автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.01, диссертация на тему:Пiдвищення еффективностi пилевугiльних котлiв ТЕС, працюючих у змiнних режимах

Харк1вський пол1техн!чний 1нститут

На правах рукопису

Харченко Анатол1й Васильович

П1ДВИЩЕННЯ ЕФЕКЖВН0СТ1 ПИЛЕВУПЛЬНИХ К0ТЛ1В ТЕС, ПРАДКЮЧИХ У ЗМ1ННИХ РЕЖИМАХ

05.04.01-котли,парогенера-тори та камери згоряння

Автореферат дисертацИ на здобуття наукового ступеня кандидата техн1чних наук

Харк1в-1992

Робота виконана у Науково- досл1цному 1нститут1

Теплоенергетики /м.Горл1вка /

Науковий кер1вник - Академ1к MIA,доктор техн1чних наук

професор Мадонн Ашот Арменови-ч

Оф1ц1йн1 опоненти - Доктор техн1чних наук,професор

Редько Олександр Федорович - Кандидат техн1чних наук,доцент Рябокобиленко 1гор В1кторович

Пров1дна орган1зац1я- Шдприемство Дон ОРДРЕМ

/ м.Горл1вка/

Захист в1дбудеться "1$ " A i-ero р. в ауд1тор11 й_

ojy год. 'УР хв. на зас1данн1 спец1ал1зовано1 ради Д 068.39.01

при Харк1вському пол1техн1чному 1нститут1 / 310000 м.Харк1в , вул.Фрунзе ,21./

1з дисертап1ею можна ознайомитись у б1бл1отец1 1нституту.

Автореферат роз1сланий " " с. с <*- н^и. 199-Троку.

Вчений секрета_р ,спец1ал1зовано1 вчено! ради / Зайченко 6.Т.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТИ

Актуальн1сть теми. Пошук нових технолог1чних метод1в екс-плуатацЦ котл1в ТЕС, спалюючих тверде паливо в умовах регулювання граф1ка електричних навантажень е нев1д'бмним в1д проблеми зменшення витрат палива у нестац1онарних режимах пускозупиночного циклу, котрий широко використусться для регулювання перем1нно1 частини граф1ка навантажень. В умовах зм1нюючогося паливного балансу у б1к скорочення спожиЕання високореакц1йного твердого !палива та розишрення використання низькореакцХйного твердого палива, пошук шля-х1в дедалъшого скорочення споживанння мазуту конче потр1 -бен. При так1й тенденц11 досл1дження засобГв п1двищення ефективност1 пилевуг1льних блок1в та скорочення споживання мазуту у нестац1онарних режимах актуальн1, мають практичну ц1нн1сть та певний теоретичний 1нтере£,

Робота виконувалась в1дпов1дно до тематичного плану наукових досл1джень Щвденного фШалу BTI 1м.Ф.Е.Дзержин-ського по ц1лев1й комплексн1й програм1 0.01.01 "Створити та опанувати нов1 вида устаисування для виробництЕа електри чно1 та теплово1 енергИ на електростанц1ях прадюючих на орган1чному палив!", затверджено1 постановою Держком1тету з питань науки та техн1ки Ради М1н1стр1в СРСР в1д 30 жовт-ня 1981 р. № 555.

Ц1лъ тзоботи. Розробити засоби п1двищення ефективност1 пи-левут1лъних котл1в ТЕС, працююч1х у зм1нних режимах шляхом рацГонального спалювання низькосортного палива в перех1дних пер1одах пуско-зупиночного циклу, та над1йного резервуван-ня теплового стану котл1в на пер1оди провалу граф1ка на -вантажень.

Наукова новизна. Теоретично досл1джено вплив нестаб1льност1 якост1 палива, па.раметр1в паливопов1тряно1 сум1ш1 та теплового стану котла на його ефективн1сть у перех1дному пер1од1, котра визначасться ст1йк1стю процесу займання палива .

Розроблено методику та матештичну модель розрахунку параметр]^ сййкого займання палива, пов'язуючу нестаб1льн1сть якос-т1 твердого палива, параметри папивопов1тряно1 сум1ш1 та тепло -вий стан котла 1з показниками критичного стану займання палива у перех1дному пер1од1.

0триман1 експериментальн1 та розрахунков1 дан1, визначаюч! диапазон ст1йкого займання палива у перех1днодоу пер1од! при спалюван-н1 низькосортних палив.

Выявлено та досл1джено обмежуючЛ фактори, розроблено нов1 метода та прилади, п1двищуюч1 ефективн1сть роботи котла, у перех1дних пер1одах пуско-зупиночного циклу.

