с малыми и предельно малыми избытками воздуха [78, 40, 62, 79, 67, 69, 24, 60, 57, 82];

5. сжигание топлива с умеренным контролируемым химическим недожогом [69, 68, 129]

6. двухступенчатое сжигание топлива [34, 86, 60];

7. организация стадийного сжигания [78, 34, 60]

8. нестехиометрическое сжигание [67, 40, 62, 58, 63, 56, 55, 60];

9. применение специальных горелок [60, 40, 78, 62, 43, 34, 111, 82, 84, 50];

10. секционирование топки двухсветными экранами [47, 40, 85, 9].

На объекте исследования реализованы следующие методы: ввод газов рециркуляции в воздух, идущий на горение; двухступенчатое сжигание (ввод части воздуха через пылевые горелки); нестехиометрическое сжигание - в результате ввода воздуха через пылевые горелки расположенные на фронтовой стене, в объеме топки создается две зоны: с повышенным избытком воздуха и избытком воздуха ниже стехиометрического.

Выполненный комплекс расчетно-теоретических исследований и полученные опытные данные [58, 63], а также результаты других авторов [56, 55] позволили П.В. Рослякову и И. А. Закирову сделать вывод: нестехиометрическое сжигание является эффективным внутритопочным мероприятием, позволяющим снизить выбросы оксидов азота на 30 - 55% [67].

Интересен вывод, изложенный в книге Р.Б. Ахмедова посвященной сжиганию газообразного и жидкого топлива [9]: отмечена значительная роль компоновки горелок на образование NOx, и особенно соотношения между линейными размерами топки в зоне максимального тепловыделения (расстояния между горелками и стенами топки). При нерационально увеличенных расстояниях между горелками растет суммарный объем зоны максимальных температур, что способствует увеличению вредных выбросов

[9].

1.3 Обзор энергетических горелочных устройств для сжигания газообразного топлива

1.3.1 Классификация горелочных устройств

Существует широкий спектр признаков, по которым производят классификацию горелочных устройств [96, 33, 43, 86, 6]. В труде Ю.В. Иванова [33] весь спектр газовых горелок классифицирован по относительному количеству первичного воздуха и процессу смешения газа с первичным воздухом. Шатиль A.A. разделяет горелочные устройства на три типа: вихревые, прямоточные и плоскофакельные [96]. В работе Р.Б. Ахмедова [6] приведена классификация горелочных устройств, в основу которой положен способ подвода воздуха, по мнению автора это наиболее глубокий критерий, характеризующий как конструкцию горелки, так и особенности аэродинамической структуры факела, обусловленную конструкцией горелки. В книге В.А. Спейшера и А.Д. Горбаненко [86] освещены различные подходы по классификации горелок. В качестве наиболее существенного признака классификации выделен способ смешения сжигаемого газа с воздухом. Приведена классификация в зависимости от параметра крутки: прямоточные, вихревые горелки со слабой круткой потока, вихревые горелки со значительной круткой потока и «плоскопламенные» горелки (в настоящее время -плоскофакельные) [86].

На наш взгляд наиболее актуальная и полная классификация горелок представлена в методических указаниях 1996 г. [43]. Газовые и газомазутные горелки энергетических котлов относят к классу дутьевых горелок без предварительного смешения горючего газа с воздухом, которые классифицируются по следующим аэродинамическим и конструктивным признакам [43]:

• по способу аэродинамической организации факела - вихревые, прямоточные и прямоточно-вихревые;

• по количеству раздельных воздушных потоков (каналов) - одно- и двухпоточные, многопоточные;

• по способу подачи газа в воздушный поток - с центральной подачей, переферийной подачей, с комбинированной подачей газа, с промежуточной подачей (между смежными потоками воздуха);

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Юрьев, Евгений Игоревич, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абдуллин, А. М. Численное исследование влияния радиационных свойств трубчатого экрана и продуктов сгорания на теплообмен в топках трубчатых печей / А. М. Абдуллин, Д. Б. Вафин // ИФЖ. - 1993. - Т. 65. - № 2. -С. 171-177.

