HOW BALLAST AFFECTS THE HEAT TRANSFER IN THE INTENSE COMBUSTION ZONE OF BOILERS

Authors

  • L.E. Lymbina South Ural State University

DOI:

https://doi.org/10.14529/power190201

Keywords:

energy fuel, boiler unit, ballast, coefficient of thermal depression, radiation heat exchange

Abstract

The paper reviews the process of preparing and feeding the combustibles in the context of how combustion occurs in the furnaces of boiler units; the review helps define the requirements to the fuel flow and composition. At various steps, the fuel flow is mixed with excess air and ballast water, which affects heat transfer and combustion processes occurring in the boiler. The role of ballast is analyzed in two steps: first the paper finds how excess air affects the flow and the radiation properties of the products resultant from the combustion of fuels of three different compositions. Then the paper calculates the combined effects of excess air and ballast water on the eigen-radiation flux in the combustion of coal, sulfuric fuel oil, natural and industrial gases. Estimates use the fundamental coefficients of conservation laws as well as the reference data on the properties of the considered fuels. Analysis has found the complex reduction in gas temperature which we herein refer to as the coefficient of thermal depression. Given that coefficient, the paper presents the eigen-radiation fluxes for four model fuels and discusses the applicability of research results.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / Н.В. Кузнецов, В.В. Митор, И.Е. Дубовский, Э.С. Карасина. – Минск: ЭКОЛИТ, 2011. – 296 с.2. Осинцев, К.В. Расчет теплообмена в топке котельного агрегата: учеб. пособие / К.В.Осинцев,

Е.В. Торопов. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2010. – 179 с.

Энергетические угли восточной части России и Казахстана: справ. / В.В. Богомолов, Н.В. Артемьева, А.Н. Алехнович и др. – Челябинск, УралВТИ, 2004. – 304 с.

Телегин, А.С. Тепломассоперенос / А.С. Телегин, В.С. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко; под ред. Ю.Г. Ярошенко. – 2-е изд. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. – 455 с.

Теплоэнергетика и теплотехника: справ. Кн. 3: Тепловые и атомные электрические станции / под общ. ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. – М.: Издат. дом МЭИ, 2007. – 647 с.

Бабий, В.И. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела / В.И. Бабий, Ю.Ф. Куваев. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 208 с.

Торопов, Е.В. Факельные процессы с позиций теории вероятностей / Е.В. Торопов, Л.Е. Лымбина, Ю.Г. Ярошенко // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2017. – № 8. – С. 662–669. DOI: 10.17073/0368-0797-2017-8-662-669

Торопов, Е.В. Концепция факельного континуума для зоны интенсивного горения котельного агрегата / Е.В.Торопов, К.В. Осинцев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2015. – Т. 15, № 3. – С. 5–10. DOI: 10.14529/power150301

Торопов, Е.В. Основные характеристики факельного континуума в зоне интенсивного горения котельного агрегата / Е.В. Торопов, К.В. Осинцев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2016. – Т.16, № 2. – С. 14–22. DOI: 10.14529/power160202

Торопов, Е.В. Адаптация степени черноты продуктов сгорания топлив к интервалу температур 1000…2000 К / Е.В.Торопов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2018. – Т. 18, № 3. – С. 22–29. DOI: 10.14529/power180303

Росляков, П.В. Методы защиты окружающей среды: учеб. для вузов / П.В. Росляков. – М.: Издат. дом МЭИ, 2007. – 336 с.

Технологическое сжигание и использование топлива / А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев, Ю.М. Голдобин, Г.П. Ясников. – М.: Теплoтехник, 2005. – 288 с.

Торопов, Е.В. Математическая модель обобщенного теплообмена в топке котельного агрегата – парадигма теплообмена / Е.В. Торопов, К.В. Осинцев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2017. – Т. 17, № 1. – С. 5–12. DOI: 10.14529/power170101

Блох, А.А. Теплообмен в топках паровых котлов / А.А. Блох. – Л.: Энергоатомиздат, Ленинград. отд-ние. 1984. – 240 с.

Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса / В.С. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев и др. – М.: Интермет Инжиниринг, 1999. – 520 с.

Toropov, E.V. The Systemically Structured Adaptation of a Heat Transfer in Boilers / E.V. Toropov // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2016. – Т. 16, № 1. – С. 19–23. DOI: 10.14529/power160103

Published

2019-06-30

How to Cite

[1]
Lymbina, L. 2019. HOW BALLAST AFFECTS THE HEAT TRANSFER IN THE INTENSE COMBUSTION ZONE OF BOILERS. Bulletin of the South Ural State University series "Power Engineering". 19, 2 (Jun. 2019), 5–13. DOI:https://doi.org/10.14529/power190201.