Введение
1 Обзор состояния и накопленного опыта по горелочным и топочным устройствам, работающим на природном газе, экологическим вопросам и численному моделированию топочных процессов 11
1.1 Обзор механизмов образования вредных выбросов при сжигании газообразного топлива 11
1.2 Методы снижения выбросов оксидов азота 15
1.3 Обзор энергетических горелочных устройств для сжигания газообразного топлива 17
1.4 Требования к вновь проектируемой горелке 26
1.5 Перевод котлов на сжигание газового топлива 27
1.6 Экспериментальные исследования горелочных устройств 30
1.7 Современный этап инженерных расчетов - численное моделирование физико-химических процессов 31
1.8 Выводы по первому разделу 47
2 Исследование топочных процессов с вихревыми газовыми горелками 49
2.1 Особенности технологии численного моделирования 49
2.2 Подготовка исходных данных для проведения численных
экспериментов 52
2.3 Численное моделирование топочных процессов с полной геометрией одной вихревой горелки 62
2.4 Результаты численного моделирования топочных процессов котла БКЗ-320-140 с вихревыми горелками 63
2.5 Реконструкция двухпоточной вихревой газовой горелки 65
3 Исследование топочных процессов с прямоточно-вихревыми горелками 77
3.1 Прямоточно-вихревая горелка: конструкция и особенности 77
3.2 Подготовка данных для проведения моделирования 79
3.3 Ряд исследований с прямоточно-вихревой горелкой 80
3.4 Результаты численного моделирования с прямоточно-вихревыми горелками 80
3.5 Выводы по результатам моделирования 83
3.6 Общие выводы по разделу 83
4 Исследование топочных процессов с плоскофакельными горелками 85
4.1 Плоскофакельная горелка: параметры, конструкция и особенности 85
4.2 Компоновка плоскофакельных горелок 87
4.3 Подготовка данных для проведения моделирования 88
4.4 Результаты и выводы по первому варианту 89
4.5 Исследование параметров топочного процесса с плоскофакельными горелками 90
4.6 Выводы по результатам исследования топочных процессов с плоскофакельными горелками 97
5 Обработка и анализ полученных результатов исследований 101
5.1 Представление результатов 101
5.2 Сравнительный анализ результатов с различными конструкциями горелочных устройств 103
5.3 Распределение температур по высоте топки 106
5.4 Уточнение расчета коэффициентов распределения тепловых потоков по нормативной методике 109
5.5 Уточнение расчета температуры на выходе из топки 115
5.6 Рекомендации по принятию проектных решений при переводе котлов, геометрически подобных БКЗ-320-140, с угля на сжигание природного газа 116
5.7 Оценка экономического эффекта от внедрения разработанных мероприятий 123
Заключение 127
Список сокращений и условных обозначений 129
Список использованных источников 130