Обосновано необх1днХсть п1двищено! точност! контролю теплових поток1е в зон1 займання, розроблено новий метод та пристр1й для контролю променевих теплових поток1в.

ДостовГрн1стъ результат!в забезпечена викорйстанням загалъно-визнанних у ф1зиц1 та енергетид1 диференц1альних р1внянь, ба-лансових залежностей, багатофакторних анал1тичних характеристик, отриманих методами планювання експерименту 1з застосуъанням ста-. тистичних заход1в чисельного анал1зу та експериментальних данних багатор1чних досл1джень процесГв спалення палива та резвування теплоЕого стану котл1в на пилевут1льних електростанц1ях. Практична. ц1нн!сть. Результата викладених.-д; робот1 теоретичних досл1джень, натурних експер1мент1в та практичних рекомендаций використан1 на ТЭС, прадюючих в умовах регулювання грэ.ф1ка елек-тричних навантажень.

Методика розрахунку параметр1в,забезпечуючих ст1йк1сть зай-мання палива у нестад1онарних режимах дозволяй установит рад1о-нальний регламент експлуатацН котл1в у пуско-зупиночному цикл1, скорочуе обсяг, трудоемн1сть технолог1чних операц1й.

Розроблений автором вим1рювач гфоменегих теплових поток1в забезпечуб оперативн1сть контролю пара.метр1в перех1дних режим1в.

Запропонован1 засоби резерЕування теплового стану котла на пер1од провалу граф1ка електричних навантажень разом 1з методами удосконалювання перех1дних режим1в у пуско-зупиночному цикл1 до-зволяё додатково п!двщ1ти економ1чн1сть ТЕС, спалюючих низько-сортне паливо.

Реал1зад1я робота у промисловост!. Метод1ка розрахунку парамет-р1в, визначаяних ст1йке займання палива у перех1дних режимах та засоби резервування теплового стану котл1в впроваджен1 на Миро-нХвськХй ДРЕС ВЕО "Донбасенерго" та використуються при розроб-1Й регламенту пуско-зупиночного циклу основного обладнання. Вим1рювач променеЕих теплових поток1в використубться в умовах експериментального контролю параметр1в перех1дних режим1в.

Запропоноване р1шення по забезпеченню технолог1чних режим1в двохзонно1 факельно-слобво1 топки впроваджено у робочий проект реконструкцП котла ТП-230 стЛё 10 Мирон1всько1 ДРЕС.

Р1чний економГчний ефект в1д удосконалення зм1нних решийв ТЕС на основ1 резулътат1в робота досягас 142 тис.крб. для одного котла типу ТП-230 (в ц1нах 1989 року).

АпробадТя роботи. Результата робота допбв1дались на Донещ.-к1й обласн1й на.уково-практичн1й конференцП "Ефективн1сть спален-ня низькосортних донецъких палив у енергетичних котлах" у 1987 ро-ц1; науково-техн!чн1й рад! Швденного ф1л1алу ВТ1 (м.Горл1вка)

У 1989, 1991 p.p.; окрем1 частини робота виставлялись на конкурсах Донецько1 област1 Ради НТОЕ та ЕП.

Публ1кац11. На тему дисертацП опубл1ковано дев'ять друко-Еаних роб1т, у тому числ1 три авторських св1доцтва на Еинах1д, три статт1 у науковцх виданнях.

Персоналъний Еклад автора. Автором виконан1 теоретичн1 та експериментальн1 досл1дження умов займання-твердого палива марки АШ у перех1дному режим1 пуско-зупиночного циклу котла. Роз-роблен-I ~та застосован1 у експеримент1 спец1альн1 дристро! для контролю параметр1в топочного процессу. Складено математичну модель розрахунку та внконано розрахунковий анал1з парамтер1в ст1йкого займання твердого" палива у перех1дних режимах. Розроб-лен1 рац1ональн1 методи забезпечення ст1йкого займання палива у перех1дному режим1 пускового пер1ода котла. Запропонован1 та досл1джен1 експериментэлъно засоби консервацП теплового стану котла, п1двищуюч1 ефективн1сть роботи ТЕС уц1лому.

