Выключатели

Трубы экранные котел квгм 100. Модернизация горелок на котлах квгм с целью повышения их безопасности и надежности эксплуатации

Трубы экранные котел квгм 100. Модернизация горелок на котлах квгм с целью повышения их безопасности и надежности эксплуатации

Местоположение: Ханты-Мансийский АО – Югра, Нижневартовский р-н, г.п. Излучинск
Установленная электрическая мощность станции: 2 013 МВт
Установленная тепловая мощность: 758 Гкал/час
Основное и резервное топливо: попутный газ Белозёрного и Нижневартовского ГПК
Аварийное топливо для отопительно-пусковой котельной: мазут
Ввод в эксплуатацию - 30 января 1993 года

Нижневартовская ГРЭС является одним из основных поставщиков электроэнергии Уральского федерального округа. Она была построена в первую очередь для нужд нефтегазодобывающих компаний, расположенных в самом большом районе Ханты-Мансийского автономного округа - Югре. Кроме того станция снабжает электричеством и теплом жителей и предприятия поселка Излучинска. Нижневартовская ГРЭС считается одной из самых экологически чистых электростанций, ее технологические процессы имеют высокую степень автоматизации.

После запуска в 1993 году первого энергоблока строительство ГРЭС было законсервировано и возобновилось в 2000 году в рамках инвестиционной программы Российской энергосистемы. 13 октября 2003 года в промышленную эксплуатацию запущен энергоблок № 2.

В 2014 году был введён в эксплуатацию энергоблок № 3 установленной мощностью 413 МВт. На новом энергоблоке установлено уникальное парогазовое оборудование, отвечающее самым современным нормам экологической безопасности и энергоэффективности.

Акции ЗАО «Нижневартовская ГРЭС» принадлежат NVGRES HOLDING LIMITED (NHL). 75 % минус 1 акция в уставном капитале NHL принадлежат АО «Интер РАО - Электрогенерация», а 25 % плюс 1 акция принадлежат ОАО «НК «Роснефть».

**************************************** ************
Нижневартовская ГРЭС - тепловая электростанция (ГРЭС), расположена в рабочем поселке Излучинск Нижневартовского района ХМАО, в 15 км от города Нижневартовска, на берегу реки Вах. Принадлежит ЗАО «Нижневартовская ГРЭС» - совместному предприятию ОАО «ОГК-1» и ОАО "Роснефть". Установленная электрическая мощность станции составляет на конец 2010 года 1600 МВт, она включает два паросиловых энергоблока по 800 МВт. Тепловая мощность станции - 758 Гкал/час.

Первый энергоблок был введён в эксплуатацию 30 января 1993 году. Дальнейшее строительство было законсервировано до 2000 года, возобновившись в рамках инвестиционной программы Российской энергосистемы.

Второй энергоблок был запущен 14 ноября 2003 года. Работы по строительству выполняло ОАО «Энергостройинвест-Холдинг».

В 2014 году был введён в эксплуатацию энергоблок № 3 установленной мощностью 413 МВт

**************************************** *************

Нижневартовская ГРЭС является электростанцией, расположенной в рабочем поселке Излучинск Нижневартовского района ХМАО, на расстоянии 15 км от города Нижневартовска, на берегу реки Вах.

В настоящее время ЗАО «Нижневартовская ГРЭС» принадлежит NVGRES HOLDING LIMITED (NHL) – совместному предприятию энергетических компаний ОАО «ОГК-1» (75% без 1-ой акции) и ТНК-ВР (25% плюс 1 акция).

По состоянию на начало декабря 2013-го года установленная электрическая мощность станции составляла 1,6 ГВт (2 паросиловых энергоблока по 800 МВт каждый), теплофикационная мощность – 758 Гкал/час.

Среднегодовая выработка электроэнергии Нижневартовской ГРЭС составляет 12,5 млрд. кВт∙ч, отпуск тепла – 220 тысяч гигакалорий.

Что касается эффективности работы самой молодой и, пожалуй, самой экологически чистой электростанции в Европе, то ее удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии составляет 302,7 грамма на кВт∙ч, на отпуск тепловой энергии – 168,7 кг/Гкал.

В промышленную эксплуатацию первый из двух 800-мегаваттных энергоблоков был введен 30-го января 1993-го года. Затем строительство станции было законсервировано до 2000-го года, в котором было возобновлено в рамках инвестиционной программы Российской энергосистемы.

В настоящее время на станции ведутся работы по монтажу двух энергетических блоков электрической мощностью 410 МВт каждый, ввод в эксплуатацию которых должен быть осуществелн до конца 2015-го года.

Электрическая мощность: 2 013 МВт
Тепловая мощность: 758 Гкал/ч
Годовая выработка электричества: 11 908 млн. кВт*ч
Год ввода в эксплуатацию: 1993 г.
Основное топливо: газ
Вспомогательное топливо: газ
Состояние: в эксплуатации

На самом деле, у меня сейчас небольшая паника, так как совершенно не представляю о чем писать. Это уже не первая ГРЭС, которую я снимаю для «Интер РАО» и мое вообоажение немного иссякло. Но, сидя снова в зале ожидания Шереметьево, перед вылетом в Тюмень, можно чего-нибудь придумать. Благо самолеты и аэропорт настраивают на приятный лад и течение мыслей.

А паровая турбина нового энергоблока, пущенного в этом году, которую вы видите на первой фотографии, очень напомнила мне гиперпривод какого-то космического корабля. :)

1. Сначала традиционный обзор старой части. Ну как старой. Этой станции чуть больше 20 лет.

2. Первый энергоблок был пущен 30 января 1993 года. Несмотря на развалившийся Союз и полный коллапс экономики были найдены средства чтобы не бросить почти готовый энергоблок и не превратить его в великий недострой. На фотографии начальник смены станции (или, как ещё принято неофициально называть людей в этой должности - «ночной директор станции») Игорь Бурматов, рядом (в спецовке) – начальник смены электрического цеха Евгений Кулигин, победитель в номинации «Лучший по профессии» на Всероссийских соревнованиях оперативного персонала ТЭС с ПГУ – 2013.

3. Увы, такая участь постигла второй блок, строительство которого было законсервировано до 2000 года. И только в рамках инвестиционной программы реконструкции Российской энергосистемы работы были продолжены и блок дал ток в единую энергосистему 14 ноября 2003 года. По какому-то мистическому совпадению между всеми тремя включениями в сеть энергоблоков НВ ГРЭС разница ровно в 10 лет: 1993 - 2003 - 2013.

4. Сейчас это одна из самых современных электростанция в России. Ее мощность, с учетом пущенного в этом году третьего энергоблока, составляет 2 013 МВт.

5. Тяжелая операторская работа. Еще и девушка с камерой.

6. На этой станции основным и резервным топливом является попутный газ Белозёрного и Нижневартовского ГПК.

7. Станция была построена в первую очередь для нужд нефтегазодобывающих компаний, расположенных в Ханты-Мансийском автономном округе. Кроме того станция снабжает электричеством и теплом жителей и предприятия поселка Излучинска.

8. Она считается одной из самых экологически чистых электростанций, ее технологические процессы имеют высокую степень автоматизации.

9. Паропроводы от котла к паровой турбине. Давление в трубе - 250 кг/см квадратный. Температура – 545 градусов.

10. Визуальный контроль масляной системы генератора.

11. Первые два блока имеют одинаковую мощность - 800 МВт.

12. Как я уже говорил, станция отличается высокой степенью автоматизации и контроля. От одной установки в систему заведено более 2000 различных параметров.

13. Это резервный пульт управления.

14. Машинист энергоблока Алексей Цой, представитель династии Цой на Нижневартовской ГРЭС. Победитель конкурса «Лучший по профессии - 2014», равно как его брат - электромонтер диспетчерского оборудования и телеавтоматики Дмитрий Цой.

16. Акционерами предприятия «Нижневартовская ГРЭС» являются компании «Интер РАО» и «Роснефть».

17. Питательный турбонасос энергоблока №2.

19. Система подвесов паропроводов.

20. Визуальный контроль отклонения паропровода.

21. Дутьевой вентилятор энергоблока №2.

23. А теперь пройдем на новый блок. Выводы генератора.