2. Айзен, Б.Г. Горелочные устройства котлов ЗиО / Б.Г. Айзен, И.Е. Ромашко, И.А. Сотнков. -М. : Энергоатомиздат, 1984. - 144 с.

3. Антонов, В. И. Определение обобщенных угловых коэффициентов с учетом селективности поглощения среды / В. И. Антонов, JI. И. Здоровова // ИФЖ. - 1986. - Ж1. - С. 98-104.

4. Арсеева, Н.В. Роль природного газа в снижении содержания бенз-(а)-пирена в окружающей среде НТО / Н.В. Арсеева, A.B. Арсеев // Сер. Использование газа в народном хозяйстве. - М. : ВНИИЭГАЗПРОМ, 1975 - 32 с.

5. Аскарова, А. С. Применение технологии 3D моделирования при исследовании процессов тепломассопереноса в камерах сгорания действующих энергетических объектов / А. С. Аскарова // Известия ТПУ: Энергетика. — 2012. — Т. 320. - №4. — С. 26-32.

6. Ахмедов, Р.Б. Дутьевые газогорелочные устройства / Р.Б. Ахмедов. - М. : Недра, 1977. - 272 с.

7. Ахмедов, Р.Б. Основы регулирования топочных процессов / Р.Б. Ахмедов. - М. : Энергия, 1977. - 280 с.

8. Ахмедов, Р.Б. Аэродинамическая структура факела прямоточного типа / Р.Б. Ахмедов, A.A. Акбаров // Известия АН УзССР. Серия технич. Науки. - 1969. - №1. - С. 37-42.

9. Ахмедов, Р.Б. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив / Р.Б. Ахмедов, JIM. Цирульников. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л. : Недра, 1984. - 238 с.

10. Блох, А. Г. Теплообмен излучением: Справочник / А.Г. Блох, Ю.А. Журавлев, JI.H. Рыжков. - М. : Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.

11. Блох А. Г. Теплообмен в топках паровых котлов / А.Г. Блох. - JI. : Энергоатомиздат, 1984. - 240с.

12. Богатырев, В.Н. Наладка работы газовых горелок котла ТП-80 / В.Н. Богатырев, И.П. Гержой // Теплоэнергетика. - 1963. - №6. - С. 35-39.

13. Бычковский, Е.М. Регулирование температуры перегрева поворотными горелками / Е.М. Бычковский, И.Б. Хайкин // Электрические станции. - 1954. - №4. - С. 17-23.

14. Вафин, Д.Б. Дифференциальный метод теплового расчета топок / Д.Б. Вафин. - Казань, 2008. - 114 с.

15. Вафин, Д.Б. Сложный теплообмен в энергетических установках: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. / Д.Б. Вафин. - Казань, 2009. - 40 с.

16. Влияние рециркуляции дымовых газов на образование окислов азота при сжигании мазута / В.А. Крутиев, Т.Б. Эфендиев, А.Д. Горбаненко и др. // Электрические станции - 1977. - № 9. - С. 28-31.

17. Внуков, А.К. Сжигание природного газа в пыпеугольных котлах / А.К. Внуков, Р.П. Дзедзик // Теплоэнергетика. - 1961. - №2.

18. Восточная газовая программа [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gazprom.ru/about/production/pro)ects/east-program (дата обращения 08.07.2012).

19. Гиль, A.B. Применение численного моделирования топочных процессов для практики перевода котлов на непроектное топливо / A.B. Гиль, A.B. Старченко, A.C. Заворин. - Томск, 2011. - 184 с.

20. Горбаненко, А. Д. Исследование процессов горения и теплообмена в топке котла ТП-26 при сжигании природного газа / А. Д. Горбаненко, Э.С. Карасина // Теплоэнергетика. - 1962. - №7. - С. 69-73.

21. Горбаненко, А. Д. Исследование газомазутных горелочных устройств тепловой производительностью 100 Гкал/ч / А.Д. Горбаненко, А.Ф. Боев, JI.M. Цирульников // Электрические станции. - 1968. - №5. - С. 9-12.

22. ГОСТ 28269-89. Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические требования. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 22 с.

23. ГОСТ Р 50831-95. Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования. - М.: Изд-во стандартов, 1996. -14 с.

