ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312
The aim of the work is computer simulation of the formation of nitrogen oxides in the furnace of the boiler TPP 312 with the swirl of the primary air in the boiler burners. The organization of the vortex flow allows reducing the generation of nitrogen oxides due to the formation of a return flow, wh...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
2019
|
| Онлайн доступ: | https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/369 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Thermophysics and Thermal Power Engineering |
Репозитарії
Thermophysics and Thermal Power Engineering| id |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-369 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Thermophysics and Thermal Power Engineering |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-12-24T13:43:54Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Kobzar, S.G. Kovalenko, G.V. Khalatov, A.A. |
| spellingShingle |
Kobzar, S.G. Kovalenko, G.V. Khalatov, A.A. ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 |
| author_facet |
Kobzar, S.G. Kovalenko, G.V. Khalatov, A.A. |
| author_sort |
Kobzar, S.G. |
| title |
ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 |
| title_short |
ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 |
| title_full |
ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 |
| title_fullStr |
ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 |
| title_full_unstemmed |
ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 |
| title_sort |
гальмування генерації оксидів азоту за допомогою завихрення потоку первинного повітря у вихровому пальнику котла тпп 312 |
| title_alt |
SLOW-UP GENERATION OF NITROGEN OXIDES BY TURNING THE PRIMARY AIR FLOW IN THE SWIRL BURNER OF THE BOILER TPP 312 ЗАМЕДЛЕНИЕ ГЕНЕРАЦИИ ОКСИДОВ АЗОТА С ПОМОЩЬЮ ЗАКРУЧИВАНИЯ ПОТОКА ПЕРВИЧНОГО ВОЗДУХА В ВИХРЕВОЙ ГОРЕЛКЕ КОТЛА ТПП 312 |
| description |
The aim of the work is computer simulation of the formation of nitrogen oxides in the furnace of the boiler TPP 312 with the swirl of the primary air in the boiler burners. The organization of the vortex flow allows reducing the generation of nitrogen oxides due to the formation of a return flow, which ballasts the combustion zone by oxidation products. The limitation of this technique is the reduction of the combustion temperature which can lead to underburning.
The objective of the study is to determine the formation of nitrogen oxides based on computer simulation of the gas dynamics of the firing space of the boiler TPP 312 DTEK Ladyzhyn TES when swirling streams of air are used in the burner channels.
Efficient combustion of fuel, in particular solid, is ensured by three factors: mixing of the fuel and the oxidizing agent, residence time in the temperature zone necessary for the combustion of fuel particles and temperature. The selection of the parameter is under pressure from requirements operating in opposite directions. On the one hand, a higher temperature contributes to better fuel burning, but, on the other hand, the formation of nitrogen oxides increases at a higher temperature.
Analysis of the data on the quality of coal that comes to the station made it possible to derive the averaged characteristics of coal that were used to improve the combustion model of the software package.
Conclusions
In the presence of swirling flow, the maximum temperature is 108 K lower than in the case of a direct-flow burner, which causes a 5% reduction in the generation of nitrogen oxides. Centrifugal flows created a rarefaction zone at the burner axis and the reaction products begin to heat the fuel mixture in the burner itself. The surface area of the beginning of combustion during the application of twisting reduces by 30%.
The results of the study showed that the twisting of the primary air does not lead to a significant reduction of nitrogen oxides. |
| publisher |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/369 |
| work_keys_str_mv |
AT kobzarsg slowupgenerationofnitrogenoxidesbyturningtheprimaryairflowintheswirlburneroftheboilertpp312 AT kovalenkogv slowupgenerationofnitrogenoxidesbyturningtheprimaryairflowintheswirlburneroftheboilertpp312 AT khalatovaa slowupgenerationofnitrogenoxidesbyturningtheprimaryairflowintheswirlburneroftheboilertpp312 AT kobzarsg zamedleniegeneraciioksidovazotaspomoŝʹûzakručivaniâpotokapervičnogovozduhavvihrevojgorelkekotlatpp312 AT kovalenkogv zamedleniegeneraciioksidovazotaspomoŝʹûzakručivaniâpotokapervičnogovozduhavvihrevojgorelkekotlatpp312 AT khalatovaa zamedleniegeneraciioksidovazotaspomoŝʹûzakručivaniâpotokapervičnogovozduhavvihrevojgorelkekotlatpp312 AT kobzarsg galʹmuvannâgeneracííoksidívazotuzadopomogoûzavihrennâpotokupervinnogopovítrâuvihrovomupalʹnikukotlatpp312 AT kovalenkogv galʹmuvannâgeneracííoksidívazotuzadopomogoûzavihrennâpotokupervinnogopovítrâuvihrovomupalʹnikukotlatpp312 AT khalatovaa galʹmuvannâgeneracííoksidívazotuzadopomogoûzavihrennâpotokupervinnogopovítrâuvihrovomupalʹnikukotlatpp312 |
| first_indexed |
2025-12-17T13:55:26Z |
| last_indexed |
2025-12-17T13:55:26Z |
| _version_ |
1851763957676638208 |