Автор захищаё :

- результата експериментальних досл1джень ефективност1 зм1нних режим1в пилевут1льних котл1в ТЕС в умоЕах регулювання граф1ка навантажень 1з використанням пуско-зупиночного циклу;

- метод1ку та математичну модель розрахунку характеристик

- - .......--- * 1

займання твердого палива у перех1дних"режимах;

- результата розрахункового експерименту з визначенням па-раметр1в-ст1йкого займання палива у перех1дному пер1од1;

- рац1оналън1 метода забезпечення ст1йкого займання палива у перех1дному реяшм! пускового.пер1ода котла;

- контрольно-вим1рювальн1 пристро1 лля Еизначення парамет-р1в перех1дних режим1в;

- засоби консервацЫ теплового стану котла.

Структура та обсяг роботи. Дисертац1я складасться 1з вступу, п'яти глав, заключения, списку цитуёмо1 л1тератури (130 най-менуванй) та прикладень. Дисертац1я викладена на 118 стор1нках машинописного тексту Г вм1щус 29 малюнкГв та 5 таблиць. Обсяг роботи разом 1з прикладеннями та списком л1тера.тури складаб 147 стор1нок.

КОРОТКИЙ 3MICT РОБОТИ

У перцДй глав! викладено опубл1кован1 дан1 про вплив' технолог1чних та режимних фэктор1в на ефектквн!стъ хотл1в пиле-вуг1льних ТЕС, працюючих у зм1нних режимах. Проаанал1зовано гра-ф1ки електричних навантажень ТЕС ВЕО "Донбасенерго" на прикладI котрих дослГджена проблема Еикористання устаткування в умовах регулювання енергоспоживання. Показано особист1 та Езаймозв'язок зм1нних режим1в пуско-зупиночного циклу енергоблок1в з пилеву-г1льним котлом, вид1лен1 ochobhI пер1оди пуско-зупиночного циклу та проанал1зован1 фактори, визначаюч1 1х ефективн1сть. Наведен1 дан1 про еплив процесу захолоджування котла у процес1 резервування на ефективн1сть та ст1йк1сть процесу гор1ння у пусковому пер1од1.

Визначен1 фадти п1дтЕердкен1 експериментально у роботах BTI (Маршак Ю.Л., Баб1й B.I., Кувасв Ю.Ф.), ЦКТ1'(Митор В.В., Кацнельсон Б.Д., ШагалоЕа С.Л.), ЖЕ (Померанцев В.В., Ахмедов Д.Б.), MEI (Хзмалян Д.М., В!ленський Т.В.) та 1ншими.

Анал1з структури окремих етап1в лобового гра$1ка роботи котла, а також факт1в опублГкованих у монограф1ях та пер1одичних еи-даннях дае право рахувати, що е умовах реал1зад11 двох зупинок за добу для 1шлевут1льних котл1в утрата палива досягнуть вагомого значения у палиЕНому балансГ ТЕС. ТенденцИ зростання к1лькост! зупинок просл1джусться для неблочних агрегат1в ТЕС, а також'для окремих блок1в.

На ochobI виконаного аналГзу л1тера.турних даних провалиться обгрунтоЕання ц1л1 та задач досл1дження.

У друт!й глав! Еикладено теоретичн1 положения та анал1з фактор1в, забезпечуючи^ ст1йке займання твердого палива в умоЕах

нестаб1льност1 його якост1 та зм1нення теплоф1зичних харатеристик

- - ■ *

у перех1дному режим1 при пуску котла. Нанеден1 також узагальнен-ня про вплив теплового стану у перех1дному режим1 при пуску. Показано', що момент подач1 твердого палива в топку при наванта-женн1 котла визначасться досягненням необх1дних значень основних фактор1Е, забезпечуючих ст1йке займання.

У досл1дженн1 умов ст1йкого займання твердого палива на ос-hoeI стад1онарно1 теорП теплового самозаймання використовано наведене H.H. Семеновим поняття критичного стану паливно1 сум1ш1 на гран1 самозаймання. При досягненн1 наливною- сум1шшю темпера-тури, приймабмо1 за температуру займання виконуються умови 1сну-вання критичного стану, у якому тепловид1лення (Qp) дор1вню0 .теплоутратам (Q ') I в цьому стан1 дор1внюють Ix nepml пох1дн1 е1д температури:

J~ Ор(т) = Qt(t)

1 _ ^qt(t) (2л)

„ cL т - т" »

ГрафГчне зображення цих умов наведено на мал.1. Умова (2.1) вико-

нуёться при взаемному торканн1 л1н1й Q^ та Q у крапд1 "К".

^ не

У такому критичному стан1 процес самозаймання^б ст1йким, tío при

i

локальному пониженн1 температура займання не в1дбудеться, оск1ль-ки сум1ш буде недогр1та до певного стану. Для досягнення стИкого займання потребус визначення умови Qp > Q^,. Такий випадок наведено на мал. I л1н1ями 1,2 для паливно! сум1ш1 нормативно! якост1.