24. Гун, JI.K. Содержание канцерогенных углеводородов в продуктах сгорания природного газа в котельных установках / JI.K. Гун, И.А. Шур, П.П. Дикун // Природный газ и борьба с загрязнением воздушного бассейна. - М. : ВНИИЭГазпром, 1971. - С. 17-20.

25. Двойнишников, В.А. Конструкция и расчёт котлов и котельных установок / В.А. Двойнишников, JI.B. Деев, М.А. Изюмов. - М. : Машиностроение, 1988. - 264 с.

26. Деев, JI.B. Котельные установки и их обслуживание/ JI.B. Деев, H.A. Балахничев. -М.: Высш. шк., 1990. - 239 с.

27. Детков, С. П. Модификация двухпоточного приближения в расчетах теплообмена излучением / С. П. Детков // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. - 1973. - №3. - С. 148—157.

28. Дураченко, Л.И. Влияние аэродинамического поворота факела на теплообмен в газомазутной топке / Л.И. Дураченко, П.Л. Магидей // тр. Л ПИ / Энергомашиностроение. - 1970. - №316. - С. 100-105'.

29. Евдокимов, И.Е. Расчет сложного теплообмена в турбулентном потоке с использованием ANSYS CFX / И.Е. Евдокимов // Авиационно-космическая техника и технология. - 2011. - №7 (84). - С. 170-174.

30. Евдокимов, И.Е. Моделирование излучения струи горячих газов в ANSYS CFX / И.Е. Евдокимов, A.A. Сорокин // Вестник двигателестроения. -Запорожье: ОАО «Мотор Сич», 2010. - Вып. 2/2010. - С. 29-33.

31. Егоров, В.Е. Исследование горения и теплообмена в топке котла ТП-15 при сжигании АШ и природного газа / В.Е. Егоров // Теплоэнергетика. -1964 -№3.

32. Енякин, Ю.П. Аэродинамические характеристики двухпоточных газомазутных горелочных устройств / Ю.П. Енякин // Теплоэнергетика. - 1968. - №7. - С. 27-31.

33. Иванов, Ю.В. Газогорелочные устройства / Ю.В. Иванов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Недра, 1972. - 276 с.

34. Изюмов, М.А. Проектирование и расчет горелок / М.А. Изюмов, П.В. Росляков. -М. : Моск. энергет. ин-т., 1990. - 113 с.

35. Испытания котла ТГМ-84 при сжигании высокосернистого мазута/ JI.M. Цирульников, С.К. Вязовой, В.В. Карпов и др. // Электрические станции -1968. - №9.-С. 12-16.

36. Иссерлин, A.C. Газовые горелки / A.C. Иссерлин. - 3-е изд., перераб. и доп. — JI. : Недра, 1973. - 190 с.

37. Исследование выхода оксидов азота при сжигании топлива в факеле и в псевдосжиженном слое / И.Я. Сигал, К.Е. Махарин, А.И. Ильченко и др. // Теплоэнергетика. - 1974. - №12. - С. 30-33.

38. Казарновский, Е.М. Регулирование температуры перегретого пара в мощных паровых котлах / Е.М. Казарновский. - М. : Металлургиздат, 1960. -153с.

39. Комбинированное сжигание АШ, природного газа и мазута в котле ТП-230Б / Б.Д. Кацнельсон, A.A. Шатиль, А.И. Тарасов и др. // Электрические станции. - 1981. - №11. - С. 5-9.

40. Котлер, В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов / В.Р. Котлер. -М. : Энергоатомиздат, 1987. - 144 с.

41. Красильников, C.B. Численное исследование пространственных двухфазных течений и горения в пылеугольной топке с учетом шлакоулавливания: автореф... канд. техн. наук / C.B. Красильников. - Томск., 2003г.-21 с.

42. Липинский, Ф.А. Сжигание высокосернистого мазута с предельно низкими избытками воздуха / Ф.А. Липинский // Электрические станции. -1971.-№6.-С. 11-14.

43. Методические указания по проектированию топочных устройств энергетических котлов / под ред. Э.Х. Вербовецкого, Н.Г. Жмерика. - СПб: НПО ЦКТИ-ВТИ., 1996. - 270 с.

