Технологические и технические решения процессов сжигания высоковязких тяжелых топлив в судовых котельных установках (10.05.2011)

Автор: Суменков Вячеслав Михайлович

I 0,7 0,35 0,25

0,35 0,21 0,1 1,4 0,8 0,5

0,9 0,7 0,5

3 15…20 0,25 0,2 0,1 0,065 0,05 0,04 0,4 0,3 0,2

0,25 0,1 0,03…0,08

Понижение ? при сжигании ЭВТ отмечается при W = 5…15% рис.7. Полное понижение ? при сжигании ЭВТ в виде ВТЭ проявляется при : ? = 1,2…1,3, т.е. достигает 6%, а при ? = 1,14 величина понижения не превышает 3%.

Обобщая и анализируя результаты эксперимента можно отметить, что горение ЭВТ имело затяжной характер и достигало максимума температур при ? > 1,4;

Рис. 7. Изменение коэффициента избытка

воздуха с ростом обводненности топлива

При ? = 1,1 на всех уровнях темпе-ратуры, измеренные в ядре факела с W=1% находились в пределах (1000…1150) °C; при ? = 1,3 они достигали (1150…1250)°C.

Рис. 8. Температура газов по длине факела при сжигании ЭВТ с разными ?:

На четырех исследованных уровнях увеличение W повышало температуру:

- при ? = 1,1 и W-6% температура факела повышалась примерно до 80 °С,

с W = 15 % примерно до 110 °C, с W = 21% примерно до 160 °C;

- при ? = 1,2 , температура факела повышалась с W = 6% примерно до 40 °C, с W = 15; 21% примерно до 150 °C;

- при ? = 1,3 температура факела повышалась с W = 6% примерно до (20…30)°C, с W = 15;21 % примерно до (75…100) °C.

С увеличением ? влияние обводненности на повышение температуры снижается.

Увеличение влажности топлива благотворно влияет на уменьшение ?, так при сжигании ЭВТ с W = 1 % повышение температуры не прекращается даже при

? > 1,37, а при сжигании ЭВТ с W = 15…20 % прирост температуры заканчивается при ? = 1,2…1,3.

Дальнейшее увеличение ? приводит к понижению температуры, обводнение ЭВТ до (15…20)% позволяет сжигать такое топливо при ? = 1,2…1,3.

Основные результаты стендовых испытаний котла КАВ 16/16.

Обобщая и анализируя проведенные эксперименты, исходя из зависимости

tух = f(w), при нагрузках Di ? 0,2 Dн и Di ? 0,85 Dн, последняя представляет прямую линию. Результаты испытаний при нагрузках Di ? 0,8 Dн более сопоставимы с данными, полученными на стенде ДВГТУ, т.е. tух повышается при увеличении W.

При сжигании ВТЭ учитывались потери теплоты на нагрев воды до 100?С, фазовый переход и перегрев пара до температуры уходящих газов.

Измерения химического недожога в лючке 1 показали, что при сжигании ТТ

q3 = 4,2%, а при ВТЭ q3 снижается до 0,6 %, т.е. уменьшается в семь раз. В лючке 2, при сжигании ТТ, величина q3 составляла 1,05 % , при ВТЭ q3 = 0,05%, т.е. в 20 раз меньше. Эмульгирование топлива водой снижало потери на химический недожог в уходящих газах.

Рис. 9. Изменение химнедожога по длине топки

Лючок 1. (-1. W = 0%; х - 2. W = 20%;

Лючок 2. (•- 3. W = 0%; х - 4. W = 20%;

Рис. 10. Схема расположения лючков

в топке котла КАВ 16/16

На котле KAB 16/16 были выполнены измерения температуры факела в разных точ-ках по длине топки. Для измерения температур факела и газов за топкой был разработан комбинированный зонд, предусматривающий отбор газов из высокотемпературной зоны и определения q3.

Измерения температур осуществлялось платино-платинородиевыми термопарами. При реконструкции котла при подготовке к испы-таниям на переднем фронте были предусмот-рены пять лючков (рис. 10) для ввода зонда в топку. Они фиксировались на рассто-яниях от фронта L=0,05; 0,65; 1,05; 1,65; и 2,25м.

Результаты измерения температуры факела по длине топки приведены на рис.11. На длине L ? 0,4…0,5 м от переднего фронта температура факела при сжигании ТТ отличалась от температуры при сжигании ВТЭ на (80…150)(C. Особенно это проявлялось в местах ввода газов факела в поверхности нагрева (лючки 1,2 и 3).

Рис. 11. Изменение температуры факела по длине топки

1,3,5,7 – WР = 0 %; ,4,6,8– W = 20%; 1,2 – лючок № 1; 3, 4 – лючок № 2; 5,6 - лючок № 3; 7,8 – лючок № 4

На рис. 12 предоставлены значения КПД котла по обратному балансу при нагрузках D = 0,2…0,25 Dн и D = 0,8…0,85 Dн. Наблюдалось уменьшение КПД котла при увеличении обводненности ТТ. Анализируя данные, можно отметить качест-венную сопоставимость и идентичность кривых. Снижение КПД при W = 10 % составляло 0,25 %, при W = 20 % - 0,8 % и при W = 30 % -1,8 %. Можно считать, что до W = 15…20 % КПД котла остается неизменным. Значение КПД котла понижа-лось с увеличением ?q2.

Рис. 12. Изменение КПД котла КАВ 16/16 в зависимости от обводненности топлива

Основные результаты промышленных испытаний котла КВГ-34К на РМБ «Алексей Чуев».

Для анализа распределения температур по котлу проведено исследование изменения размеров факела от влагосодержания ВТЭ при постоянной нагрузке. Для характеристики размеров факела использовался коэффициент заполнения топки светящимся факелом m, определявшийся по формуле


загрузка...