автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Повышение эффективности работы газомазутных котлов путем оптимизации подачи воздуха в топку котла с коррекцией по химнедожогу

■'.6 Он

О Н ДПР 19.

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХИ ИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

ЕФРЕМОВ Вадим Львович

удк 621.18-62

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ГАЗОМАЗУТНЫХ КОТЛОВ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ТОПКУ КОТЛА С КОРРЕКЦИЕЙ ПО ХИМНЕДОЖОГУ

05.14.14 — Тепловые электраческие станции и тепловые сети (тепловая часта)

Автореферат диссертации на сеискавке ученой степени капдтщата технических наук

Минск 1 994

Работа выполнена в Белорусской государственной политехнической акадеиии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Кулаков Г.Т.

Научный консультант - кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Назаров В.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Внуков А.К., кандидат технических наук

Судиловский В.К.

Ведущее предприятие -• Еелзнсргоремналадка

Защита состоится "/С?" QHsjr€AJ¡¡ 1994 г. в 10 часов на заседании специализированного совета К 056.02.09 при Белорусской политехнической академии по адресу: 220027, г. Минск, проспект Франциска Скорины, 65, аудитория 202.

' С диссертацией (ложно ознакомиться в библиотеке Белорусской политехнической академии.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направить по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан "/Я" С>3> 1994г.

Ученый секретарь специализированного совета К 056.02.09, ___

д.т.н., профессор J^— ^ АД.Качан

(6) Гслорусская государственная политехническая академия, 19Э4

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Энергетические и прошшленныо котлы являются одним из наиболэе крупных потребителей топлива. Кроме того, с дымовыми гязою! этих котлов в атмосферу выбрасываются токсичнее вещества ( |\|0* , 50д, » СО и др.)-В соответствии с этим важнейшее значение имеет проблема повышения эффективности использования топлива. Но менее важной задачей является снижение токсичности дымовых газов.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт - основными путяш уменьшения концентрации, например, окислов азота в дымовых газах являются режкмнс - т ехко л о г тест е и конструктивные.мероприятия по снижении интенсивности образования этих окислов в зоне горения топлива. К числу указанных мероприятий,в первую очередь, следует отнести - сжигание топлива с малыми избытками' воздуха (без ущерба для полноты сгорания). Причем, существенное влияние данное мероприятие оказывает на эффективность процесса горения, т.е. одновременно с экологическим эффектом удается повысить КВД котла, а также снизить'скорость низкотемпературной коррозии (при сжигании мазута) хвостовых поверхностей нагрева.

Для повышения эффективности сяигагсш топлива применяется коррекция по различным критериям оптимальности процесса горения топлива, например: - по концентрпцик кислорода, хим-недожога в уходящих газах. Екроков распространение получила коррекция схемы топливо-воздух по содержанию кислорода а технологических газах, которая однозначно определяет избыток воздуха независимо от характеристик топлива. Но наличие умеренных присосов воздуха в количестве 5 % удваивает показания содержания кислорода, соответственно возрастает пережог топлива. Поэтоад применимость оценки качества процесса горения по кислороду ограничена.

На всех газомазутных котлах химический недожог появляется только при избытке воздуха ниже некоторого, свойственного данному котлу Ы- кр . Кроме того-, координаты максимума КВД оС опт практически совпадают с сС «р. Поэтому процесс регулирования подачи воздуха нужно вести с макси-

мально возможным приближением к об справа, т.е. на грани появления химнедожога.в уходящих газах. Для газомазутных котлов приведенное положение сохраняется при изменении присосов в топну, появлении перекосов и других отклонениях режима. Регулирование "на грани д з " для этих котлов позволяет поддерживать максимальный КОД котлоагрегата.

Если учесть, что вопросы повышения экономичности и защиты окружающей среды стоят на первом месте, очевидна необходимость исследований, направленных на оптимизацию подачи воздуха в топку газомазутного котла с коррекцией по химнедожогу, обеспечивающую экономичность с одновременным снижением токсичности уходящих газов.

Цель работы. Целью работы является исследование вопроса оптимизации лодачи воздуха в топку газомазутного котла, предусматривающее измерение химнедожога в топочных газах на выходе топки котлоагрегата при отсутствии химнедожога в уходящих газах.

