ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ ИЗНОСА КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕПЛООБМЕНА ПЫЛЕУГОЛЬНОГО КОТЛА

Abstract

Ссылка для цитирования: Тюрина Э.А., Медников А.С. Цифровая модель износа конвективных поверхностей теплообмена пылеугольного котла // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 4. – С. 141-150. Актуальность исследования обусловлена необходимостью использования непроектных углей на действующем оборудовании ТЭС. Как известно, использование таких углей может негативно сказаться на работе, в первую очередь, угольного котла. Цель: определить межремонтный период, а также скорость низкотемпературной коррозии и абразивного износа конвективных поверхностей (воздухоподогревателя и водяного экономайзера), вызванных использованием различных углей (Азейского, Мугунского, Переясловского и Ирбейского месторождений) и их смесей. Методы: математическое моделирование и комплексная технико-экономическая оптимизация параметров моделей с применением автоматизированной системы машинного построения программ, которая предназначена для генерации математических моделей исследуемых установок на основании математических моделей отдельно взятых элементов, информации о технологических связях между ними, целях расчета. Данный комплекс разработан в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН. Результаты. Для оценки последствий использования непроектного топлива разработана достаточно точная математическая модель парового котла БКЗ-420-140. Проведены исследования на математической модели котла с целью определения оптимальных составов топлива для минимизации эксплуатационных издержек, связанных с изменением топлива, и увеличения межремонтного периода конвективных поверхностей нагрева для повышения надежности работы котельного агрегата. Построены аппроксимационные зависимости скорости низкотемпературной коррозии металла от средней температуры стенки труб и сернистости сжигаемого топлива. Получены технико-экономические показатели работы котлоагрегата на углях Азейского, Мугунского, Переясловского и Ирбейского месторождений, а также на угольных смесях (Азейский уголь (7 %) + Ирбейский уголь (93 %), Азейский уголь (23 %) + Переясловский уголь (77 %), Переясловский уголь (80 %) + Мугунский уголь (20 %), Ирбейский уголь (95 %) + Мугунский уголь (5 %)).