В1домо, що зм1нення якост1 палива впливаё на ф1зичн1 характеристики вуг1льно1 сум1ш1 : розм1р поверхн1 х1м1чного реагування та повно1 питомо1 поЕерхн1. 3 приводу цъого введено показник не-ста.б1лъност1 якост1, визначаёмий спГвв1.дношенням фактично1 та нормативно! величин калор1йност1 палива.

Р Р н

Я = <£ I( Í >

де: С^ - показник нестаб1льност1 якост1;

qP та (QP )н - фактична та нормативна калорГйн1сть палива.

При зм1ненн1 якост1 палива зм1нюёться теплота реагування та теплоЕ1 утрати, що наджодяззь до основного балансового р1вняння. Ноге положения Q1 та Q^, на мал.1 наведено л1н1ями 3,4 при ^=0,5.

Очевидно, щ$%дновлення виникшого небалансу м1ж 0р та QT необх1дно п1двести у зону займання додаткову к1льк1сть теплоти л Q , котра компенсуб деф1цит тепловид1лення палива. Уявляючи, що д(}д б зм1ненням енергП газового об'ему, котрий вид1лився 1з

и

додатково1 к1лькост1 палива, пропорц1оналъному значению дефГциту температури займання дТд, маймо новий вид умови критичного займання палива при нестаб1льност1 його якост1 :

Qp - + а <}д = О

А? = (2.2)

/т ЯТ

Ця умова на мал.1 визначена л1н1ями 5 та 3, а значения деф1циту

кр кр

температура займання (ДТ ) Еизначасться в1др1зком ДТ =

кр / А А

= Т п - Т„п. Ст1йке займання не мал.1 наведено л1н1ями 3 та 6,

хи уст. уст. I

причому воно забезпечубться при д Тд = Тго - Тг0.

Вплив теплового стану запропоновано оц1нювати показником

адиабатичност1 режиму резервування. В1н визначаб сп1вв1дношення

.....................ном

теплоти, акумульованоГ котлом у стац1онарному режим1 (С)я ) та

рез

теплоти, витрачено1 п1дча.с резервування (дО^ )

рез ном кад = 1 - (^ак / °ак > (2'3)

Значения визначабться зг1дно до типу котла по в1до-

еял

м1й методиц1. Коеф1ц1ент Кад визначасться шляхом експерименталь-ного досл1дження технологи забезпечення незм1нного теплового стану котла у пер1од знаходження у резерв1.

На розглядених теоретичних положениях визначено напрямок розрахункових досл1дженъ. В умовах морального виснаження д1ючого обладнання розрахунков1 досл1дження показник1в нестац1онарних режим1Е набувають перевагу перед експериментом.

По даним теоретичного анал1зу зроблено висновок про 1снуван-ня режимних умов, забезпечуююч1х ст1йке займання палива у перех1д-

« I/..

них режимах. Визначення дих умов виконано методами розрахункових та експериментальних досл!джень. '

У третТй глав! викладено результат» розрахункових досл1джень по розройяен1й"автором математичн1й модел1, котра описуё тепловик баланс реа.гуючо1 палиЕЬ'о1 сум1ш1 у стан1, в1дпов1даючому критич-ним умоеэм самозаймання.

В модел1 ЕрахоЕан1 показники нестаб1льност1 якост1^палива ( ^ ) та адиабатичност1 режима резервування котла (Кад), котр1 виз-начають умови займання палква е перех1дному режим1, а також пара-метри палиЕНо! сум!ш1 у зон! займання, та умови теплообм!ну 1з

Умови CTlfffioro займання АШ у критичному стан1.

3,4 - палквэ пог1раано1 якост!, =0,5, 3,5,6,7,-кгитзчного стану та ст1йкого займання пзлива. Мал.1

Розрахунков! залежност! температуря займаная в!д

К

800

о,г

о,i

S43

âû

/- Тзп =/( Со), Ъ-Тзп =/(/о),

0,4 _i_

0,3

Тзп --4

--3

^ У Оо

70

SS3

О,s

к г/м*

£83 Tâ,K

2 - Тзп'/ijUo), Ь-Ъп-ЛТз).

Мал. 2

Результата розрахункового эксперименту.

" sr-------V

заимання палива

О 00

юо

i

\

> \ 4.