44. Модернизация котла ТГМ-94 для сжигания высокосернистого мазута / Б.П. Алексеев, А.Ф. Боев, Д.А. Зибрин и др. // Электрические станции. - 1972. - №2. - С. 59-63.

45. На Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 завершается перевод на газ второго котлоагрегата [Электронный ресурс] // Электронное периодическое изд. Sakhalin.info. Режим доступа: http://www.sakhalin.info/energetics/list6/69728/ (дата обращения 06.09.2011).

46. Немченко, В.В. Сжигание назаровских углей под котлами малой производительности / В.В. Немченко, C.B. Срывков, Б.Р. Акименко // Промышленная энергетика. - 1964. - №12. - С. 12-18.

47. Образование окислов азота в процессах горения и пути снижения выброса их в атмосферу / под ред. И.Я. Сигала - Киев: Наукова думка, 1979. -172 с.

48. Окислы азота в продуктах сгорания топлив: сб. науч. тр. / под ред. И.Я. Сигала - Киев: Наукова думка, 1981.- 204 с.

49. Опыт сжигания кузнецкого угля марки СС и попутного газа в котле ТП-87 / A.A. Шатиль, В .Я. Ицкович, H.H. Петере и др. // Электрические станции. - 1989. - №4. - С. 18-25.

50. Опыт эксплуатации паровых котлов ТЭЦ-21 Мосэнерго, оснащенных горелками ЗАО «ЭКОТОП» / В.М. Соболев, А.К. Логинов, В.И. Турченко и др. // Электрические станции. - 1998. - №2.

51. Опытное сжигание кузнецких углей в котле ТП-109 с плоскофакельными горелками / Б.Д. Кацнельсон, A.A. Шатиль, Л.М. Христич и др. // Теплоэнергетика. - 1981. - №11. - С. 35-39.

52. Оран, Э. Численное моделирование реагирующих потоков / Э. Оран, Дж. Борис. -М. : Мир, 1990. - 660 с.

53. OCT 108.863.05-82. Горелки газомазутные и амбразуры стационарных паровых котлов, изм.1., 1983. - 54 с.

54. Полежаев, В.И. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса / В.И. Полежаев, A.B. Бунэ, H.A. Верезуб. - М. : Наука, 1987. - 256 с.

55. Применение в отрасли технологических методов снижения выбросов оксидов азота: методические рекомендации / составитель B.JI. Шульман. - Свердловск: Уралтехэнерго, 1989.

56. Развитие технологии подготовки и сжигания топлива на электростанциях: сб. научн. ст. / под ред. А.Г. Тумановского, В.Р. Котлера. - М.: ВТИ, 1996.

57. Развитие технологий подготовки и сжигания топлива на электростанциях / под ред. А.Г. Тумановского, В.Р. Котлера. - М. : ВТИ, 1996.

58. Разработка и внедрение способа нестехиометрического сжигания топлива на газомазутных котлах/ П.В. Росляков, И.Л. Ионкин, И.А. Закиров и др. // Электрические станции. - 1999. - №8. - С. 12-21.

59. Результаты испытаний горелок с малотоксичными выбросами ЗАО «ЭКОТОП» и фирмы «Todd Combustion» (США) на котлах ТГ-104 и ТГМЕ-206 при сжигании попутного и природного газа / А.Л. Коваленко, В.Г. Козлов, А.П. Уткни и др. // Теплоэнергетика. - 2003. - №4. - С. 41-44.

60. Росляков, П.В. Малотоксичные горелочные устройства / П.В. Росляков. - М. : Изд-во МЭИ, 2002. - 64 с.

61. Росляков, П.В. Расчет влияния режимных факторов на образование топливных оксидов азота / П.В. Росляков // Теплоэнергетика. - 1986. - № 9. - С. 33-36.

62. Росляков, П.В. Минимально достижимый выход оксидов азота в топках котлов / П.В. Росляков, Бэйцзин Чжун, С.А. Тимофеева // Теплоэнергетика. - 1992. - № 8. - С. 47-49.