Научная новизна. Выполненные в работе исследования отличаются новизной результатов, которая заключается в:

проведении качественного анализа различных методов оптимизации подачи воздуха в топку котла;

предложении и обосновании решения по оптимизации подачи воздуха в топку котла с коррекцией по химнедожогу;

разработке метода математического моделирования динамики параметров газовоздушного тракта газомазутного котла;

разработке математической модели участков и параметров газовоздушного тракта газомазутного котла ;

разработке методов оптимизации динамических параметров при регулировании расхода воздуха с коррекцией по химнедожогу;

разработке и внедрении на базе предложенных решений системы регулирования расхода общего воздуха с коррекцией по химнедожогу для котла ГМ-50-14.

Практическая ценность работы заключается в том, что проделанные исследования вопроса оптимизации подачи воздуха в топку газомазутного котла на математической модели динамических процессов в газовозпуином тракте газомазутного котла, на цифро-аналоговом стенде, а также непосредственно на газома-

эутном котле позволяют более полно сравнить различные методы оптимизации подачи воздуха в гопку газомаэутного котла с различными критериями оптимальности Процесса горения в топке и выбрать тот метод оптимизации и критерий оптимальности процесса подачи воздуха в топку, которой наиболее полно соответствует требованиям экономичности и при этом обеспечивает наименьшую токсичность дымовых газов, снижение низкотемпературной коррозии.

Синтезированный в ходе исследований метод моделирования динамики параметров гаэовоздуаной среды позволяет исследовать изменение параметров газовоздушной среды во всех режимах, в полном диапазоне изменений нагрузок для всех используемых, в том числе предложенной систеш подачи воздуха в топку котла.

Исследования по оптимизации параметров систем подачи общего воздуха позволяют определить параметры настройки систем подачи общего воздуха.

Результаты исследований были опробованы при внедрении на газомазутных котлах ГН-50-14 и КВ-ГМ-ЮО систеш подачи общего воздуха в топку котлз с коррекцией по химнедожогу (Жодинская я Баранобичская ТЭЦ).

Результаты исследований использованы при разработке проектов модернизации гэзоказутных котлов.

Исследования предложенных методов позволило рекомендовать:

а) для газомаэутных котлов целесообразно применение системы подачи общего воздуха с коррекцией по химнедожогу, как обладающей определенными преимуществами перед используемыми

в настоящей время (экономичность, снижегае токсичгасти дымовых газов, снижение низкотемпературной коррозии (при сжигании мазута), надежность);

б) измерение концентрации химнедожога должно осуществляться максимально приближенно к топко, насколько позволяют средства измерения химнедожога (СО + Если конструкция котло-агрегата не позволяет измерение концентрации химнедожога в непосредственной близости к топке, возможна установка измерителя конструкции химнедожога (СС + Н^) в уходящих газах в режиме индикатора. Первый способ установки предпочтительнее.

Внедрены рекоьювдации по оптимизации подачи воздухе в топку с коррекцией по химнедожогу на газомазутном котле ГМ-50-14, позволиьшие снизить расход газа с 60 до 79,5 м3 в расчете да X 9 пара потребителю.

Апробация работы. Рсновшо положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях преподавателей и работников промышленности в БПИ (Минск, 1987 -.1991), БГПА (Минск, 1994) на 1У Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы и опыт внедрения статических методов в АСУ TIT, Тула, 22 - 24 мая 1990 г. На 1У Всесоюзной научно-технической конференции "Современное состояние, проблемы и перспектива энергетики и технологии в энергостроении", г. Иваново, 1989 г., научно-техническом семинаре кафедр "Тепловые электрические станции' (г. Минск, сентябрь 1994 г.).

Автор защищает: ' .

решение по оптимизации подачи воздуха в топку газомазутного котла, пред5'сиатриваищзе измерение химнедо<юзга в топочных газах на выходе топки котлоагрегата при отсутствии химнедожога в уходящих газах, обеопечиващве максимальное приближение коэффициента избытка воздуха к стехиометрическоцу, вследствии этого, экономичность при одновременном снижении токсичности ды- ' МОвых газов (а.с. СССР К 1802276).