« 1 г - а,'

юо

к

-200 520

т i т 773 i 7 * Тл ,

553 678 i 703 i 728 i &J i т * Тле ,

500 550 600 550 7ÜO /С

■300

12 М 16 18 20 22 МЛж

кг

1-нормативна характеристика для АШ,

2-експериментальна характеристика для АШ,

3-розрахункова залежн1сть температуря зай-мання для АШ,

4-цеф1цит температуря займання для Aiü.

490

Тг.О : L 'Ч

i * / г- Tr.ü'/lTp)

9 / у // ¡ - Ты i 'М

0 п - Те

■/ООО

_i_

ноо

i

1200 i

ноо

_i_

моа _i_

1500

1600 i '1

гоо

зоо i

400 _

500 i

500 -i_

700

800

i

500 600 700 800 № 1000 1100 К

i

i-» го

Мал.З

Мал. 4

понерхняш] на.гр1ву. Розгорнута форма запису функц1й, надходячих до модел1 май вид :

а;-3УГ с' (172/т)1 Ехр(~ Е/ят)

Позначення:

^ - стех1ометричний коеф1ц1бнт, дор1внюючий в1дношенню маси прореагувавшего палива до маси кисню, кг/кг; С - концентрацГя кисню, кг/м3, ^о - концентрац1я палиЕа, кг/м3; К0 -передекспо-ненц1альний множник, дор1внюючий швидкост1 реакцИ, м/с; Е - енерг1я активацИ, Дж/моль; Я - ун1версальна газова стала, Дж/моль'К); - коеф1ц1ёнт теплов1ддач1, вт/(м2,К); £> -пито-ма поверхня паливного пилу, м2/кг; д - деф1цит температуря займання у критичному стан1, К; Оо - стала Больдмана, кВт/См2'!^); Е - ступ!нь чорноти частки палига; - коеф1д1ёнт опром1нення частки палива; -температура опром1нювача, К; Тг'0- початкова температура паливопов1тряно1 сум1ш1, К.

тг.о. = ( Саер. • тв + сп" Тп) / (саер +Сп) де : Саер, Тв та С^ТП - теплоймн1сть та температура пов1тряного

та. паливного поток1в.

Р1шення системи р1внянь (2.2) визначаё температуру займання / \ н / \

(Т) та II деф1цит (д Тд). Методика р1шення системи длференц1аль-них р1внянь (2.2) в ном1нальному режим1 при стаб1льних значениях параметр1в 1снуй. Для перех1дного режиму використання цШ методики можливо якщо припустимо, що в1дбуМёмГ процеси б квазистац1о-нарними. Параметрами, характер! зуточими д1нам1ку теплообм1ну та початкового стану реагуючо1 сум1ш1 прийняй Т^ та Тр 0 . Задаючи характер зм1нення режимних параметр^, знаходимо 1з р1шення систему р1внянь (2.2) розрахункоЕ1 характеристики зм1нення температури займання та И дефГциту в переходному режим!.

Математична модель реал1зоЕана на ДЕОМ. Температурн1 залеж-hoctI теплобмност1 прийнят1 у модел1 е1дпов1дио до рекомендад1й "Нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов на ЭВМ"

В розрахунковому експеримент1 досл1джеио одиофакторн1 залеж-hoctI типу Тзп = F (Ф|) (мал.2).

де : Тзп- температура займання палива, Ф; - фактори, Еибран1 у розрахункуГ

13 анал1зу однофакторних залежностей сл1дкуё, що температура займання суттёво визначабться як1стю палива, причому при зниженн1 якост1, температура зростаё. Фактично на ТЕС ВЕО "Донбасенерго" зниження qP е1д 24 Мдж/кг до 16 Мдж/кг призвело до росту темпера,-тури займання на 50 Г00 К.

Деф1цит тешератури займання у д1апазон1 зм1нення QP =16 * * 24 Мдж/кг коливаёться в1д м1нус 226 К до плюс 90 К. Знак плюс Еказуё на в1дсутн1сть (або запас) деф1циту температури займання палива та ст1йке розвиття продесу. Критичним розрахунковим значениям QP, при котромулТд =0,становить (QP )Кр = 22,3 Мцж/кг(маиЗ)

Розрахункова величина дол1високореакд[йного паливЗ^при Q| =

14 ОДцж/кг становить 20%, I знижусться до 2% при критичному значен-н1 (ф = 22,3 мДж/кг...-

Зм1нення параметру якост1 розмолу палиЕа у розрахунковому екс-перимент1 в1д 2% ro'12% призЕоде до затягування продесу досягнення ст1йкого займання палива. Вплив тешу навантаження котла на деф1цит температури займання та if абсолютне значения Е1дпов1даё скорочення» перТоду займання при п1двищенн1 темпу навантаження. 0ск1льки теш навантаження Еизначаёться концентрацию палива, то при подач1 палиЕа з п1двищеною концентрад1ёю в1дбувае)ться його ст1йке займання.

