Современные методы повышения эффективности процессов сжигания топлива

Номер документа 4620150026

РУБРИКА:
13. Деятельность предприятий и организаций по энергосбережению

РУБРИКА ГРНТИ:
44.31.35. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Энергетическое машиностроение и оборудование, жилищно-коммунальная
Тепловая энергия: Теплопроизводство
Электрическая энергия: -
Виды топлива: Твёрдое, газообразное
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер:
Автор (принявший орган): Худокормов Н.Н., директор, к.т.н., соучредитель международной конференции "Энерго-ресурсосбережение. 21 век". Тел.(4712) 38-26-82.
Дата: 29.04.2015
Регион: Курская область
Источник информации: НПК ЗАО "Ресурсосберегающие и экологические системы". 305018, г.Курск, ул.Серёгина, 21, оф.27. Тел/факс (4712) 38-26-82. E-mail:rres58@mail.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

      Назначением проведённой работы являлось улучшение процессов сжигания топлива с целью его экономии, обеспечение надёжной работы оборудования, снижение вредных выбросов от энергетических  объектов. Были использованы методы улучшения сгорания органического топлива при добавлении комбинации химических веществ. Известны основные положения ионизационной теории горения: 

1.      Все вещества и элементы, участвующие в горении, имеют разный потенциал ионизации, затраты энергии по выходу электронов различны.

2.      Ионизационные явления сопровождаются обратным процессом – рекомбинацией, протекающей с выделением энергии. Скорости процессов ионизации и рекомбинации равны и увеличиваются с ростом температуры.

3.      Накопление энергии для ионизации происходит скачкообразно.

4.      При горении преобладает в основном неравновесная ионизация газов, во фронте пламени преобладает отрицательный потенциал.

     Для доказательства преобладания ионизационного механизма горения, выявления влияния заряженных частиц и объяснения воздействия различных добавок на эффективность процесса горения газа  были сконструированы генераторы отрицательных и положительных частиц. В качестве лабораторной установки использовалась горелка «Бунзена», сжигающая пропано-бутановую смесь, в качестве опытно-промышленной установки – котел типа ДЕ-16-14 ГМ с горелочным устройством типа ГМ-7. В амбразуре горелки были изолированно установлены излучатели, к которым подключался положительный или отрицательный потенциал генератора заряженных частиц. На котле были оборудованы пробоотборные точки для анализа состава отходящих дымовых газов с использованием переносного газоанализатора типа «TESTO».

     Исследования проводились в следующих условиях: при обычном факельном сжигании топлива; при факельном сжигании топлива при воздействии заряженных частиц разной мощности и разной полярности и при факельном сжигании топлива при внесении в факел легкоионизирующих добавок. В качестве метода исследования были применены полный газовый анализ продуктов сгорания и исследования проводимости пламени.

       Было выполнено:

- исследование воздействия на газовый факел отрицательно и положительно заряженных частиц;

- исследование воздействия на процесс горения ионизирующих добавок за счет подачи в корень факела раствора с содержанием легкоионизирующих добавок для создания ионизирующей среды;

- подача в зону горения водяного пара как вещества с отсутствием ионизирующих добавок.

     В качестве дозирующего устройства при выполнении двух последних серий  использовалась низконапорная акустическая форсунка, обеспечивающая получение гомогенной смеси типа факел – ионизирующая среда.

     Применение метода заряженных  частиц  для воздействия на факел газообразного топлива выявило следующие закономерности:

1.      При воздействии отрицательного потенциала:

- уменьшение длины пламени по сравнению со сжиганием газа без воздействия заряженных частиц, причем, чем выше величина прикладываемого потенциала, тем короче пламя;

- наиболее эффективное воздействие заряженных частиц выявилось при приложении потенциала к корню факела;

- при исследовании воздействия заряженных частиц по длине факела заметное влияние обнаружено только на узком участке приложения заряженных частиц;

- усиление турбулентности факела при увеличении величины потенциала.

2. При воздействии положительного потенциала:

- увеличение длины пламени по сравнению со сжиганием газа без воздействия заряженных частиц, причем, чем выше величина прикладываемого потенциала, тем длиннее пламя;

- наиболее эффективное воздействие заряженных частиц выявилось при приложении потенциала к корню факела;

- при исследовании воздействия заряженных частиц по длине факела заметное влияние обнаружено только в зоне воздействия;

- уменьшение турбулентности факела при увеличении величины потенциала;

- образование сажистых частиц, концентрация которых увеличивается по мере увеличения приложенного потенциала.

3. При применении легкоионизирующих добавок (солей калия) обнаружены закономерности: проводимость пламени с увеличением концентрации солей калия увеличивается; наиболее эффективное воздействие оказывалось при подаче солей калия в корень факела до получения максимума температуры.

     Применение данного метода при сжигании органического топлива повышает эффективность работы котла на 2,5%  за счет снижения потерь теплоты с уходящими газами и снижает на 45% выход окислов азота.