метод моделирования' динамики параметров газовоздушной среды гаэомазутиого котла, позволявший исследовать изменение параметров газовоздушной среды во всех режимах, в полном диапазоне изменений нагрузок для всех используемых, в том числе,предложенной системы подачи воздуха в топку котла с коррекцией по химнедожогу; '

результаты исследований процессов в газовоздушном тракте газомазутных котлов;

точку зрения, что эффективность оптимизации и подачи воздуха с коррекцией по химнедожогу выше.чем у других методов оптимизации подачи общего воздуха в топку.

Публикации. По результатам исследований опубликовано б печатных работ, в том числе, получено I авторское свидетельство.

Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из вве-

дения, четырех глав, выводов и рекомеедяций, приложений. Она содержит 90.страниц основного машинописного текста, 28 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 122 наименований и 2 приложений на 3 листах.

Автор выражает благодарность за оказание технической помощи при проведении экспериментов сотрудникам Жодинской и Еа-рановичсксй ТЭЦ.

Автор признателен заведующему кафедрой тепловые электрические станции, доценту Нарницкому Н.Б., профессору Шихарю Г.И., Старшему научному сотруднику ОКИ ОР и КА ТЭС Крупнэву В.П. и научному сотруднику ОНШ ОР и НА ТХ Тарасовичу Л.А. за ценные замечания и советы при чтении и обсуждении рукописи.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ..

Воввведении освещено современное состояние проблемы и обоснована актуальность теш диссертационной работы.

Первая глава представляет собой критический анализ литературных источников. Рассмотрены вопросы сжигания топлива с минимальными избытками воздуха, отмечены такие преимущества, как повышение эффективности процесса горения, снижение низкотемпературной коррозии, снижение токсичности выбросов в атмосферу. Отмечено, что основную роль, в поддержали оптимального избытка воздуха, т.е. достижений наиболее эффективного топочного процесса,играет установление соотношения между расходами . топлива и воздуха. Непрерывная оптимизация денного соотношения представляет один из основных путей оптимизации работы котла. Показано, что точка минимальных.потерь находится нэ там, где со дергание кислорода в дымовых газах равно нули. Это связано с тем, что ни одна горелка нз может обеспечить совершенного смешивания. Эту точку минимальных потерь или точку максимального КДЦ можно определить, путем максимально возможного понижения избыточного кислорода до появления химнедожога (ПО +

Рассмотрены различные критерии оптимизации топочного процесса, позволяющие максимально приблизиться к точке минимальных потерь. Показано, что коррекция по химнедожогу. обладает определенным преимуществом перед остальными, в том числе, по-

•¿■пат

ЗонаОг (дЛг ' бЪ)

Рве. I. Изменение зоны регулирования оптимального расхода воздуха в зависимости от выбора корректирующего импульоа (0^ или СО + Н2).

Ь

ред широко распространенной коррекцией по кислороду, что связано с необходимостью введения запаса по кислороду для схем подачи воздуха с коррекцией по кислороду и, соответственно, с потерей 0,1 - 0,2 % топлива. Показано, что о^сит близка к р£ Нр , поэтому процесс регулирования подачи воздуха нужно вести с максимально возможным приближением к di от справа, т.е. на грани появления ¿J. з в уходящих газах, что позволяет поддерживать максимальный КОД котлоагрегата.

На рис. I показаны зоны регулирования процессом горения по кислороду и химнедожогу. Появление присосоз (на рис. I A oí г = 5 %) смещает зону регулирования для схемы подачи воздуха, использующей коррекцию по кислороду, в область со значительными потерями с химнедожогом. При этом зона регулирования для схемы подачи воздуха, использующей коррекцию пв химнедожогу (СО + В?) практически не изменяется.

Например, примем, что 100 частей дымовых тазов содержат: I % избытка кислорода (или I часть), 100 промилле хкмнедожога (СО '+ Hg) (или I/100'от I части). Тогда допуская'умеренные при-сосы воздуха в количестве 5 % (в воздухе, как известно, содержится 21 % кислорода), получим Ю5 % дымовых газов.

I часть избыточного 0g + (0,21*5 частей прйсосов воздуха) = 1,95 % О2 ; 1/100 от I части СО + Hg = 95 промилле СО + Это значит, что 5 í5 прясосов воздуха удваивают показания содержания кислорода, изменение же показаний содержания СО на 5 промилле незначительны. Ошибка в регулировании Og на I % приведет к весьма наэгономичному режиму работы оборудования с присутствием ^несгоревшего СО + Hg или, что еще хуже углеводородов. В этих условиях сигнал по Og в качестве критерия оптимальности подачи воздуха неприемлем.

