Розробка високоефективної та екологічно безпечної пальникової системи котлів комунальної енергетики

Для парових та водогрійних котлів встановлені відомі вимоги до пальникових систем, а саме: універсальність, надійність, стійкість запалювання і стабілізація фронту горіння в широких межах, забезпечення сумішоутворення заданої інтенсивності, забезпечення повноти згорання газу при мінімальному коефіцієнті надлишку повітря, ремонтопридатність, висока енерго-екологічна ефективність, незначний термін модернізації та окупності. Перераховані вимоги стали основою при розробці проекту пальникової системи для котлів комунальної енергетики. Для виконання роботи було проведено аналіз основних об’єктів комунальної енергетики київського регіону та обрано для проведення наукових досліджень котлоагрегат ПТВМ-180 ст№2 філіалу «ТЕЦ-5» ПАТ «КИЇВЕНЕРГО».

Для забезпечення високоефективної та екологічно безпечної роботи пальника за основу під час його створення було обрано трубчасту технологію газоспалювання (ТТГ), яка базується на раціональному використанні аеродинамічних ефектів течії в насадку Борда, що є основним конструктивним елементом. Вибір насадка Борда як базового елемента нової технології організації горіння вуглеводневих палив обумовлений тим, що гідравлічні і аеродинамічні характеристики такого елемента сприяють реалізації «канонічних» принципів мінімізації токсичності пальників (попереднє сумішоутворення, стадійне горіння, прямоточна аеродинамічна схема). Інтенсифікація процесу сумішоутворення і стабілізація процесу горіння відбувається за рахунок існування кільцевої циркуляційної течії (вихору-стабілізатора), яка виникає у насадку Борда.
Трубчасті модулі, як і кутові стабілізатори і пілони, утворюють так називані регулярні паливоспалюючі системи, що додають універсальності конструкції пальників. Однак, при використанні трубчастих модулів у порівнянні з плоскими стабілізаторами виникає додатковий “компоновочний” ефект, що сприяє інтенсифікації тепло-масообмінних процесів.

Особливістю ТТГ є те, що при одноструменевій подачі повітря і багатоструменевій подачі палива реалізується ефект “обволакування” газовими струменями центрального повітряного струменя. У результаті інтенсивного перемішування в прикордонному шарі повітряного струменя виникають смикаючі локальні дифузійні факели, що утворюють практично однорідну інтегральну систему факелів.

При багатомодульному виконанні пальників відсутня необхідність в установці на кожному модулі зовнішнього насадка, тому що в цьому випадку існує природна зона розділу між сусідніми модулями, яка виконує усі позитивні функції зовнішнього насадка.

Однією з особливих властивостей факельних систем на базі трубчастих модулів є їх конструктивна та технологічна простота в поєднанні з можливістю застосування різних методів сумішоутворення в тому числі: дифузійного, попереднього та комбінованого.