24. Паровая турбина и ее генератор нового энергоблока.

25. Газовая турбина. Общая мощность новой ПГУ - 413 МВт

26. Какие-то нетипичные (для меня по крайней мере) виды парогазовой установки. на самом деле это дымоход.

27. Я же говорю, что это похоже на гиперпривод!

28. Блочный щит управления нового энергоблока.

30. На пресс-конференции:)

31. Огромное спасибо пресс-службе и всем сотрудникам Нижневартовской ГРЭС за гостеприимство и прекрасную экскурсию по станции.

Закрытое акционерное общество «Нижневартовская районная электростанция» (сокращенное название – ЗАО «Нижневартовская ГРЭС») – это электростанция регионального масштаба, являющаяся одним из ключевых поставщиков электроэнергии на Урале.

ГРЭС находится на территории поселка городского типа Излучинск Нижневартовского р-на ХМАО - Югры, что на самом берегу речки Вах в 15-ти км от районного административного центра. «Нижневартовская ГРЭС» находится в собственности совместно учрежденного общества (соучредители: ОАО «Оптовая генерирующая компания № 1» и «Тюменская национальная компания - ВР»). В организационную структуру общества входят 23 отдела.

История развития

После запуска в 1993-м г. энергоблока блока № 1 возведение ГРЭС было приостановлено. Подрядные работы восстановились только через 7 лет - в 2000 г. в рамках реализации инвестпрограммы федеральной энергетической системы России. 14.11.2003 г. был запущен энергетический блок №2. Осенью 2006 г. Нижневартовская ГРЭС была присоединена к ОАО «ОГК № 1» как структурный филиал. В декабре 2007 г. Постановлением руководящего органа «ОГК № 1» легализировано ЗАО «Нижневартовская ГРЭС», на баланс которого были переданы два функционирующих энергетических блока ГРЭС (включено в уставной капитал).

Производственные показатели

Установленная электрическая мощность ГРЭС (по состоянию на конец 2010 года) составила порядка 1600 МВт. Для генерации энергии установлены два паросиловых энергетических блоков по 800 МВт каждый. Тепловая производительность электростанции - 758 Гкал/час. ГРЭС работает на природном газе, в 2010 году поставки необходимого энергетического сырья осуществлялась за счёт приобретения у ОАО «ТНК ВР Холдинг».

В 2012 году было произведено электрической энергии – 12 477 млн кВт*ч, что на 0,01 % больше, чем в 2011 году и на 10 % больше, чем в 2010 г. Затрачивается условного топлива на выработку электроэнергии – 302,7 г/кВтч. Отпуск тепла – 220,1 тысяч Гкал. На производство единицы тепловой энергии расходуется условного топлива 168,7 кг/Гкал.

Запуск первого энергетического блока произошел в начале1993-го года, а второго – десятилетием позже.

Инвестиционные планы

В соответствии с условиями Контракта о совместной инвестдеятельности в обязанности ОАО «ОГК-1» включено возведение третьего энергетического блока в два этапа. Сначала будет введен энергоблок № 3.1 (410-450 МВт) со сроком завершения до конца 2013 года. Завершение второго этапа строительства с запуском энергоблока № 3.2 (410 МВт) ожидается к 2016 году. Топливом для новых блоков станет добываемый в регионе с месторождений ТНК-ВР попутный газ.

В 2010 г. был согласован поставщик основного оборудования - компания «General Electric», и также главный проектант - ОАО «Институт ТЭП». В 2011 году определен генподрядчик - ОАО «ВО «Технопромэкспорт». Инвестиционные вливания в реализацию данного проекта составят 40,46 млрд рублей.

Структура капитала и управления

Весь стопроцентный пакет акций ЗАО «Нижневартовская ГРЭС» является собственностью общества «NVGRES HOLDING LTD» (NHL). В то время как 75% (без одной акции) в уставном фонде NHL принадлежат ОАО «ОГК-1», 25% плюс одна акция (блокирующий пакет) находится во владении «ТНК-ВР». Оба предприятия вместе реализуют инвестпроект по возведению энергоблока под № 3 станции на базе двух ПГУ-450 МВт.

Руководитель, гендиректор - Лариошкин Виктор Анатольевич.

Местоположение: Ханты-Мансийский АО – Югра, Нижневартовский р-н, г.п. Излучинск
Установленная электрическая мощность станции: 2 031 МВт
Установленная тепловая мощность: 758 Гкал/час
Основное и резервное топливо: попутный газ Белозёрного и Нижневартовского ГПК
Аварийное топливо для отопительно-пусковой котельной: мазут
Ввод в эксплуатацию - 30 января 1993 года

Генеральный директор АО «Нижневартовской ГРЭС»:


Год рождения: 1971

Образование:

ГОУ ВПО «Красноярский государственный технический университет» (г. Красноярск).

Профессиональный опыт:

Март 2016 г. - н/время – Генеральный директор АО «Нижневартовской ГРЭС».

2015 - 2016 гг. – директор филиала Костромской ГРЭС АО «Интер РАО - Электрогенерация».

2015 – 2016 гг. – генеральный директор по совместительству АО «Испытательный стенд Ивановской ГРЭС».

2014 – 2016 гг. – директор по совместительству филиала Ивановские ПГУ ОАО «Интер РАО – Электрогенерация».

2014 –2015 гг. – директор Филиала «Костромская ГРЭС» АО «Интер РАО - Электрогенерация».

2012 – 2014 гг. - директор Филиала «Костромская ГРЭС» ОАО «ИНТЕР РАО - Электрогенерация».

2009 – 2012 гг. – директор филиала ОАО «ОГК-3» Костромской ГРЭС.

2006 – 2009 гг. – директор филиала Красноярской ТЭЦ-3 ОАО «Енисейская территориальная генерирующая компания (ТГК-13)».

2006 г. – директор филиала Красноярская ТЭЦ-3 ОАО «Красноярская генерация».

2005 – 2006 гг. - главный инженер филиала Краснояркой ТЭЦ-2 ОАО «Красноярская генерация»

1992 – 2005 гг. - прошел путь от машиниста-обходчика по котельному оборудованию до главного инженера филиала Красноярской ТЭЦ-2, ОАО «Красноярскэнерго».

Награды:

2007 г. - Почётная грамота ОАО РАО «ЕЭС России».

2010 г. - Юбилейный знак Министерства энергетики РФ «90-летие ГОЭЛРО».

2010 г. - Почётная грамота Минэнерго РФ.

2011 г. - Благодарность Генерального директора ОАО «ОГК-3».

2011 г. - Почётная грамота ОАО «ОГК-3».

2012 г. - Медаль Ордена «За заслуги перед отечеством» II степени.

2012 г. – Благодарственное письмо ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС».

2016 г. - Медаль «Труд. Доблесть. Честь» Губернатора Костромской области.

Нижневартовская ГРЭС является одним из основных поставщиков электроэнергии Уральского федерального округа. Она была построена в первую очередь для нужд нефтегазодобывающих компаний, расположенных в самом большом районе Ханты-Мансийского автономного округа - Югре. Кроме того станция снабжает электричеством и теплом жителей и предприятия поселка Излучинска. Нижневартовская ГРЭС считается одной из самых экологически чистых электростанций, ее технологические процессы имеют высокую степень автоматизации.

После запуска в 1993 году первого энергоблока строительство ГРЭС было законсервировано и возобновилось в 2000 году в рамках инвестиционной программы Российской энергосистемы. 13 октября 2003 года в промышленную эксплуатацию запущен энергоблок № 2.

В 2014 году был введён в эксплуатацию энергоблок № 3 установленной мощностью 413 МВт. На новом энергоблоке установлено уникальное парогазовое оборудование, отвечающее самым современным нормам экологической безопасности и энергоэффективности.

Акции АО «Нижневартовская ГРЭС» принадлежат NVGRES HOLDING LIMITED (NHL). 75 % минус 1 акция в уставном капитале NHL принадлежат АО «Интер РАО - Электрогенерация», а 25 % плюс 1 акция принадлежат ОАО «НК «Роснефть».

