Modelowanie optymalnego spalania paliwa w kotłach przemysłowo-grzewczych

• Autorzy: Szkarowski A. , Janta-Lipińska S.

Warianty tytułu

EN

Modeling of optimum burning of fuel in industrial heating boilers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem opracowania modelu fizyko-matematycznego (MFM) było uzyskanie sposobu określenia przedziału, w którym oczekuje się optymalnych wskaźników sprawności i ekologiczności spalania paliwa w zakresie możliwych zmian następujących czynników wpływu: zużycia paliwa Bg, współczynnika nadmiaru powietrza w palenisku, zmiany współczynnika nadmiaru powietrza na skutek nieszczelności i, temperatury powietrza tp i paliwa tg, wartości opałowej paliwa Qn, stopnia zanieczyszczenia ekranowych powierzchni kotła, sprawności cieplnej konwekcyjnych powierzchni kotła.

EN

Development of a physical and mathematical model (PMM) allows to define an interval of changes inside which optimum factors of fuel burning efficiency and ecological character can be expected. Such solution allows to reduce considerable the number of required boiler operation mode changes and measurements made. The fuel burning optimization assessment was performed, from the point of view of both efficiency and ecological character, basing on the energetic and ecological criteria developed by the authors. The primary values defining criteria are: reduced flue gas toxicity indicator Gsp and the boiler unit gross balance efficiency nbr. Therefore authors have undertaken the task to develop the furnace, convection tube banks and economizer heat exchange process model and analyse the factors having impact on the process. Therefore, the heating surface of the boiler unit was divided into measurement zones (Fig. 1) to develop the model. The heat exchange in particular sections was calculated by application of the heat balance equations and heat exchange theory. The physical and mathematical model of change of the parameters defining the energetic and ecological criteria values which allowing to reduce the number of experiments was developed with aid of the Microsoft Office Visual Basic software. The only factor controlled during combustion process, was flow of air. Fig. 2÷5 show impact of the temperature and natural gas calorific value, air temperature, screen surfaces and furnace pollution degree and air inflow along boiler's gas duct on the optimum values of factors determining the fuel combustion mode i.e. O2 and CO. Basing on the performed analyses it has been ascertained that change of value of no non-regulated factors has no significant impact on CO concentration. The developed PMM contributed to minimization of the operation period through reduction of the parameters change interval.

Słowa kluczowe

PL

spalanie paliwa; kotły przemysłowo-grzewcze; modelowanie

EN

fuel combustion; industrial and heating boilers; modeling

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Tom 13
• Strony: 511--523
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Szkarowski A.

autor

Janta-Lipińska S.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Акимченко Е.М., Каган P.Г. Опыт эксплуатации горелок ГМГ на котлах типа ДКВp // Газовая пром-сть, 1970.– № 10.– С. 31÷33.
• 2. Под ред. А. С. Иссерлина. Рациональное использование газа в энергетических установках.-Справ. рук. /. – Л.: Недра. Ленингр. отдние, 1990.– 422 с.
• 3. Гохберг Ж.Л., Тигеев С.В. Микропроцессорная система оптимизация сжигания газа в энергетических котлах // Теплоэнергетика.– 1986.– №8.– С. 38÷41.
• 4. Кочергин М.А. Энерго-экологическая оптимизация сжиганиягазообразного топлива в действующих промышленно – отопительных котлах // Автореферат дисс. на соискание уч. степ. канд.техн.наук. – СПб.: СПбГАСУ. – 2001.
• 5. Росляков П. В., Егорова Л. Е. Влияние основных характеристик зоны активного горения на выход оксидов азота // Теплоэнергетика.– 1996.– № 9.– С. 22÷26.
• 6. Романов А. К. Микропроцессорная техника – основа автоматизации народного хозяйства // Микропроцессорные средства и системы.– 1984.– №1.– С. 3÷5.
• 7. Розенфельд Э.И. Сжигание газа и мазута с минимальным выбросом продуктов неполного сгорания // Итоги науки и техники / ВИHИТИ. Сеp. «Топлив. баланс».– 1980.– T.2: Использ. газа и мазута.– 110 с.
• 8. Szarowski A., Janta-Lipińska S. Optymalizacja pracy kotłów metodą sterowanego poziomu niezupełności spalania. Polityka energetyczna, tom 12, zeszyt, s. 129÷136. 2009.
• 9. Szkarowski А., Janta-Lipińska S. Fuel combustion optimizing by regulated level of chemical underburn. ECOS 2008. Proceedings of the 21st International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impast of Energy Systems. Tom 2. s. 809÷813. Kraków 2008.
• 10. Szkarowski A., Janta-Lipińska S. Automatyczne sterowanie jakością spalania paliwa stałego w kotłach przemysłowo-grzewczych. Rocznik Ochrony Środowiska. Tom 11, 2009 rok, s. 241÷257. Koszalin 2009.