Сделан вывод, что схемы подачи общего воздуха в топку котла, использующие измерение хкмнедожога могут'повысить эффективность работы котла даже при изменениях нагрузки, условий онру-татацей среды или характеристик топлива. Кроме того, если обнаруживается сдвиг в характеристической кривой Котла, можно использовать даньгую информацию в качестве сигнала о том, что горелки или оборудование подачи воздуха и топлива нуждаются в профилактическом ремонте.

Рассмотрен вопрос о выборе места съема сигнала химнедожога и типа датчика.

Исследованию вопроса оптимизации подачи общего воздуха в топку газомазутного котла с коррекцией по химнедожогу ¡юсвящек ряд работ. Большой вклад внесли А.К.Внуков, £.С,БелосельскиЙ, В.И.Барышев, ШД.Гохберг, С.В.Тигеев, A.A. Ивантотов.

Рассмотрен вопрос о выборе метода моделирования систем подачи воздуха . Использование на практико существующих методов моделирования затруднено либо «следствии сложности реализации и аналитической обработки результатов, либо невозможность их применения к моделированию процессов в гаэомазутном.тракте котла с учетом запаздываний.

Рассмотрен вопрос оптимизации параметров настройки систем подачи общего воздуха в топну, которые в большинстве своем получает в разомкнутой системе, при отключенных регуляторах, и далее используют эти характеристики для расчета параметров настройки реальных проюлпленных регуляторов. .

На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследования. .

Вторая глава. Одним из основных методов повышения эффективности работы газомазутного котла является непрерывная оптимизация соотношения топливо-воздух. Необходимое значение этого со-отновения поддерживается изменением расхода рбщего.воздуха,'

По наиболее простой схеме подача воздуха в топку оеущеот--вляегся в соответствии с расходом топлива, таким образом, чтобы количество воздуха соответствовало равенству.

Ve-cL Vr,

где о£- - коэффициент избытка воздуха; Vr ~ теоретически необходимое количество воздуха.

Соотношение "топливо-воздух," поддерживается путем изменения расхода общего воздуха. Такой способ организации подачи общего воздуха стабилизирует расход общего воздуха по соотношению "топливо-воздух" с последующим поддержанием этого состояния на заданном уровне. Он удовлетворяет требованиям простоты и надежности эксплуатации аппаратуры, но не позволяет поддерживать экономичный режим сжигания топлива, а также не обеспечива-

ДИЭа ^ дНЭг

4-

® Рис, 2. фувкцшжадьаая схбма системы рагудярованая расхода общего воздуха

ет требование по снижению токсичности дымовых газов ниже допустимого уровня. Основной причиной этого является нелинейная зависимость оптимального значения избытка воздуха сС от от нагрузки котла, а также зависимость <?Сепг от характеристик сжигаемого топлива, которые могут меняться в процессе эксплуатации котла. Характеристики самого газовоздушного тракта.-также меняются в течение определенного периода. Для устранения указанных недостатков'находит применение коррекция по химнедожогу, позволяющая оптимизировать подачу воздуха в топку котла и максимально приблизиться к стехиометрическому сжиганию топлива. Но использование коррекции по химнедожогу имеет свои особенности, которые могут затруднить ее применение, например, "исчезновение сигнала" по наличию СО +• (химнедожогу) в дымовых газах при сСТ > I, а также значительную колебательность сигнала при предельно низких значениях с6,г. Для устранения этих недостатков было предложено решение / 2 /, заключающееся в оптимизации расхода воздуха в топку котла в соответствии с величиной концентрации химнедожога (СО + №>) в технологических газах, непосредственно за топкой, до появления ненулевого сигнала о величине концентрации химнедожога (СО + %)(см. рис. 2)

Оптимизация подачи воздуха,предложенная в решении / 2 / в зависимости от величины концентрации химнедожога (СО + в технологических газах выполняется следующим образом.