---------------

Ханты-Мансийский автономный округ – Югра относится к Уральскому федеральному округу. Согласно уставу Тюменской области Югра входит в состав Тюменской области, но при этом является равноправным субъектом Российской Федерации. Административный центр Югры – г. Ханты-Мансийск. Ханты-Мансийский автономный округ занимает лидирующие позиции субъектов РФ по объему промышленного производства, производству электроэнергии, добыче нефти и газа, объему инвестиций в основной капитал и поступлению налогов в бюджетную систему. На данный момент в Югре добыто более 10 миллиардов тонн нефти с начала освоения нефтегазоносной провинции Западной Сибири. Ханты-Мансийский автономный округ добывает около 7% мировой нефти и более половины – российской.

И.А. Урманов, главный инженер, А.В. Мамошкин, технический директор,
ЗАО «ИЦ АВЕЛИТ», г. Белгород

Журнал «Новости теплоснабжения» №2, 2010 г., www.ntsn.ru

Постановка вопроса

Водогрейные котлы (ВК) серии КВГМ тепловой мощностью 20, 30, 50 и 100 Гкал/ч с типовыми горелочными устройствами (ГУ) ГМГ на 20, 30 и 40 МВт и РГМГ на 20 и 30 МВт имеют широкое применение на территории республик бывшего СССР для нагрева воды в пиковых и основных режимах отопительных и промышленных котельных, со второй половины XX в. по настоящее время.

За прошедший период эксплуатация ВК и ГУ практически не изменилась и сегодня, в XXI веке, абсолютно не удовлетворяет современным требованиям по надежности, эффективности, экономичности и экологичности генерации тепловой энергии.

При эксплуатации:

  • имеют место нестабильные режимы горения с пульсацией в топке и как следствие раскачка экранной системы котла, а также элементов газового оборудования по фронтовому экрану;
  • на КВГМ-50 и КВГМ-100 возникает противофазная резонансная раскачка давления воздуха по горелкам с усилением амплитуды колебания разрежения;
  • наблюдается эжекция в аксиальные аппараты с локальным обгоранием лопаток.

Указанные недостатки приводят к:

  • разрушениям обмуровки и (на котлах КВГМ-50 и КВГМ-100) ребер жесткости каркаса;
  • непрерывным нарастаниям присосов (за осенне-зимний период в среднем на 20-30%);
  • тепловой перегрузке конвективной части котлов (из-за низкой светимости в топке и больших разрежений);
  • снижению КПД котлов и дополнительным энергозатратам на тягу и дутье.

Для снижения пульсации (вибрации котла) наладочный персонал вынуждено организует режимы горения, с давлением воздуха отвечающее значениям a=1,3-1,5 за топкой. При этом в режимных картах, как правило, по «экономическим» соображениям показаны фиктивные значения a=1,3-1,4 за дымососом.

Проблемы ГУ хронические и не решаются по двум основным причинам.

1. Теплоэнергетический рынок ВК и ГУ инерционен, у производителей (поставщиков) отсутствует посыл и потребность к оптимизации ГУ, да и зачем что-либо менять, если продукция находит сбыт.

2. В значительной степени утрачен инженерный потенциал. На уровне НИОКБ или в ВУЗах поиска решений также нет по причине отсутствия государственных программ и соответственно финансирования проектов.

Такое положение дел, вернее, их отсутствие, сегодня не устраивает ни владельцев ВК и ГУ, ни реальных потребителей услуг по отоплению и горячему водоснабжению. Последние задаются вопросом: «Как соответствуют «хронические проблемы ВК и ГУ» требованиям времени в области энергосбережения, энергоэффективности и техногенной безопасности с инновационными подходами к решению технологических проблем?!».

И все же «разрубить гордиев узел» можно и нужно, в одном, довольно простом и эффективном варианте – создания консорциума наладочно-монтажной организации с собственником генерации тепловой энергии. Первые, если это профессионалы, обязаны по роду деятельности, организовать и обеспечить модернизацию ГУ. Вторые заинтересованные в минимизации эксплуатационных затрат, повышении экологичности и экономичности генерации тепла и горячей воды должны обеспечить необходимый уровень эксплуатации и обслуживания энергетического оборудования.

Проведенное нами детальное обследование состояния энергетического оборудования (более 20 котлов серии КВГМ), выяснение опыта ведения режимов и объемов обслуживания этого оборудования, а также изучение отчетов наладочных организаций, проводивших пусконаладочные работы, и проведенные по фактическому состоянию оборудования аэродинамические и теплотехнические испытания подтверждают повсеместное наличие вышеназванных проблем этой серии котлов.

Решение проблем при работе котла КВГМ-100 с тремя горелками ГМГ 40

В качестве примера приводим установленные причины пульсаций и других негативных факторов работы КВГМ-100, оборудованного тремя горелками ГМГ 40, как наиболее проблемного котла.

1. Наличие блуждающей эжекции высокотемпературных продуктов в аксиальные аппараты горелок с обгоранием лопаток.

«Блуждающая» эжекция в горелки объясняется тем, что воздушные короба горелок «ломают» высокоскоростной поток воздуха (10-25 м/с), создавая зоны высоких и низких давлений. В местах сопряжений этих зон, под действием сил, возникающих при обтекании лопаток аксиального аппарата происходит подсос высокоскоростными потоками, истекающими из напорных участков воздуха из зон низкого давления, создавая тем самым обратные токи из топки в горелки. Этим и объясняется обгорание лопаток. Зона эжекции зависит от нагрузки. Очаги обгорания лопаток определяются долговременностью использования определенных нагрузок.

2. Наличие сильной пульсации во всем диапазоне нагрузок, которая незначительно снижается при увеличении подачи воздуха до a=1,3-1,5 за топкой.

Попробуем разобраться в причинах пульсации горения. Нижние две горелки по подводу воздуха схожи с горелками с улиткообразным подводом воздуха. Известно, что тангенциальные и улиткообразные горелки грешат той же эжекцией, причем, нарастающей по силе пропорционально нагрузке их воздухом. Проведем расчеты, предполагая, что все три горелки улиткообразные и влияние аксиальных аппаратов незначительно. Тогда вместо хаотичной эжекции мы получаем концентрическую, степень фокусировки которой в меньшей степени зависит от изменения нагрузки; она зависит от степени крутки:

где a – полувысота; b – ширина воздушного короба; d – диаметр амбразуры горелки.

При увеличении расхода воздуха, т.е. скорости, геометрия обратных токов не меняется. Меняется лишь глубина разрежения пропорционально квадрату скорости потока.

При существующем аксиальном аппарате средняя скорость воздуха из горелки: V ср. =Q/S, где Q – расход воздуха, принимаемый как 10Q газ ·a. Здесь a (избыток воздуха в горелке) можно принять 1,1, а Q газ – это расход газа через горелку. Не вся площадь сечения амбразуры горелки S при улиткообразном подводе пропускает воздух, а лишь S–S обр. токов. Чтобы определить площадь обратных токов S обр. токов необходимо рассчитать степень крутки b. В нашем случае b=0,6·0,4/0,7 2 =0,49. Для такой степени крутки площадь обратных токов составляет 16,7%, а доля радиуса обратных токов – 41%. Есть также незначительная зона (5%), где воздух стоит, которой в данном случае пренебрежем.

Тогда среднюю по сечению осевую скорость воздуха определим по уравнению V ср =10Q газ ·a/[(pd 2 /4)·(1–0,167)3600] и получим для минимальной и максимальной нагрузок горелки: V min =1,1·10·2000/[(3,14·0,7 2 /4)·(1–0,167)3600]=19,1 (м/с); V max =1,1·10·4175/[(3,14·0,7 2 /4)·(1–0,167)3600]=39,8 (м/с).

Понятно, что равномерность скорости в нашем случае весьма условна. При такой скорости воздуха и при наличии аксиального аппарата приходится иметь дело с форсированной турбулентной горелкой, обладающей неустойчивым корнем факела.

Рассчитаем глубину проникновения газовых струй в поток воздуха на минимальной и максимальной нагрузке. Скорости воздуха на этих нагрузках уже рассчитаны, необходимо рассчитать скорость газовых струй, которую усреднено можно принять:

W газ =Q газ /(3600s),

где s=21·p·0,016 2 /4=0,00422 м 2 , при количестве отверстий n=21, диаметром d отв =16 мм.

W min газ =Q min газ /(3600·0,00422)=2000/(3600·0,00422)=131,65 (м/с);

W max газ =Q max газ /(3600·0,00422)=4175/(3600·0,00422)=274,82 (м/с).

Теперь можно рассчитать глубину проникновения струи газа со средней скоростью W газ по сечению отверстия в поток воздуха со средней осевой скоростью V ср по рекомендуемой формуле для перпендикулярного проникновения газа в поток:

h=2,2(W газ /V ср)(r г /r в) 0,5 d отв,

где r г, r в – плотность газа и воздуха соответственно; d отв – диаметр газового отверстия.

h min =2,2·(131,65/19,1)·0,84·16=203,8 (мм);

h max =2,2·(274,82/39,8)·0,84·16=204,2 (мм).

Данный расчет показывает, что на любой нагрузке газ попадает в зону эжекции, т.к. 204/350=58,3% (здесь 350 мм – радиус газового коллектора), а мы имеем 41% радиуса обратных токов, прилегающую 5% зону нулевых скоростей и однозначно неравномерность обеспечения воздухом по образующей горелки. Тогда можно предположить, что проблема больших пульсаций не связана с всасыванием продуктов сгорания в горелку. Она связана с образованием локальных зон, где происходит всасывание в горелку газа, смешивания его до взрывных концентраций, хлопков с выбросами больших энергий, что и является причиной сильных пульсаций.

Для подтверждения этой гипотезы был проведен эксперимент. Чтобы отсечь газ от проникновения в горелку, было принято решение установить обечайку на расстоянии 1/2h+10 (мм) от газовых отверстий. Здесь 10 мм – запас, необходимый для возможных зон недостаточных скоростей воздуха, для рассеяния струй газа и воспрепятствования после «отражения» от обечайки, обволакиванию образующей горелки газом с последующим примыканием его к фронтовому экрану. В результате получили снижение пульсации и измененный ее характер.

Причина больших пульсаций определена, а остаточная пульсация, очевидно, результат хаотично блуждающих корней факелов.

При условиях, имеющих место в условно холодной топке, с использованием для горения холодного воздуха неустойчивость горения закономерность. Так как скорость распространения пламени в зоне воспламенения значительно меньше скорости газо-воздушной смеси. К тому же сама смесь неоднородна и не повсеместно находится в необходимом для стабильного горения диапазоне 5-15%. Для обеспечения существования стационарного факела при указанных условиях, необходимо наличие в топке непрерывного мощного источника зажигания, от которого пламя может распространиться по всему сечению горючей смеси.

Итак, произведенные расчеты и опыты позволяют сделать заключение, что пульсация устранима, причем достичь этого можно при хороших экономических показателях работы котлов. Для этого необходимо провести модернизацию горелок с устранением всех вышеизложенных негативных факторов объясняющих первопричины пульсаций.

Практический опыт внедрения комплексной модернизации горелок на котлах серии КВГМ подтвердил возможность устранения пульсаций во всем диапазоне нагрузок с одновременным повышением экономической эффективности работы котлов.

Положительные результаты модернизации горелок, устраняющие вышеперечисленные недостатки работы типовых горелок, позволили нам подать заявку на изобретение горелочного устройства.

Рационализацию и модернизации эксплуатируемых сегодня горелок целесообразно проводить на рабочих местах в соответствии с авторскими решениями и под авторским надзором.

Литература

1. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Н.В. Кузнецов.

2. Методические указания по испытаниям котельных агрегатов работающих на природном газе. Минхимпром СССР.

3. Теплотехнические испытания котельных установок. В.И. Трембовля.

4. Методические указания по составлению режимных карт котельных установок и оптимизация управления ими. РД 34.25.514-96.

5. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива. Я.Л. Пекер.

6. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. Н.Б. Равич. М.: «Наука».

7. Экономия топлива на электростанциях и в энергосистемах. А.С. Горшков. М.: «Энергия», 1967.

8. Опыт сжигания газа на электростанциях и в промышленных котельных. БТИ «ОРГРЭС», М.,1962.

9. Теория горения и топочные устройства. Под ред. Д.М. Хзмаляна. М.: «Энергия», 1976.