1стотного в пли Еу на значения деф1циту тешератури займання цабуваё параметр Тго- начальна температура газ1в у зон1 займання. Так, зм1нення температури гарячого пов1тря в1д 500 К до 600 К п1двк-щуе в!д 490 до 540 К, зм1нення тешератури палиЕа в!д 200 К до

600 К призводе до росту Тг0 в1д 490 К до 525 К. Сум1сне зм1нення цих парамешр1в в1д початкового до кГнцевого значения призЕоде до росту Тго до 734,6 К. При цьому деф1цит температури займання знижусться дуже значно (мал.4).

Лнал1з ц1б1 однофакторно1 залежност1 даб висновок про необх1д-н1сть подавання в топку при на.вантаженн1 попередньо п1дготоЕлено-го терм1чнр паливного пилу 1з п1двищеною концентрацию в ц1лях досягнення ст1йкого займання. Практична реал1зац1я цього висновку мае бути досягнена. при Еик0ристанн1 розробленого автором пальника, п1деищушого ст1йк1сть займання. Розраховане значения температури п1догр1ву паливного пилу, забезпечуб ст1йке займання,сягай 843,6 К

У четверт!й глав! Еикладено методику, використован1 та удос-

конален1 засоби контролю топочних параметр1в, а також здобут1 ав-

"1

тором результата експериментальних досл1джень.

■Враховуючи осо6лиеост1 та режимн1 можливост1 об'ёкту досл1д-жень наведена, характеристика зэсо<Яе контролю технолог!чних пара-метр1Е у перех1дному режим1 пуско-зупиночного циклу. В1дзначено, що д1ючий контроль парамтер1в топочного процесу в перех!дних режимах не в1дпов1даб вимогам до контролю високодинамЕчних процес1в, тобто умовам теплообм1ну, займання та гор1ння палиЕа.

Автором досл1джено експериментально на д1ючому обладненн1 та. в стендових умовах перем1нн1 режими роботи котла для деох пер1од1Е пуско-зупиночного циклу:

- перех1дного режиму на етап1 назантаження котла.;

- режиму резервування теплового стану.котла.

Параметри, забезпечуюя1 реал1зац1ю цих режим1в (температури палиЕа та пов1тря, доля мазуту на п1дсв1чуЕання факелу, збиток поЕ1тря, швидк1сть наЕантаження, триЕал1сть процесу резервування, як1сть та дисперс1йн1 характеристики^палиЕЕ, та 1нш))Еизначались умовами прац1 обладнання ТЕС при регулюванн1 диспетчерського гра-ф!ка навантаження та забезпечення над!йност! обладнання е досл!д-

жуемих режимах.>Досл1ди на експериментальному котл1 регламентува-лись програмою, затвердженою М1ненерго Укра1ни.

Численн1 експериментальн1 досл1дження виконан1 ран1ше р1зни-ми авторами, дозеоляють рахувати променистий теплообм1н визначаль-ним у процес1 п1дготування паливо-пов1тряно1 сум1ш1 до займання на початков1й ланц1 факелу. В1домо, що на основ1 вим1рювань промене-вих теплових поток1в можна визначити ефективну температуру поверх-н1 тепло.обм1ну, та рад1ац1йну температуру топочного середовища.

к

Використован1 дос1 в експериментах пристро1 для контролю теплових потокЕв макть недостатню точн1сть для використання 1х в перех1дних режимах. Для п1двищення точност1 та оператиЕност1 контролю пара-метр1в займання палива в перех1дних режимах автором розроблено пристр1й для вим1рюЕання променистих теплових потокЕв, принцип д11 котрого засновано на незалежност1 коеф1ц1бнту теплопров днос-т1 р1дких метал1в~в1д температури. Приетр1й призначено для оперативного контролю за процесом займання палива по випром1нюванню факелу,. Експеримёнтально п1дтверджен1 також предумови про еплив на характер перех1дного процесу займання палива теплового стану котла, а також як1сних пока.зник1в та моменту подач1 основного палива е топку. Вплив умов 0рган1зац11 процесу займання на Еитрати в перех1дних режимах досл1джено уперше з позиц1й визначення д1апа-зона ст1йкого займання та парамтер1в його забезпечення^

Результати експериментальних досл1джень е узагальному ви-гляд1 використован1 при проЕеденн1 розрахункових досл1джень процесу ст1йкого займання палива е перех1дному режим1.