I

1

, ',' ' ' *

А

63. Росляков, П.В. Реализация нестехиометрического сжигания мазута с целью снижения выбросов оксидов азота / П.В. Росляков, A.B. Вершинин, А.Э. Зеленин // Электрические станции. - 1991. - №3. - С. 31-35.

64. Росляков, П.В. Защита атмосферного воздуха от газообразных выбросов / П.В. Росляков, JI.E. Егорова. - М. : Изд. МЭИ, 1996.

65. Росляков, П.В. Принципы минимизации выхода оксидов азота при стадийном сжигании топлив / П.В. Росляков, JI.E. Егорова // Химическая физика. - 1997. - т. 16. - №9. - С. 44-50.

66. Росляков, П.В. Технологические мероприятия по снижению вредных выбросов ТЭС в атмосферу / П.В. Росляков, JI.E. Егорова, И.Л. Ионкин. - М.: Изд-во МЭИ, 2001.

67. Росляков, П.В. Нестехиометрическое сжигание природного газа и мазута на тепловых электростанциях / П.В. Росляков, И.А. Закиров. - М. : Изд-во МЭИ, 2001.-144 с.

68. Росляков, П.В. Внедрение сжигания топлива с контролируемым химическим недожогом / П.В. Росляков, К.А. Плешанов // Новое в российской электроэнергетике. - 2010. - №1. - С. 12-30.

69. Росляков, П.В. Результаты внедрения сжигания топлива на котлах с умеренным контролируемым химическим недожогом [Электронный ресурс] / П.В. Росляков, К.А. Плешанов // Материалы интернет-конф.: Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития, 02 - 12 окт. 2012 г. - Режим доступа: http://sworld.com.ua/konfer28/351 .pdf (дата обращения 04.02.2013).

70. Росляков, П.В. Образование быстрых оксидов азота в пламенах углеводородных топлив / П.В. Росляков, С.А. Тимофеева // Материалы IX Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка, 1989.

71. РТМ 108.030.120-78. Горелки прямоточные пылеугольные, пылегазовые и компоновка их с топками. Методы расчета и проектирования. — Л. : НПО ЦКТИ, 1978.

72. Рубашкин, A.C. Моделирование процессов в топке парового котла / A.C. Рубашкин, В.А. Рубашкин // Теплоэнергетика. - 2003. - №10. - С. 14-18.

73. Самарский, A.A. Введение в численные методы / A.A. Самарский. -М.: Наука, 1982.-272 с.

74. Самарский, A.A. Математическое моделирование / A.A. Самарский, А.П. Михайлов. - 2-е изд., испр. - М. : Физматлит. - 2001. - 320 с.

75. Седелкин, В. М. Исследование и разработка методов расчета теплообмена в трубчатых печах газовой и нефтехимической промышленности: Дис. ... д-ра техн. наук. / Седелкин Валентин Михайлович. - Саратов, 1981. -577 с.

76. Сжигание высокосернистого мазута на электростанциях / Н.И. Верховский, Г.К. Красноселов, Е.В. Машилов и др. - М. : Энергия, 1970. - 445 с.

77. Сжигание природного газа и угля АШ в котле ТП-100 с комбинированными плоскофакельными горелками / Б.Д. Кацнельсон, A.A. Шатиль, А.И. Тарасов и др. // Теория и практика сжигания газа: сб. - JI. : Недра, 1975. - вып.VI. - С.380-386.

78. Сигал, И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива / И.Я. Сигал. - JI.: Недра, 1988. - 312 с.

79. Сигал, И.Я. Развитие и задачи исследований по изучению условий образования оксидов азота в топочных процессах / И.Я. Сигал // Теплоэнергетика. - 1983. - №9. - С. 5-10.

80. Снижение концентрации окислов азота в уходящих газах газомазутных котлов мощных электростанций / А. Д. Горбаненко, В.А. Крутиев, С.Г. Штальман и др. // Теплоэнергетика. - 1977. - №9. - С. 74-77.

81. СО 153-34.02.304-2003. Методические указания по расчету выбросов оксидов азота с дымовыми газами котлов тепловых электростанций. -М.: ОАО «ВТИ», 2005. - 40 с.

82. Соболев, В.М. О некоторых особенностях топочного процесса, протекающего при использовании грелок типа ГМПВ / В.М. Соболев // Электрические станции. - 2005. - №7. - С. 8-15.

83. Соболев, В.М. Оснащение котлов электростанций и котельных горел очными устройствами ЗАО «ЭКОТОП» / В.М. Соболев // Энергетик. -1997.-№1.

84. Соболев, В.М. Опыт внедрения инновационных технологий ТЭЦ-21 ОАО Мосэнерго на примере освоения горелок ЗАО «ЭКОТОП» / В.М. Соболев, Ю.Л. Гуськов // Электрические станции. - 2003. - №10. - С. 12-15.

85. Спейшер, В. А. Сжигание газа на электростанциях и в промышленности / В.А. Спейшер. - 2-е изд. - М.: Энергия, 1967. - 251 с.

86. Спейшер, В.А. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках / В.А. Спейшер, А.Д. Горбаненко. - М. : Энергоатомиздат, 1982. - 240 с.

87. Сполдинг, Д.Б. Основы теории горения / Д.Б. Сполдинг. - М. : Госэнергоиздат, 1959. - 319 с.

88. Суй, Х.Н. Аэродинамика топочной камеры при односторонней и двусторонней схемах размещения горелок / Х.Н. Суй, Ю.В. Иванов // Теплоэнергетика. - 1970. - №7. - С. 27-31.

89. Супранов, В.М. Разработка метода расчета теплообмена в топках паровых котлов с учетом аэродинамической организации процесса горения: Автореф. дис. ... канд. техн. наук / Супранов Виктор Михайлович. - М., 1992. -19 с.

90. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) / под ред. Н.В. Кузнецова и др. - М. : Энергия, 1973. - 296 с.

91. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). - СПб. : Изд-во НПО ЦКТИ, 1998. - 256 с.

92. Управление топочным процессом в котлах с плоскофакельными горелками / Е.К. Чавчанидзе, А.А. Шатиль, В.Г. Здановский и др. // Тр. ЦКТИ -1981.-Вып. 191 - С. 67-70.

93. Усманов, Б.Ш. Локальные тепловые потоки в топке газомазутного котла ТГМ-94 / Б.Ш. Усманов // Электрические станции. - 1974. - №10. - С. 1416.

94. Хзмалян, Д.М. Теория топочных процессов / Д.М. Хзмалян. - М. : Энергоатомиздат, 1990. - 352 с.

95. Четвертый котлоагрегат на Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 переведен на газ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sahen.elektra.ru/page.php?page=news&news=364 (дата обращения 05.08.2013).

96. Шатиль, A.A. Топочные процессы и устройства. Исследования и расчет / A.A. Шатиль. - СПб., 1997. - 184 с.

97. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rg.ru/2003/10/07/energetika.html (дата обращения 08.07.2012).

98. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://minenergo.gov.ru/activitv/energostrategy/ (дата обращения 08.08.2013).

99. Эстеркин, Р.И. Эксплуатация котлоагрегатов на газовом топливе / Р.И. Эстеркин. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Недра, 1974. - 208 с.

100. Юрьев, Е.И. Численное моделирование топочных процессов в топке БКЗ-320-140 с прямоточно-вихревыми и плоскофакельными газовыми горелками / Е.И. Юрьев // Изв. ВУЗов. Электромеханика. - 2013. - №1 - С. 164166.

101. Юрьев, Е.И. Совершенствование характеристик топочного устройства котла при переводе на сжигание природного газа / Е.И. Юрьев // Изв. ВУЗов. Сев.-Кавказский регион. Сер.: техн. науки. - 2013. - №5 - С. 20-25.

102. Юрьев, Е.И. Численное исследование топочных процессов в котле БКЗ-320-140 с вихревыми газовыми горелками / Е.И. Юрьев // Изв. ВУЗов. Электромеханика. Спец. вып.: Диагностика энергооборудования. - 2010. - С. 168-170.

103. Юрьев, Е.И. Влияние горелочного устройства на характеристики топочного процесса при сжигании природного газа / Е.И. Юрьев // Сб. ст.

Междунар. науч.-практической конф. «Современная наука: Теоретический и практический взгляд» — Уфа: РИЦ БашГУ, 2013. - Т.2.- С. 162-171.

104. Янышева, Н.Я. К обоснованию предельно допустимой концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе населенных мест / Н.Я. Янышева // Гигиена и санитария. - 1972. - №7. - С. 87-91.

105. An Eulerian model for the simulation of an entrained flow coal gasifier / W. Vicente, S. Ochoa, J. Aguillon et. al. // Appl. Therm. Eng. - 2003. - Vol. 23. - P. 1993-2008.

106. ANSYS CFX Guide (Руководство пользователя) [Электронный ресурс].

107. Bartok, W. Laboratory studies and mathematical modeling of NOx formation in combustion processes / W. Bartok, V.S. Engleman // Report No. GRU 3G NOS 71 - Linden N.J. : ESSO Research and Engineering Company - 1971.

108. Beer, J.M. Calculation methods of radiative heat transfer / J.M. Beer, P.J. Foster, R.G. Siddall // HTFS Design Report No. 22, AEA Technology (Commercial)., 1971.

109. Charles E. Baukal Jr. Heat Transfer In Industrial Combustion. - CRC Press LLC, 2000. - 526 p.

110. Computational modeling of pulverized coal combustion processes in tangentially fired furnaces / J. Fan, L. Qian, Y. Ma et al. // Chem. Eng. J. - 2001. -Vol. 81.-P. 261-269.

111. Development of super-law NOx PM-burner / Y. Takahashi E. A. // Technical Review. Mitsubishi Heavy Industries. - August 1979. - N 134. - P. 1-11.

112. Fenimore, C.P. Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames / C.P. Fenimore. - P. 1.— In: 13-th symposium of combustion, The Combustion Institute, 1971. -p. 373 - 380.

113. Hadvig, S. Gas emissivity and absorptivity / S. Hadvig // J. Inst. Fuel. -1970.-43.-P. 129-135.

114. Horvat, A. Semi-Analytical Treatment of Wall Heat Transfer Coupled to a Numerical Simulation Model of Fire / A. Horvat, Y. Sinai, P. Tofilo // Num. Heat Transfer, Part A, 2009, Vol. 55, Issue 6, P. 517-533.

115. Hottel, H. C. Radiative Transfe / H. C. Hottel, A. F. Sarofim. - McGraw-Hill, New York, 1967.

116. Impact of Radiation on the Wall Heat Load at a Test Bench Gas Turbine Combustion Chamber: Measurements and CFD Simulation / R. Dannecker, B. Noll, M. Hase, W. Krebs, et. al. // Proceedings of the ASME Turbo Expo 2007, v 4 Part B, P. 1311-1321.

117. Ishino, Y. Flow and heat Transfer Characteristics in Pulsating Pipe Flows (Effects of Pulsation on Internal Heat Transfer in a Circular Pipe Flow) / Y. Ishino, M. Suzuki, T. Abe // heat transfer-Japanese Research,25 (5), 1996, P. 323341.

118. Khalil, E.E. Modelling of Furnaces and Combustors / E.E. Khalil -Abacus Press, Kent, U.K., 1982. - 260 p.

119. Kirow, N.J. Formation and control of nitrogen oxides in combustion process / N.J. Kirow, D. Iverach // Austral. Chem. Process and Eng. - 1972. - v.25. -№7. - P. 75.

120. Kocaefe, Y.S. Comparison of the various methods for analysing the radiative heat transfer in furnaces / Y.S. Kocaefe, A. Charette, M. Munger // Proceedings of the Combustion Institute Canadian Section Spring Technical Meeting. - Vancouver, Canada, May 1987. - P. 15-17.

121. Leckner, B. Spectral and total emissivity of water vapour and carbon dioxide / B. Leckner // Comb. Flame, 1972, 19, P. 33-48.

122. Magnussen, B.F. On Mathematical Modeling of Turbulent Combustion with Special Emphasis on Soot Formation and Combustion / B.F. Magnussen, B.H. Hjertager // Proceedings, The 16th Symp. (International) on Combustion, The Combustion Institute. - Pittsburg, Pennsylvania, 1976. - P. 719-729.

