energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2017-10-4-291-297energsecurity-530Research ArticleИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, РАСЧЕТЫENGINEERING, RESEARCH AND CALCULATIONSРАЗРАБОТКА НОВЫХ ТОПОЧНО-ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИКИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИTHE DEVELOPMENT OF NEW FURNACE-BURNER DEVICES FOR ENERGY SECTOR AND INDUSTRYБреусВ. И.BreusV. I.kotel@ckti.ruШестаковН. С.ShestakovN. S.kotel@ckti.ruЛейкамА. Э.LeikamA. E.kotel@ckti.ruСорокинА. П.SorokinA. P.kotel@ckti.ruОгоньковК. Ю.OgonkovK. Y.kotel@ckti.ruАгеевВ. А.AgeevV. A.kotel@ckti.ruГригорьевК. А.GrigoryevK. A.kotel@ckti.ruЧебаковаГ. Ф.ChebakovaG. F.kotel@ckti.ruКоржиковаО. А.KorzhikovaO. A.kotel@ckti.ruТупицынС. П.TupitsynS. P.kotel@ckti.ruОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ОАО «НПО ЦКТИ»)РоссияJoint-Stock Company «I. I. Polzunov Scientifi c and Development Association on Research and Design of Power Equipment» («NPO CKTI»)Russian FederationОАО «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ОАО «НПО ЦКТИ»РоссияJoint-Stock Company «I. I. Polzunov Scientifi c and Development Association on Research and Design of Power Equipment» («NPO CKTI»)Russian Federation201724012018104291297Copyright © Бреус В.И., Шестаков Н.С., Лейкам А.Э., Сорокин А.П., Огоньков К.Ю., Агеев В.А., Григорьев К.А., Чебакова Г.Ф., Коржикова О.А., Тупицын С.П., 20182018Бреус В.И., Шестаков Н.С., Лейкам А.Э., Сорокин А.П., Огоньков К.Ю., Агеев В.А., Григорьев К.А., Чебакова Г.Ф., Коржикова О.А., Тупицын С.П.Breus V.I., Shestakov N.S., Leikam A.E., Sorokin A.P., Ogonkov K.Y., Ageev V.A., Grigoryev K.A., Chebakova G.F., Korzhikova O.A., Tupitsyn S.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/530

Представлены современные горелочные устройства для энергетических и промышленных котлов, обеспечивающих выбросы NOx при сжигании природного газа — 125 мг/м3, при сжигании мазута — 250 мг/м3. Горелки комплектуются современными запально-защитными устройствами и форсунками. Также разработаны новые горелочные устройства для сжигания доменного, коксового и природного газов. Сжигание газов с различными свойствами вызывает определенные сложности, связанные с обеспечением рабочих параметров энергетических установок. Различия в характеристиках сжигаемых топлив определяют и различия в протекании процессов горения, эмиссионных характеристиках факела, объемов продуктов сгорания. Приведены примеры работы комбинированных горелок. Рассмотрены особенности организации топочного процесса при совместном сжигании доменного, коксового и природных газов в топках котлов производительностью от 100 до 500 т/ч. Приведены рекомендации по сжиганию низкокалорийных побочных газов промышленных предприятий (доменного, коксового и т. д.). В целях решения экологических проблем утилизации жидких и газообразных отходов мощных промышленных предприятий разработаны специальные печи для обезвреживания промышленных стоков и различных газов. Даны два варианта компоновок печей (вертикальная и горизонтальная). Значительный интерес представляет печь с горелкой для сжигания водоугольной суспензии (ВУС). Приведены материалы по новым разработкам различных типов теплогенераторов: с внутренней огнеупорной и огнестойкой футеровкой и полностью выполненных из металла (воздухоохлаждаемые, внутренняя «жаровая» труба — из стали Х18Н9Т, наружный корпус — из стали 20). Также показано, что специальные камеры сгорания могут быть использованы для обезвреживания газообразных и жидких отходов.