Експериментальн1 досл1дження режиод- резервування котла, за-безпечуючого близький до ном1нального тепловий стан на момент пуску, виконувались на натурному обладненн1 та е стендових умовах. ВрахоЕуючи граф1к'роботи котл1е пилеЕут1льних ТЕС, працюючих в

перем1нних режимах, виконано анал1з зм1нення теплового стану кот........-- *

ла при знаходженн! його е резерв!. Експёрйментальн! значения

Еитрат теплоти е результат! розхолоджування котла ТП-230, вилуче-н1 на д1ючому обладненн1 дор1внюють для чотирьох годин резерва 51,5 ГДж, а для шости годин - 74,5 ГДж. Компенсац1я цих витрат при пуску приведе до значного перевикористання палива. Для змень-шення витрат теплоти в режим1 резерЕування теплового стану котла.

II

автором пропоновано зас1б та розроблено пристро1, дозволяюч1 усу-нути причини витрат акумульовано1 теплоти. Сутн1сть засоба полягаё

и

в усуненн1 основного джерела вентиляцП газоход1Е - самотяги димар Для ц1е!1 ц1л1у газоход1 помГж димососом та димарем виконусться от-в1р, через котррй димар з'бднусться з атмосферою. Конструкц1я при-ладу ЕипробуЕана у стендових умовах. Визна.чен1 оптимальн1 конструк тиен1 розм1ри пристрою. Конструктивне оформления пристрою Еиконанс у кЬлькох вариантах з р1зним р1тенням щодо орган1зад11 щ1льност1 при використанн1 пристрою п1дчас роботи котла.. Дано рекомендацИ по Еикористанню досл1джених засоб1в та. пристро1в на ТЕС.

У п'ятТй глав! на основ1 анал1зу результа.т1в розрахункового експерименту викладено розроблен1 автором та пропонован1 до еико-ристання рац1ональн1 методи роботи котл1в пилевуг1льних ТЕС в перем1нних реумах.

Висноеки про скорочення пер1оду нест1йкого займання та змен-шення деф1циту температури займання викоргстанс у проект1 ре-конструкцП котла. ТП-230 Мирон1всъко1 ДРЕС щодо реал1зац11 двох-зонно1 технологи спалювання твердого палиЕа, Еиконаного ЦКБ "Енергоремонт".

Висновок про зр1ст деф1циту температури займання при зниженнГ якост1 палиЕа Еикористано у рекомендад1ях по навантаженню котл1е на високореакцКному паливному пилу.

Завдяки Еикористанню розробленого автором на р1еи1 Еинаходу пристрою для вим1рюЕання променистих теплоЕих поток!е, наведен!

рекомендацЦ щодо скорочення часу та трудоймност1 при виконанн! наладочних та режийнйх випробувань пилеЕуг1льних котл1в.

Розроблен1 та впроЕаджен1 засоби консервадИ теплового

.. ___.. - *

стану котл1в на пер1од резерву, виконанТ~на'р1вн1 винаходу, та дозволяюч1 сутбЕО знизити тешюв1 витрати при знаходженн1 котла у резергГ а" тахож зменшити витрати палива на 1х компенсац1ю при пуску котла.

В И С НО В К И

I . На осное1 експериментальних даних, здобутих на котлах гшлевуг1льних ТЕС, працюючих у зм1нних режимах, вивчен1 загаль-н1 законом1рност1 та Езаёмозв'язок етап1в пуско-зупиночного циклу. Виявлен1 та проанал1зован1 основнГ параметри, визнача-юч1 ефектиЕн1сть двох етап1в пуско-зупиночного циклу: перех1д-ного режиму при пуску та режиму резервування теплового стану котла. Уточнена ф1зична. модель процесу займання палива в пере-х1дному режим1.

2. ОбгрунтоЕано завдання дослТдження, параметр1в ст1йкого процеса запалення палиЕа у перехГдному рехшм1 при пуску котла. Враховуючи осноен1 положения стац1онарно1 теорИ теплового самозаййання, а також результата промислового експерименту та цаних розрахункових досл1даень процесу займання та вигоряння ТЕердого палиЕа, розроблено математичну модель та методику роз-разунку параметра, забезпечуючих ст1йке запалення твердого па-лиЕа у перех1дному режим1 при пуску котла. Показано адекЕат-н1сть модел1 ф1зичному процесу. Рекомендовано шляхи практичного застосуЕання розробленоГ методики.

