Обзор статьи

Определение скорости осаждения сажистых частиц в конвективных пучках водотрубных котлов

УДК: 

621.18-9

DOI: 

10.23968/1999-5571-2025-22-2-95-105

Страницы: 

95-105

Аннотация: 

Представлено описание методики, позволяющей определить скорость осаждения сажистых частиц применительно к условиям работы водотрубных котлоагрегатов, работающих в условиях запыленного потока дымовых газов. Дано описание сажистых частиц и причин их возникновения в процессе сжигания топлива. В применяемой методике используются критериальные уравнения, выбираемые для соответствующего режима осаждения частиц и содержащие величины, зависящие от скорости осаждения и диаметра сажистых частиц, вязкости и температуры продуктов сгорания. Методика рассмотрена на примере параметров работы котлоагрегата КВ-ГМ-0,8 с номинальной нагрузкой. Представлены результаты расчета скорости осаждения сажистых частиц в потоке продуктов сгорания с температурой от 100 до 1100 °С, где в ходе проведения расчетов учитывался диаметр твердых частиц, варьирующийся от 0,01 до 0,35 мкм.

Список цитируемой литературы: 

  1. Архипов В. А., Басалаев С. А., Перфильева К. Г., Усанина А. С. Коэффициент сопротивления твердой сферы в неизотермических условиях // Вестник Томского гос. ун-та. Математика и механика. 2021. № 71. С. 13-24. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/koeffitsient-soprotivleniya-tverdoy-sf... (дата обращения: 15.03.2025)

  2. Бальчугов А. В., Баранова А. А. Экспериментальное исследование процесса седиментации твердых частиц разного происхождения // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2024. Т. 14, № 3. С. 513-523. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnoe-issledovanie-protsess... (дата обращения: 15.03.2025)

  3. Брозе Д. Д. Сгорание в поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1969. 248 с

  4. Глазков Д. Ю. Процесс сажеобразования в цилиндре дизеля и методы его моделирования // Известия КГТУ. 2018. № 48. С. 131-141. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/protsess-sazheobrazovaniya-vtsilindre-... (дата обращения: 02.05.2024)

  5. Гоппе Г. Г., Луконин А. А., Павлов В. Е. Управление соотношением топливо - воздух в котлоагрегатах ТЭС при регулировании производительности дутьевых вентиляторов методом дросселирования // Вестник ИрГТУ. 2015. № 8 (103). С. 156-165. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/upravlenie-sootnosheniemtoplivo-vozduh... (дата обращения: 15.03.2025)

  6. Иванов В. Н. Словарь-справочник по литейному производству. М.: Машиностроение, 1990. 384 с

  7. Каштанов Д. И., Яковлев В. А. Анализ влияния смещения рядов конвективных трубок на эффективность теплопередачи в водотрубных котлоагрегатах // Инновации и инвестиции. 2024. № 6. С. 385-389

  8. Кащеев В. М., Муранов Ю. В. Движение частиц в пристенной области турбулентного потока газа. Обнинск: [б. и.], 1973. 51 с

  9. Кащеев В. М., Муранов Ю. В. К вопросу о влиянии пульсационных сил Магнуса и ускорения на движение частиц в турбулентном потоке газа // Теплофизика высоких температур. 1975. Т. 13, вып. 5. С. 1015-1022; High Temperature. 1975. Vol. 13 (5). Pp. 930-937

  10. Мустафаева Г. Р. Осаждение твердых частиц из потока суспензии // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2017. № 1. С. 33-37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osazhdenietverdyh-chastits-iz-potoka-s... (дата обращения: 15.03.2025)

  11. Романков П. Г., Курочкина М. И. Гидромеханические процессы химической технологии. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: Химия, 1974. 288 с

  12. Страус В. Промышленная очистка газов / пер. с англ. Ю. А. Косого. М.: Химия, 1981. 616 с

  13. Ярмольчик Ю. П., Шрёгер Р., Хаберфельне Х., Пихлер М., Костич Д., Мороз Г. В. Комбинированное сжигание потоков различных промышленных отходов в топках котлов. Ч. 2 // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2020. Т. 63, № 6. С. 526-540. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kombinirovannoe-szhiganiepotokov-razli...

  14. Greifzu F., Kratzsch C., Forgber T., Lindner F., Schwarze R. Assessment of particle-tracking models for dispersed particle-laden flows implemented in OpenFOAM and ANSYS FLUENT // Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 2016. Vol. 10 (1). Pp. 30-43. URL: http://doi.org/10.1080/19942060.2015.1104266

  15. Kleinhans U., Rück R., Schmid S., Haselsteiner T., Spliethoff H. Alkali vapor condensation on heat exchanging surfaces: laboratory-scale experiments and a mechanistic CFD modeling approach // Energy & Fuels. 2016. Vol. 30 (11). Pp. 9793-9800

  16. Li P., Liu W., Gong K., Han C., Zhang H., Sui Z., Hu R. Numerical Study on Particulate Fouling Characteristics of Flue with a Particulate Fouling Model Considering Deposition and Removal Mechanisms // Energies. 2022. Vol. 15 (22). 8708. URL: https://doi.org/10.3390/en15228708

  17. Magda A. Modelling of mineral matter transformation and deposition in furnaces: PhD thesis. TU Braunschweig, Shaker, 2012. 160 p. ISBN 9783844015447

  18. Roy R., Schooff B., Li X., Montgomery S., Tuttle J., Wendt J. O. L., Dickson K., Iverson B., Fry A. Ash aerosol particle size distribution, composition, and deposition behavior while co-firing coal and steam-exploded biomass in a 1.5 MWth combustor // Fuel Processing Technology. 2023. Vol. 243. 107674. URL: http://doi.org/10.1016/j.fuproc.2023.107674

  19. Spliethoff H. Power generation from solid fuels. Heidelberg and New York: Springer, 2010. 712 p. ISBN 978-3642028557

  20. Williams A., Jones J. M., Ma L., Pourkashanian M. Pollutants from the combustion of solid biomass fuels // Progress in Energy and Combustion Science. 2012. Vol. 38 (2). Pp. 113-137

  21. Yang X., Ingham D., Ma L., Zhou H., Pourkashanian M. Understanding the ash deposition formation in Zhundong lignite combustion through dynamic CFD modelling analysis // Fuel. 2017. Vol. 194. Pp. 533-543. ISSN 0016-2361. URL: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.01.026

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Каштанов Д. И. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=82832502

Выпуск журнала

№ 2 (109) Апрель 2025