ВЛИЯНИЕ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА БЛОЧНОЙ ГОРЕЛКИ

И.И. Саушин; А.Е. Гольцман; М.И. Телешев; Г.Р. Мингалеева

doi:10.14529/power260210

Авторы

И.И. Саушин ФИЦ КазНЦ РАН, ООО «НПП «ПРОМА», Казанский государственный энергетический университет https://orcid.org/0000-0003-4958-1507
А.Е. Гольцман ФИЦ КазНЦ РАН https://orcid.org/0000-0001-6015-670X
М.И. Телешев ООО «НПП «ПРОМА»
Г.Р. Мингалеева Казанский государственный энергетический университет https://orcid.org/0000-0002-7230-6776

DOI:

https://doi.org/10.14529/power260210%20

Ключевые слова:

рециркуляция дымовых газов, блочная горелка, горение, выбросы NOx, тепловая автоматика, тепловые сети, теплоэнергетика

Аннотация

Увеличение требований к повышению класса экологичности тепловых и энергетических установок при сжигании углеводородных топлив приводит к пересмотру существующих конструкций блочных горелок. Одним из известных методов, применяемых в теплоэнергетике для снижения уровня выбросов в дымовых газах, является технология рециркуляции дымовых газов. Однако рабочая температура смеси воздуха и газов рециркуляции зависит от многих факторов и не может быть заранее спрогнозирована производителем в технических характеристиках блочной горелки. Величина напряжений в колесе вентилятора блочной горелки, которое вращается со скоростью порядка 3000 об/мин, за счет процесса теплообмена между колесом и потоком смеси воздуха и рециркуляционных газов может приблизиться к пределу текучести стали. В данной статье проведен анализ влияния доли подмешивания рециркуляционных газов на увеличение напряжений в рабочем колесе вентилятора блочной горелки, возникающее вследствие повышения температуры рабочей среды. По результатам аналитической оценки, которые были апробированы численным моделированием на цифровом двойнике, для различных материалов исполнения и размеров колес получены выводы о безопасности использования технологии рециркуляции дымовых газов.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

И.И. Саушин, ФИЦ КазНЦ РАН, ООО «НПП «ПРОМА», Казанский государственный энергетический университет

канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории «Гидродинамика и теплообмен», технический директор, доц.

А.Е. Гольцман, ФИЦ КазНЦ РАН

канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории «Гидродинамика и теплообмен»

М.И. Телешев, ООО «НПП «ПРОМА»

заместитель директора

Г.Р. Мингалеева, Казанский государственный энергетический университет

д-р техн. наук, доц., заведующий кафедрой энергетического машиностроения

Библиографические ссылки

Emission characteristics of NOx, CO, NH3 and VOCs from gas-fired industrial boilers based on field mea-surements in Beijing city / Tao Yue et al. // Atmospheric Environment. 2018. Vol. 184. P. 1–8. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2018.04.022

Tanasić N., Stamenić M., Tanasić V. Effects of Flue Gas Recirculation on NOx Emissions from Gas-Fired Utility Boilers // International Conference of Experimental and Numerical Investigations and New Technologies. Springer International Publishing, June 2021. P. 319–337. DOI: 10.1007/978-3-030-86009-7_17

ГОСТ Р 50591–2013. Агрегаты тепловые газопотребляющие. Горелки газовые промышленные. Пре-дельные нормы концентраций NOx в продуктах сгорания. М.: Стандартинформ, 2014. 8 с.

Directive (EU) 2018/2002 of the European Parliament and of the Council of 11 December 2018 amending Directive 2012/27/EU on energy efficiency // Official Journal of the European Union. L. 328. 2018. P. 210–230.

Zajacs A., Zeiza-Seleznova A., Rusovs D. Impact of Flue Gas Recirculation on the Efficiency of Hot-water Boilers // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2020. № 8 (93). С. 9304. DOI: 10.18720/CUBS.93.4

Zhu Y., Wang C., Chen X. Combustion characteristic study with a flue gas internal and external double recirculation burner // Chemical Engineering and Processing – Process Intensification. 2021. Vol. 162. P. 108345. DOI: 10.1016/j.cep.2021.108345

Meier J.G., Vollerin B.L. The design of an integrated burner-boiler system using flue-gas recirculation // Symposium (International) on Combustion. 1977. Vol. 16 (1). P. 63–76. DOI: 10.1016/s0082-0784(77)80314-7

Recirculation and fuel-air mixing as related to burner design / P.W. Cooper, R. Kamo, C.J. Marek, C.W. Solbrig // Amer. Petrol. Inst. Publ. 1964. No. 1723. P. 26–31.

Reduction of NOx emissions // TFTEI (Task Force on Techno-Economic Issues): сайт. URL: http://tftei.citepa.org/en/industrial-sources/reduction-of-nox-emissions#formation-process-in-combustion.

ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энерге-тических установок. М.: Энергоиздат, 1989. 525 с.

Демьянушко И.В., Беляев А.Б. Расчет на прочность рабочих колес вентиляторов центробежного типа // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2017. Т. 21, № 1 (75). С. 11–16.