3. Виконан1 розрахункое1 досл1дження по Еизначенню параметр^ ст!йкого запалення палиЕа в переходному режим!. Визначе-

н1 вагом1 режимн1 фалстори.

4. Рекомендовано засоби забезпечения умов ст1йкого зайшння палива в перех1дних режимах.при пуску пилевуг1льних котл1в ТЕС. .

5. Розроблено засоби та пристро! для ц1лей резервування теплового стану котл1е пилевуг1льних ТЕС на пер1од провалу граф1к£ електричних навантажень. У стендоЕих та промислоЕих умовах вико-нано перев1рку ефективност1 розроблених пристро1в.

6. Обгрунтована. необх1дн1сть п1дЕищено1 точност! контролю характеристик ЕИпром1нювання факелу в перех1дному режим1.Розроб-лений та впроваджений у виробництЕо вим1рюва.ч променевих теплоЕих поток1в, еХдр1зняючийся п1двищеною точн1стю, оператиЕн1стю контролю параметр1в перех1дних режим1в пилевуг1льних котл1е.

7. Результата роботи впроваджен1 на котлах ТП-230 Мирон1Есь-ко1 ДРЕС ПЕО "Донбасенерго".

0крем1 висноеки роботи Еикориста.н1 при розробц1 техн1чного завдання на маневрений пол1блок потужн^стю 840-1200 Ют для спа-лювання низькореакц1йного палиЕа., та проект* реконструшД! котла ТП-230 для реал1зац11 технологи деохзонного спалкшання палива.

Економ1чний ефект е1д упровадження результат1в досл1джень сягаб 142 тис.крб.

8. У результат1 виконаних досл1джень досягнута осноЕна. ц1ль роботи - розроблено засоби п1двищення ефектиЕност1 ТЕС з пилеЕу-г1льними котлами у перем1нних режимах.

ц

OchobhI результата та зм1ст окремих глав дисертацП надрукбвано у сл1дуточих виданнях

1. Рыбалко В.К., Харченко A.B., Гуля М.П. Обеспечение оптимальных параметров пылеутольных парогенераторов при глубоких разгрузках.- Энергетика и электрификация, 1976,№ 5.- С.41-44.

2. А.с.805015 СССР. М.кл.Г23И/02. Устройство для регулирования тяги /Мадоян А.А.,Рыбалко В.К.,Харченко А.В./Открытия. Изобретения,- 1981,- 1Ь 6.

3. А.с.932295 СССР.Млел.К.17/08. Устройство для измерения лучистых

теплоЕЫХ потоков/Мадонн А.А,Рыбалко В-К,Харченко А.В.//Открытая. Изобретения.-19Б2.20.

4.Харченко A.B. Эффективность предпусковой-консервации газового тракта. котла./В сб."Эффективность сжигания низкосортных донецких углей

е энергетических котлах;".Тезисы доклада.Горловка,1987.-С.30-32.

5. Перевод-котла, сжигающего антрацитовый штыб, на твердое шгако-удаление /Балтян В.Н, Рыбалко В.К, Харченко A.B. и др.//Энергетика и электрификация. 1987, № 4,-0.24-26.

6. A.c. 1553782 СССР, МКл F22B35/00. Барабанный котел. Балтян В.Н., Коренев С.Г.,Харченко A.B..Караманян А.К. //Открытия.Изобретения.--1990.- № 12.

7. Балтян В.Н..Подрезова И.I..Харченко A.B. Двухзонная топка для сжигания углей ухудшенного качества.-Информационный листок №33-91. Донецкий ЦНТИ, Донецк, 1951г.

8.Балтян В.Н..Харченко A.B. ВихреЕая пылеутольная горелка с повышенной устойчивостью воспламенения. Информационный листок M9-9I, Донецкий ЦНТИ, Донецк, 1991.

9.Балтян В.Н..Подрезов Ф.В..Харченко A.B. Особенности воспламенения низкосортного утля и мероприятия по его обеспечению.-М.:1991.-С.18. Деп.в Информэнерго 17.06.91 М 3301- эн 91.

В1дпое1дний за нипуск

канд.техн.наук В.С.ПарикТн

Щдписано по друку 15.12.92 р. Формат 60x84 I/I6. Ум.друк.арк.1.0. Обл.-Еид.арк.!.0. Тираж 100 прим.

Ротапринт НД1ТЕ.338001 м.ГорлТЕка, пл.1ен!на,3.