 

The article presents modern burner devices for power and industrial boilers that provide NOx emissions (when burning natural gas — 125 mg/m3, when burning fuel oil — 250 mg/m3). The burners are equipped with modern ignition safety devices and injectors. There are also new burners for combustion of blast furnace, coke oven and natural gas. Combustion of gases with diff erent properties causes certain diffi culties associated with providing operational parameters of power plants. Diff erences in the characteristics of combustible fuels also determine the diff erences in the course of combustion processes, emission characteristics of the fl are, and volumes of combustion products. The article gives successful examples of the operation of combined burners. Also considered in the article are the peculiarities of the organization of the furnace process for co-incineration of blast furnace gas, coke oven gas and natural gas in boiler furnaces from 100 to 500 t/h. The article provides guidelines on combustion of low-calorifi c by-products of industrial enterprises (blast furnace gas, coke oven gas, etc.). An important factor for solving environmental problems is the need to recycle liquid and gaseous wastes of powerful industrial enterprises. We have developed special ovens for neutralizing industrial effl uents and various gases. The main technical solutions for the organization of combustion of gaseous and liquid wastes are given in the article. Two variants of furnace arrangements (vertical and horizontal) are presented. A furnace with a burner for burning water-coal suspension is also of considerable interest. Materials are presented on new developments of various types of heat generators: with internal refractory and fi reproof lining and those completely made of metal (air-cooled, internal fl ame tube made of steel Х18Н9Т, outer housing — steel 20). Special combustion chambers can be used to neutralize gaseous and liquid wastes.

 