Если 'значение величины концентрации химнедожога (СО + Н^) в технологических газах превышает, заданное значение* система подачи воздуха увеличивает расход воздуха до тех пор, пока значение концентрации химнедожога (СО + Нз) в технологических газах не попадает в заданный интервал. Если же значение величины концентрации химнедожога (СО + Вр) в технологических газах меньше заданного значения, тогда система подачи воздуха уменьшает расход воздуха до тех пор, пока эначете концентрации химнедожога (СО + И^) не попадает в заданный интервал концентрации СО + (химнедожога) в технологических газах.

Таким образом, если обозначить нижнюю заданцую границу концентрации (СО + Нг,) в продуктах сгорания топлива через 6< , а верхнюю границу через , то система подачи воздуха под управ-

лением оператора или автоматического регулятора будет поддержи-

вать концентрацию химнедожога {СО + в технологических газах <}со в пределах от 6i до <£2 , т.е.

со 4 ¿2 •

Пределы <5< и c5¿ выбираются из условий наиболее элективной работы котла, ^ « 100 и <5.2 я 400 промилле. При этих концентрациях за топкой в уходящих газах = 0.

При уменьшении нагрузки J) величины расхода воздуха топлива уменьшаются и, соответственно, ухудшаются условия доступа кислорода к топливу. Поэтому при уменьшении нагрузки пределы (Sí и <5,2 уменьшаются. Контроль за допустимой величиной химнедоясога "ужесточается?

При прохождении по газоходу дымовых газов по имеющимся данным, например, см. работы М.Равича, СО и ^ доокисляются. Применение предложенного решения позволяет снизить запас А О¿ , еводииый для систем подачи воздуха с коррекцией по Og и повысить НЭД котла, так как I ^ 4 ¿>¿t приводит к потере 0,05 % топлива.

При выполнении математического моделирования динамики параметров газовоздуаной среды газомаэутного котла выполнен поиск метода, который позволил бы с удовлетворительной точностью выполнить расчеты переходных процессов для различных вариантов систем подачи воздуха в топку котла. Результаты анализа ряда математических методов показал, что удовлетворительную точность и устойчивость в нашем случае обеспечивает метод Рунге-Кутта-Фель-берга, но его алгоритм на рассчитан для моделирования процессов с учетом запаздываний. Поэтому возникла необходимость в разработке на его основе метода, который применим для процессов с запаздыванием. При разработке метода моделирования необходимо обеспечить максимально возможную адекватность модели процессам, происходящим в газовоздушном тракте газомазутного котла, в том числе предусмотреть изменение хода процесса моделирования по команде оператора, что позводяет проводить численный эксперимент на математической модели в соответствии с планом эксперимента.

Для решения поставленных задач синтезирован метод моделирования и разработано программное обеспечение, позволяющее моделировать переходные процессы в газовоздушном тракте:для различных схем подачи воздуха необходимая модель собирается из передаточ-

них функций участков соответствующей системы подачи воздуха на ЭВМ.

Для учета влияния на процесс моделирования систем Подачи воздуха с использованием коррекций по концентрациям кислорода ихим-недожога в технологических газах транспортного запаздывания сигналов по расходу воздуха и химнедожога автором предложен метод учета транспортного запаздывания величин используемых при моделировании систем подачи воздуха в топку.

Если обозначить величину шага интегрирования на -у ваге интегрирования как Ис , то на £ + I шаге она будет равна ш -Цр 1 где N величина кратная изменение шага интегрирования. Причем, на уменьшение шагй интегрирования накладывается ограничение Ь тГ« . Если величина И 4 Ь уи! » , то

Ь 144 принимается равным ЬупЫ • Если же обозначить величины с запаздыванием как у<с}. , л С » то сохранение их в соответствующих массивах > и В( }, а также считывание

в массив PJ ( ¿ + & ) можно представить в виде соотношений

(Лао — ... АО'т-^тгг );

1 п т>Ь '

А(л; • • • А Ш * Цг* ) - Ру ('ч&

где величина & вводится для согласования величины шага интегрирования Ь <; при записи и считывании из соответствующего массива данных.

В главе приведены математические модели участков системы подачи воздуха в топку с коррекциями по кислороду и химнедожогу, а также метод опти1«зации систем подачи общего воздуха.

