Информационная система "Конференции"

IV Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

Красноярск, Академгородок, 3-5 ноября 2003 года

Тезисы докладов

Вычислительная математика и математическое моделирование

Моделирование аэродинамики и теплообмена в топочной камере котла П-67

Тэпфер Е.С., Гаврилов А.А

Красноярский Государственный Технический Университет (Красноярск)

При проектировании, исследовании и наладке котельного оборудования в последние годы все более широко применяется математическое моделирование, основанное на физических законах, описывающих процессы аэродинамики и теплообмена. Оно дополняет традиционные, часто эмпирические, методы расчета локальных и интегральных характеристик теплообмена. Совместное использование математического моделирования, физического эксперимента и натурных испытаний дает возможность получить наиболее полную и достоверную информацию об объекте исследования.

В настоящей работе при исследовании режимов котла П-67 Березовской ГРЭС-1 и анализе вариантов его возможной реконструкции использовался пакет компьютерных программ "σFlow". Пакет программ позволяет рассчитывать пространственные стационарные и нестационарные ламинарные и турбулентные течения, процессы смешения и диффузии неоднородных газовых смесей, химические реакции в потоке, горение газообразного, жидкого и твердого топлива, конвективный, радиационный теплообмен и процессы теплопроводности, движение дисперсной фазы (твердые частицы, капли) в потоке газа, процессы сушки, пиролиза и горения частиц дисперсной фазы. Математическая модель топочной камеры включала в себя подмодели аэродинамики, сложного теплообмена, движения и горения угольных частиц при неравномерном слое отложений на топочных экранах.

Выполнены расчеты существующей топочной камеры котла П-67 и проведено сравнение с данными натурных измерений. После адаптации краевых условий проведен вариантный счет по предлагаемым режимам реконструкции топочной камеры. Рассмотрены варианты топки с нижним дутьем по схеме предлагаемой ЦКТИ и ВИР технологией (низкотемпературное сжигание угля в вихре), предлагаемой "ПолитехЭнерго". Эти варианты рассматривались при различном распределении топлива и воздуха, и при различной тонине помола угля. Проведен сравнительный анализ фактического состояния топки и вариантов возможной реконструкции по таким критериям, как наброс факела на экраны, аэродинамическая стабильность факела, выгорание топлива, максимальные объемные и пристенные температуры газов, траектории движения частиц, температура газов на выходе из топки, неравномерность температурного поля на выходе из топки.

Любой из рассмотренных вариантов реконструкции дает снижение температур газов в пристенной области зоны активного горения и в холодной воронке. Соответственно должен уменьшится темп шлакования. Максимальный эффект относительно существующего варианта достигается при сочетании нижнего дутья ЦКТИ, концентрического сжигания с диаметром крутки 8м и загрузке нижних ярусов горелок. Сокращение или увеличение диаметров крутки третичного воздуха сопл концентрического сжигания снижает указанный эффект. При этом возрастает неустойчивость факела выше зоны активного горения, повышается вероятность роста мехнедожега топлива и температурных разверок на выходе из топки.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]