| spelling |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-3692019-12-24T13:43:54Z SLOW-UP GENERATION OF NITROGEN OXIDES BY TURNING THE PRIMARY AIR FLOW IN THE SWIRL BURNER OF THE BOILER TPP 312 ЗАМЕДЛЕНИЕ ГЕНЕРАЦИИ ОКСИДОВ АЗОТА С ПОМОЩЬЮ ЗАКРУЧИВАНИЯ ПОТОКА ПЕРВИЧНОГО ВОЗДУХА В ВИХРЕВОЙ ГОРЕЛКЕ КОТЛА ТПП 312 ГАЛЬМУВАННЯ ГЕНЕРАЦІЇ ОКСИДІВ АЗОТУ ЗА ДОПОМОГОЮ ЗАВИХРЕННЯ ПОТОКУ ПЕРВИННОГО ПОВІТРЯ У ВИХРОВОМУ ПАЛЬНИКУ КОТЛА ТПП 312 Kobzar, S.G. Kovalenko, G.V. Khalatov, A.A. The aim of the work is computer simulation of the formation of nitrogen oxides in the furnace of the boiler TPP 312 with the swirl of the primary air in the boiler burners. The organization of the vortex flow allows reducing the generation of nitrogen oxides due to the formation of a return flow, which ballasts the combustion zone by oxidation products. The limitation of this technique is the reduction of the combustion temperature which can lead to underburning. The objective of the study is to determine the formation of nitrogen oxides based on computer simulation of the gas dynamics of the firing space of the boiler TPP 312 DTEK Ladyzhyn TES when swirling streams of air are used in the burner channels. Efficient combustion of fuel, in particular solid, is ensured by three factors: mixing of the fuel and the oxidizing agent, residence time in the temperature zone necessary for the combustion of fuel particles and temperature. The selection of the parameter is under pressure from requirements operating in opposite directions. On the one hand, a higher temperature contributes to better fuel burning, but, on the other hand, the formation of nitrogen oxides increases at a higher temperature. Analysis of the data on the quality of coal that comes to the station made it possible to derive the averaged characteristics of coal that were used to improve the combustion model of the software package. Conclusions In the presence of swirling flow, the maximum temperature is 108 K lower than in the case of a direct-flow burner, which causes a 5% reduction in the generation of nitrogen oxides. Centrifugal flows created a rarefaction zone at the burner axis and the reaction products begin to heat the fuel mixture in the burner itself. The surface area of the beginning of combustion during the application of twisting reduces by 30%. The results of the study showed that the twisting of the primary air does not lead to a significant reduction of nitrogen oxides. Став членом Европейского энергетического сообщества, Украина взяла на себя обязательства выполнять жесткие европейские требования по защите окружающей среды. Вопрос снижения выбросов оксидов азота по-прежнему актуален. Сейчас показатель уровня этих выбросов от угольных блоков составляет 400 ... 1600 мг / н м3, который нужно уменьшить до 350 ... 600 мг / н м3 до 2020 года, и до 200 мг / н м3 после 2020 года. Для достижения этой цели необходимо провести реконструкцию угольных блоков, которые имеют достаточный остаточный ресурс. Примером таких блоков могут быть ТПП 312 и ТПП-312а, которыми оснащены Ладыжинская ТЭС (6 блоков), Углегорская ТЭС (4 блока), Запорожская ТЭС (4 блока), Зуевская ТЭС (4 блока). Эффективное сжигание топлива, в частности твердого, обеспечивается с помощью трех факторов: перемешивание топлива и окислителя, времени пребывания в зоне температур, необходимых для сгорания частиц топлива и температуры. Выбор последнего параметра находится под давлением требований, действующих в противоположных направлениях. С одной стороны, большая температура способствует лучшему выгоранию топлива, но, с другой стороны, при большей температуре растет образования оксидов азота. Целью работы есть компьютерное моделирование образования оксидов азота в топке котла ТПП 312 при закрутке первичного воздуха в горелках котла. Организация вихревого потока позволяет снизить генерацию оксидов азота за счет образования возвратного течения, которое балластирует зону горения продуктами окисления. Ограничением такого приема является снижение температуры горения, которое может привести к возникновению недожога. Задачей исследования является определение образования оксидов азота на основе компьютерного моделирования газодинамики огневого пространства котла ТПП 312 ДТЭК Ладыжинской ТЭС при сжигании газового угля с использованием закрученных потоков в каналах горелок. Одним из методов уменьшения генерации оксидов азота является снижение температуры процесса сжигания, за счет применения завихрения потока смеси, в которой горят частицы топлива. При этом увеличивается время пребывания частиц топлива в зоне окисления и уменьшается концентрация кислорода в критических зонах горения благодаря подсосу продуктов реакции в корень факела. Результаты исследования и их анализ Анализ данных по качеству угля, который приходит на станцию дал возможность вывести усредненные характеристики угля, которые использовались для совершенствования модели горения пакета прикладных программ. При наличии закручивания потока максимальная температура на 108 К меньше, чем в случае прямоточной горелки, что является причиной уменьшения на 5% генерации оксидов азота. Центробежные потоки создали зону разрежения у оси горелки, и продукты реакции начинают разогрев топливной смеси еще в самой горелке. Площадь поверхности начала горения при применении закручивания сократилась на 30%. Выводы Результаты проведенного исследования показали, что завихрение первичного воздуха позволяет снизить образование оксидов азота на величину до 12%. При сжигании газового угля завихрение первичного воздуха не приводит к существенному снижению оксидов азота Библиография 4, рис. 4, табл. 1 Ключевые слова: пылеугольный котел ТПП 312, образование оксидов азота, закручивание течения первичного воздуха Представлені результати комп’ютерного моделювання спалювання газового вугілля в котлі ТПП 312 ДТЕК Ладижинська ТЕС. Досліджено вплив завихрення потоку первинного повітря на процес утворення оксидів азоту. Результати проведеного дослідження показали, що завихрення первинного повітря дозволяє знизити утворення оксидів азоту на величину до 12%. Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2019-10-24 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/369 10.31472/ttpe.4.2019.7 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 51-56 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 51-56 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 51-56 2663-7235 10.31472/ttpe.4.2019 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/369/305 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |