Актуальная проблема обеспечения нормативных требований по выбросам вредных веществ в атмосферу, в частности оксидов азота, диктует необходимость разработки малозатратных технологий, которые будут способны обеспечить глубокое снижение концентрации оксидов азота при сохранении эффективности выгорания топлива. Наиболее остро данный вопрос стоит для котлов, работающих с жидким шлакоудалением, для которых технологический норматив по удельным выбросам оксидов азота превышается в два-три раза.В данной статье приведены результаты исследования аэродинамики топки котла ТПП-210А на физической и математической моделях при его переводе с жидкого на твердое шлакоудаление и при замене вихревых горелок на прямоточные. Необходимость данных исследований вызвана тем обстоятельством, что прямоточные горелки являются горелками коллективного действия, и эффективное сжигание топлива может быть обеспечено только при организации взаимодействия топливных струй, струй вторичного и третичного воздуха в топочном пространстве. С этой целью для перевода котла ТПП-210А на твердое шлакоудаление разработана новая схема ступенчатого сжигания в системе вертикальных вихрей противоположного вращенияпри применении прямоточных горелок и сопл с прямым вдуванием угольной пыли кузнецкого тощего угля.Для проверки работоспособности предложенной схемы сжигания и ее эффективности проведены исследования на физической модели топки котла и математической модели экспериментального стенда топки для случая течения изотермической жидкости. С целью проверки степени достоверности полученных данных результаты физического и математического моделирования сопоставлялись как качественно, так и количественно. Сопоставление показало приемлемую степень совпадения указанных результатов. Во всех исследованных режимах сохраняются ярко выраженные вихри как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, что говорит о высокой степени массообмена между струями и продуктами сгорания и устойчивости аэродинамики топки к изменениям режимных факторов.

The important problem of developing the low-cost technologies that will be able to provide a deep decrease in the concentration of nitrogen oxides while maintaining fuel burn-up efficiency is considered. This paper presents the results of the aerodynamics study of the furnace of boiler TPP-210A on the base of the physical and mathematical models in the case when boiler retrofitting from liquid to solid slag removal with two to three times reduction of nitrogen oxide emissions andreplacing the vortex burners with direct-flow burners. The need for these studies is due to the fact that the direct-flow burners are "collective action" burners, and efficient fuel combustion can be provided only by the interaction of fuel jets, secondary and tertiary air jets in the furnace volume. The new scheme of air staged combustion in a system of vertical vortexes of opposite rotation with direct-flow burners and nozzles and direct injection of Kuznetsky lean coal dust was developed. In orderto test the functional ability and efficiency of the proposed combustion scheme, studies on the physical model of the boiler furnace and the mathematical model of the experimental furnace bench for the case of an isothermal fluid flow were carried out. Comparison showed an acceptable degree of coincidence of these results. In all studied regimes, pronounced vortices remain in both the vertical and horizontal planes, that indicates a high degree of mass exchange between jets and combustion products and the furnace aerodynamics stability to changes in regime factors.

Problema actuală de a asigura cerințele de reglementare pentru emisiile de substanțe nocive în atmosferă, în special oxizii de azot, dictează necesitatea de a dezvolta tehnologii cu costuri reduse care să poată reduce concentrația de oxizi de azot, menținând în același timp eficiența arderii combustibilului.Această problemă este cea mai acută pentru cazanele care lucrează cu eliminarea zgurii cu lichide, pentru care standardul tehnologic pentru emisiile specifice de oxizi de azot este depășit de la două până la trei ori.Acest articol prezintă rezultatele unui studiu al aerodinamicii cuptorului TPP-210A cu modele fizice și matematice la transferul lui de la tehnologia de eliminare umedă a zgurii la cea solidă și la înlocuirea arzatoarelore cu vortex cu arzătoare cu debit direct.Necesitatea acestor studii se datorează faptului că arzătoarele cu debit direct sunt arzătoare de acțiune colectivă, iar arderea eficientă a combustibilului poate fi asigurată numai prin organizarea interacțiunii dintre jeturile de combustibil, jeturile de aer secundar și terțiar în camera de combustie.În acest scop, a fost creată o nouă schemă de incinerare pas cu pas în sistemul de turbionări verticale de rotație opusă pentru utilizarea arzătoarelor cu flux direct și duzele cu injectare directă de praf din cărbuni săraci din Kuznetsk pentru transferul cazanului TPP-210A la îndepărtarea zgurii solide.În toate regimurile studiate, vortexurile pronunțate rămân în ambele planuri verticale șiorizontale, ceea ce indică un grad ridicat de schimb de masă între jeturi și produse de ardere și stabilitatea aerodinamicii cuptorului la modificările factorilor de regim.