Третья глава. В третьей главе приведено краткое описание объекта внедрения и условий эксперимента. В качестве объекта исследований и внедрения предложенного решения выбран котлоагрегат Ш-50-14. Для исследования были выделены реальные эксплуатационные возмущения по следующим основным каналам котлоагрегата:

Рис. 3, Функциональная схема подачи общего воздуха в топку газомазутного котла типа ГЧ-50-14■

ИРТ - измеритель расхода топлива ; ИРБ - измеритель расхода воздуха; РОВМ - регулятор общего воздуха ; ТВП - воздухоподогреватель ; КПП - конвективный пароперегреватель ; НА - направлящкй аппарат; Ш - исполнительный механизм; Г - горелки.

возмущение расходом в(Йдуха ; возмущение расходом топлива ;

В качестве возмущающего воздействия по расходу воздуха принималось изменение положения направляющего аппарата. Для уче^а влияния расхода газа был взят перепад на давления на расходомеркой шайбе. Величина расхода воздуха определялась измерением перепада давлений на воздухоподогревателе.

Испытания проводились в режимах работы котлоагрегата с нагрузкой соответственно 100 и 60 %.

Приведена методика проведенных экспериментальных исследований по определению статических' и динамических характеристик параметров газовоздушного тракта газомазутного котла.

Приведена методика и порядок эксперимента на математической модели газовоздушноРо тракта котла, цифро-аналоговом стенда, а также результаты испытагий на реальном объекте. Анализ динамических характеристик, полученных на реальном объекте подтверждает адекватность математической модели системы подачи воздуха с коррекцией по химнедожогу (СПСХ). физической модели динамическим процессам в газовоздушном тракте газомазутного котла.

Анализ динамических характеристик СПСХ показал, что при обработке основных типов возмущений (топливо и воздух) качество регулирования, топочных процессов СПСХ существенно выше, чем в промышленных системах подачи общего воздуха, то есть максимальный выброс химнедожога на 60 - 80 % меньше, чем в системах подачи воздуха с измерением величины концентрации кислорода (без введения запаса по кислороду).

В СПСХ статическая точность регулирования выше на 30 - 50 так как здесь не сказывается влияние присосов воздуха и осуществляется непосредственный контроль за качеством процесса сжигаиия топлива с одновременным поиском оптимальной зоны.

Четвертая глава. В главе приведена функциональная схема автоматической системы регулирования подачи общего воздуха в топку газомазутного котла с коррекцией по химнедожогу (см. рис. 3).

В процессе работы данной системы выполняется поиск величины расхода воздуха,при котором величина избытка воздуха соответствует заданной величине концентрации химнедожога (СО + Но) в месте установки измерителя концентрации химнедожога. При этом в уходящих дымовых газах величина концентрации химнедожога СО + ^равна нулю.

Процесс поиска заданной величины концентрации химнедожога (СО + Н)) выполняется в установившемся режиме при постоянной нагрузке. В переходных режимах (при изменении нагрузки) предложенная система псдачи воздуха поддерживает соотношение воздух-топливо исключающее появление химнедожога.

Таким образом, модернизированная система подачи воздуха обеспечивает максимальное приближение расхода воздуха к стехионетри-ческоцу, снижение его расхода по сравнению с используемым в настоящее время на большинства газомаэутных котлов. За счет сгажз-ния коэффициента избытка воздуха без увеличетш токсичности дымовых газов повышается эффективность работы газомазутного котла, что подтверждается внедрением системы подачи общего воздуха на газомазутных котлах ГМ-50-14 и НВ-ГИ-100. В результате снижения коэффициента избытка воздуха в топке и температуры уходящих газса КЩ котла повысился в среднем на 0,6 %.

осшвше вывода по работе

1. Предложено решение по оптимизации подачи воздуха я топку, газомазутного котла, предусматривающее измерение химнедожога в топочных газах на выходе "топки котлоагрегата при отсутствии химнедожога в уходящих газах, обеспечивающее максимальное приближение коэффициента избытяо воздуха к ех-ехиометрическому, воледствия отого, экономичность при одновременном снижении токсичности ды-мовкх газов, снижение низкотемпературной коррозии (при сжигании мазута) хвостовых поверхностей нагрева.

2. Предложен метод моделирования динамики параметров газо-воздутной среды газомазутного котла, поаволявдий исследовать изменение параметров газовоздуиной среды во всех режимах, в полном диапазоне изменений нагрузок для Есех используемых, в том числе предложенной системы подачи воздуха в топку котла с коррекцией по химнедожогу.

3. Разработана математическая модель динамических процессов в условиях оптимизации подачи' воздуха в топну газомазутного котла с коррекцией по химнедожогу, что позволило выполнить ее сравнение с существующими системами подачи общего воздуха в топку газомадуткогс котла.

4. Выполнены исследования процессов в газовоздушном тракте газомазутных котлов:

на математической модели процессов в газовоздушном тракте газомаэутшх котлов для систем подачи воздуха в топку котла с коррекцией по химнедожогу и кислороду с цель» сравнения их эф- . фективкости;

на цифро-аналоговом стенде для различных типов газомазутных котлов и систем подачи общего воздуха в топку, а также срав-нейие соответствующих параметров.

Сравнение результатов исследований показало, что качество работы системы подачи общего воздуха с коррекцией по химнедожогу не хуже качества работы существующих систем подачи общего воздуха, но при этом коэффициент избытка воздуха максимально приближается к стехиометрическому, т.е. эффективность систем подачи общего воздуха с коррекцией по химнедожогу выше.

5. Исследование предложенных методов позволило рекомендовать:

а) для газомазутных котлов целесообразно применение.системы подачи общего воздуха с коррекцией по химнедожогу. как обладающей определенными преимуществами перед используемыми в настоящее время (экономичность, снижение токсичности дымовых газов, снижение низкотемпературной коррозии (при сжигании мазута), надежность) ;

б) измерение концентрации химнедожога должно осуществляться максимально приближенно к топке, насколько позволяет средства измерения химнедожо га (СО + Если конструкция котлоагрегата не позволяет выполнить измерение концентрации хикнедожога (СО + &>) в непосредственной близости к топке возможна установка измерителя концентрации химнедожо га (СО + в уходящих газах в режиме индикатора. Первый способ устанойкк предпочтительнее.

6. Разработан метод оптимизации динрмичесямх систем регулирования расхода ойце го воздуха. : .

Как показали результаты моделирования, предложенный метод обладает удовлетворительной точностью, прост в организации эксперимента и аналитической обработке информации.

7. Разработана и внедрена для газомазутных котлов ГМ-50-14 и КВ-ГМ-100 система подачи общего воздуха в топку Котла с' коррекцией по химнедожогу,

ПУШШЦИИ ГО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ •

.1. Назаров В.И., Ефремов В.Л. // Идентификация теплоэнергетических объектов управления в эаш«*утых двухконтурных системах регулирования / Электрические станции № 1,-1991,-С, 36 - 39.

2. A.C. GCGP » 1802276 Система автоматического регулирования расхода общего воздуха котла / Назаров В.И., Крупноа В.П., Ефремов В.Л. - Опубл. в ГИ, 1993,-» 104

3. Ефремов В.Л. Метод моделирования сложных динамических систем автоматического регулирования. Тезисы докладов 1У Всесоюзной конференции "Перспективы и опыт внедрения статистических методов в АСУ ТИ",-Тула, 22 - 24 мая 1.990 г. 4. 2. - О. 96 -99.

4. Кулаков Г.Т., Ефремов В.Л. и др.. // Сравнительные исследования различных методов параметрической оптимизации двухкон-туркых систем регулирования / ВИНИТИ. Библ. указатель. - Депонированные научные работы № 12-1991, - С. 7?.

5. Кулаков Г.Т., Ефремов В.Л. и др. // Идентификация теплоэнергетических объектов с запаздыванием для параметрической оптимизации многоконтурных систем автоматического регулирования

/ ВИНИТИ Библ. указатель. *- Депонированные научные работы, fi 12.*" 1991,- - 0. 77.

ЕФРЕМОВ Вадим Львович

ювыиение эмшмвиости работы газомазутных котлов путем оптимизации подачи воздуха в топку котла с коррекцией ш хшнедожэгу

х

05.14.14 - Тепловые электрические станции и тепловые сети (тепловая часть)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

_______ Коннектор М.П.Актокова_._

Подписано £ печать 10.03.94. Формат 60x84*/16. Бумага пш. Ж 2. Офсет, печать. , ,Удл,печ.лт. 1,2. Уч.-изд.л. 0.9. Тир. 100.'Зак. 287. Белорусская гооударотвенная политехническая академия. Отпечатано на ротапринте БГПА. 220027, Минск, пр. Ф.Скорани, 65.