экологиягорелкикамера сгоранияотходыecologyburnerscombustion chamberwasteReferencesШестаков Н. Горелочные устройства нового поколения / Н. Шестаков, С. Тупицын, А. Лейкам, О. Коржикова, И. Кузьмичев, Г. Чебакова // Энергонадзор. – 2014. – №4. – С. 36 – 37.Shestakov N. New generation burners / N. Shestakov, S. Tupitsyn,Фортов В. Е. Направление инновационного развития энергетики мира и России // Успехи физических наук. – 2009. – Т179. – №12.A. Leikam, O. Korzhikova, I. Kuzmichev, G. Chebakova // Energonadzor. – 2014. – No. 4. – P. 36 – 37.Бреус В. И. О работах ОАО «НПО ЦКТИ» по повышению технического уровня котельного оборудования / В. И. Бреус, Н. С. Шестаков, В. В. Кушнаренко, В. З. Лейкин, И. И. Беляков, С. П. Тупицын, А. Э. Лейкам, А. К. Козлов, Г. Ф. Чебакова, Ш. У. Гайнутдинов // Энергетика Татарстана. – 2012. №3. – С. 19 – 29.Fortov V. E. Direction of innovative development of the energy sector of the world and Russia // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. – 2009. – T179. – №12.Рекомендации по эксплуатации систем регулирования процессов горения газомазутных котлов ТЭС и по оптимизации этих систем // ОРГРЭС УДК 621.311. – 2017.Breus V. I. Concerning the work of JSC NPO CKTI on increasing the technical level of boiler equipment / V. I. Breus, N. S. Shestakov, V. V. Kushnarenko, V. Z. Leikin, I. I. Belyakov, S. P. Tupitsyn, A. E. Leikam, A. K. Kozlov, G. F. Chebakova, S. U. Gainutdinov // Power engineering of Tatarstan. – 2012. №3. – P. 19 – 29.Бреус В. И. Разработка и совершенствование горелочных устройств для утилизации доменного и других низкокалорийных топлив в энергетических котлах металлургических производств / В. И. Бреус, С. П. Тупицын, Н. С. Шестаков, О. А. Коржикова, А. Э. Лейкам, О. Н. Федотова, Г. Ф. Чебакова // Энергосбережение и водоподготовка. – 2013. – №3 (83). – С. 45 – 47.Recommendations on the operation of combustion control systems for gas-oil boilers of TPPs and on optimization of these systems // ORGRES UDC 621.311. – 2017.Карпов Е. Г., Цепенюк А. И., Серант Ф. А., Листратов И. В. Сжигание углеродосодержащих отходов углеобогащения и продуктов глубокой переработки нефти в виде водоугольной суспензии // II Международная научно-техническая конференция. – 2014. – 10. – С. 413.Breus V. I. Development and improvement of burners for the utilization of blast furnace and other low-calorie fuels in power boilers of metallurgical industries / V. I. Breus, S. P. Tupitsyn, N. S. Shestakov, O. A. Korzhikova, A. E. Leikam, O. N. Fedotova, G. F. Chebakova // Energy saving and water treatment. – 2013. – No. 3 (83). – P. 45 – 47.Шестаков Н. С., Жуковский Г. И., Жмерик Н. Г. // Устройства для сжигания газообразного топлива. Патент РФ №2076271. – 1997.Karpov E. G., Tsepenyuk A. I., Serant F. A., Listratov I. V. Combustion of carbonaceous wastes of coal enrichment and products of deep oil processing in the form of water-coal suspension // II International Scientifi c and Technical Conference. – 2014. – 10. – P. 413.Бреус В. И., Шестаков Н. С., Тупицын С. П. // Длительный опыт внедрения горелочных устройств природного и технологических газов на котлах производительностью 70 – 100 т/ч // Сборник до-кладов IX Всероссийская конференция с международным участи-ем. Горение топлив // Теория, экология. Новомосковск. – 2015.Recommendations on the operation of combustion control systems for gas-oil boilers of TPPs and on optimization of these systems // ORGRES UDC 621.311. – 2017.Осинцев К. В. Особенности термогазодинамики факельных топок с рассредоточением ввода топливных и окислительных потоков // Горение топлива // Сборник докладов // Новосибирск. – 2006.Osintsev K. V. Improvement of the technology of fl are combustion of dissimilar solid fuels and natural gas in furnaces of boilers with frontal placement of burners. // The thesis of candidate of technical sciences. – 2014. – P. 211.Бреус В. И. Организация сжигания водоугольных топливных суспензий в технологической камере сгорания / В. И. Бреус, Н. С. Шестаков, А. Э. Лейкам, А. А. Смирнов, В. Г. Андриенко // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. – 2012. №3 (11). С. 3 – 7.Osintsev K. V. Features of thermogasdynamics of torch furnaces with dispersal of input of fuel and oxidative fl ows // Burning of fuel // Collection of reports // Novosibirsk. – 2006.Карпов Е. Г., Цепенюк А. И., Серант Ф. А., Листратов И. В. Сжигание углеродосодержащих отходов углеобогащения и продуктов глубокой переработки нефти в виде водоугольной суспензии // II Международная научно-техническая конференция. – 2014. – 10. – С. 413.Breus V. I. Organization of combustion of water-coal fuel suspensions in a combustion chamber / V. I. Breus, N. S. Shestakov, A. E. Leikam, A. A. Smirnov, V. G. Andrienko // Modern science: research, ideas, results, technology. – 2012. No. 3 (11). P. 3 – 7.Т. Лоус, Дж. Бреу. Оптимизация факела цементной печи // Це-мент. 9 – 10.2016. – УДК 662.61.662.666.9.Karpov E. G., Tsepenyuk A. I., Serant F. A., Listratov I. V. Combustion of carbonaceous wastes of coal enrichment and products of deep oil processing in the form of water-coal suspension // II International Scientifi c and Technical Conference. – 2014. – 10. – P. 413.T. Lowes, J. Breau. Optimization of the cement furnace torch // Cement. 9 – 10.2016. – UDC 662.61.662.666.9.T. Lowes, J. Breau. Optimization of the cement furnace torch // Cement. 9 – 10.2016. – UDC 662.61.662.666.9.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.