NUMERICAL SIMULATION OF HEAT AND MASS TRANSFER PROCESSES DURING THE COMBUSTION OF SOLID FUEL OF DIFFERENT MOISTURE IN COMBUSTION CHAMBERS OF POWER PLANTS
Ключевые слова:
процессы тепломассопереноса, численное моделирование, температура, концентрация, влажность, камера сгорания, оксиды кислорода и углерода, защита окружающей средыАннотация
В статье с применением численных методов проведены исследования,
позволяющие определить влияние влажности сжигаемого угля на характеристики процесса
тепломассопереноса. В качестве исследуемого объекта была выбрана топочная камера парового
котла ПК-39, установленного на Аксуской электростанции (г. Аксу, Казахстан), работающая на
Экибастузском угле. Общая установленная мощность электростанции – 2450 МВт. На
электростанции работают 8 энергоблоков (паровых котлов) ПК-39 номинальной мощностью 300 и
325 МВт. В топочной камере котла ПК-39 установлено 12 вихревых пылеугольных горелок,
расположенных на двух ярусах. Каждая горелка содержит один канал с подаваемой аэросмесью и
два канала вторичного воздуха.
Были рассчитаны температурные (T) и концентрационные (O2, CO, CO2) поля для
экибастузского угля с рабочей влажностью, равной 5, 7, 9 и 11%. Показано, что увеличение
влажности угля приводит к уменьшению температуры как в области расположения горелок, так и на
выходе из топочной камеры. Концентрации кислорода, воды и диоксида углерода также
уменьшаются с уменьшением рабочей влаги по всей высоте топочного пространства. В области
расположения горелочных устройств с увеличением влажности количество образуемого монооксида
углерода CO снижается, однако выше зоны активного горения увеличение влажности приводит к
менее интенсивному процессу догорания оксида углерода CO до диоксида углерода CO2. Результаты
вычислительных экспериментов по сжиганию пылеугольного топлива в топочной камере
действующего энергетического объекта (котел ПК-39 Аксуской ТЭС) сравнены с
экспериментальными данными, полученными в ходе натурных экспериментов, проведенных
непосредственно на Аксуской ТЭС.