123. Miller, J.A. Mechanism and modeling of nitrogen chemistry in combustion / J.A. Miller, G.T. Bowman // Progress in Energy and Combustion Science. - 1989. - Vol.15. - P. 287-338.

124. Modest, M. F. Radiative Heat Transfer / M. F. Modest. - Academic Press (Elsevier Science), USA, 2003 - 822 p.

125. Modest, M.F. The weighted-sum-of-gray-gases model for arbitrary solution methods in radiative transfer / M.F. Modest // ASME Journal of Heat Transfer, 1991, vol. 113, no. 3, P. 650-656.

126. O. de Lorenzi. 3000000 kW operating experience with modern reheat // Proceedings of the American Power Conference. — 1953. - Vol. 15. - P. 327-329.

127. Patankar, S. Simultaneous predictions of flow patterns and radiation for three-dimensional flames/ S. Patankar, B. Spalding // Heat Transfer in Flames, N.H. Afgan and J.M. Beer, Eds., Scripta Book Co., Washington, D.C., 1974, P. 73-94.

128. Pauker, W. Creating data sets for FLOREAN using the tool PRE-PROZ, TU. - Braunschweig: IWBT, 1997. - P. 3-24.

129. Roslyakov, P.V. Fuel combustion with monitored moderate under burning / P.V. Roslyakov, K.A. Pleshanov, I.L. Ionkin // Annals of DAAAM 2011 & Proceedings of the 22nd Int. DAAAM Symposium // Vienna, Austria: DAAAM Int. 2011.-Vol. 22.-No. l.-P. 1153-1154.

130. Scott, C.H. A comprehensive three-demensional model for simulation of combustion systems: PCGC-3 / C.H. Scott, L.D. Smoot // Energy Fuels. -1993. - Vol. 7.-P. 874-883.

131. Shah, N.G. New Method of Computation of Radiant Heat Transfer in Combustion Chambers / N.G. Shah // Ph.D. Thesis, Imperial College, London, United Kingdom, 1979.

132. Soufiani, A. A comparison between weighted sum of gray gases and statistical narrow-band radiation models for combustion applications / A. Soufiani, E. Djavdan. - Comb. Flame, 97, 240-250, 1994.

133. Taylor, P.B. The total emissivities of luminous and non-luminous flames

/ P.B. Taylor, P.J. Foster // Int. J. Heat Mass Transfer, 1974, 17, P. 1591-1605.

* * * », *

134. Turner, D.W. Influence of Combustion Modification and Nitrogen Content on Nitrogen Emission from Fuel oil Combustion / D.W. Turner, R.L. Andrews, C.W. Seigmund // Combustion. - 1972. - Vol. 44. - № 2 - P. 21 - 30.

135. Wall-Functions and Boundary Layer Response to Pulsating and Oscillating Turbulent Channel Flows / D. Panara, M. Porta, R. Dannecker, B. Noll // 5th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer THMT06; Dubrovnik, Croatia, September 25-29, 2006.

136. Yeoh, G.H. Computational Fluid Dynamics in Fire Engineering: Theory, Modelling and Practice / G.H. Yeoh, K.K. Yuen. - Butterworth, 2009 - 532 p.

137. Zitzmann, T. Dynamic thermal building analysis with CFD - Modelling radiation / T. Zitzmann, P. Pfrommer, M. Cook // Proceedings of the Building Simulation '07 conference, 3-6 September, Peking, China, 2007, P. 31-38.

138. Юрьев, Е.И. Влияние горел очного устройства на распределение температур и тепловых потоков в топке котла типа БКЭ-320-140/ Е.И. Юрьев // Изв. ВУЗов. Сев.-Кавказский регион. Сер.: техн. науки. - 2014. - №3 - С. 122124.

139. Юрьев, Е.И. Применение плоскофакельных горелок для сжигания природного газа / Е.И. Юрьев // Сб. ст. по материалам XXXIV междунар. науч.-практ. конф. «Технические науки — от теории к практике» — Новосибирск: СибАК, 2014.-№5(30)-С. 102-106.

а) Вид на боковой экран котла