Модернизация инерционно-вакуумного золоуловителя

Рассмотрены различные вариации снижения аэродинамического сопротивления аппаратов со сложной конфигурацией проточной части. Около 50% электростанций в РФ работают на угле, при этом в процессе золоулавливания применяется двухступенчатая очистка. Современные золоуловители грубой очистки позволяют достичь эффективности в 55 – 80% в зависимости от срока своей работы. Целесообразно уменьшать количество ступеней очистки, произведя модернизацию с использованием современных очистных аппаратов, которые позволяют достигать высокой эффективности очистки запыленного потока и меньше подвергать данный очистной комплекс ремонтным работам. Инерционно-вакуумный золоуловитель (ИВЗ), обеспечивает улавливание широкого диапазона исследуемых частиц (1 – 100 мкм) с эффективностью до 99%. Данный аппарат был опробован на теплоэлектроцентрали города Омска, и помимо высокой эффективности было установлено повышенное аэродинамическое сопротивление. Целью данной работы являлось достижение аэродинамического сопротивления в 660 Па (сопротивление циклонного аппарата, чтобы аппарат был использован как первая, а вследствие и как две ступени очистки) при сохранении эффективности аппарата. Для достижения поставленной цели в ИВЗ применяется способ перфорирования отверстий по рассекателю для последующего уменьшения скорости в конфузорном канале и общем снижении сопротивления на аппарате. Перфорирование выполняется на трех различных высотах, расстояние между которыми 1 метр. В исследовании использован анализ численного эксперимента в ANSYS CFX с применением k-ε математической модели (массовое содержание золы 70 г/кг; One-way Coupling). Предложены рекомендации для дальнейших перспектив исследования ИВЗ.

1. Белоглазов В. П., Белоглазова Л. В., Градобоев В. Н. Патент на полезную модель № 175570 U1 Российская Федерация, МПК B01D45/06. Инерционно-вакуумный золоотделитель для очистки дымовых газов : № 2017100591 : заявл. 12.01.2017 : опубл. 11.12.2017; заявитель Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ", Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт".

2. Белоглазов В. П., Мостовенко Л. В. К вопросу о "реламиниризации". Омский научный вестник 2018; (4): 64 – 67.

3. Усманова Р. Р. Метод расчета вихревых аппаратов на основе структурного анализа гидродинамики закрученных потоков. Научное обозрение 2018; (2): 47 – 54.

4. Занин Б. Ю. Волны и вихри на модели крыла в турбулентном потоке в аэродинамической трубе. Нелинейные волны: теория и новые приложения: Тезисы докладов, Новосибирск. Новосибирск: Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН 2016: 51 – 52.

5. Бахронов Х. Ш., Ганиева С. У., Ахматов А. А., Жалилов Р. С. Результаты исследований режимных параметров на гидродинамику полого вихревого аппарата. Journal of Advances in Engineering Technology 2021; (2): 23 – 29.

6. Кочетов О. С. Варианты вихревых пылеуловителей для двухступенчатой системы очистки воздуха. Современные проблемы и направления развития агроинженерии в России: сборник научных статей Международной научно-технической конференции, Курск, 30 октября 2021 года. Курск: Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И. И. Иванова 2021: 48 – 50.

7. Кочетов О. С. Расчет скруббера Вентури для очистки газов от пыли и химических вредностей. Современные инновации в науке и технике: сборник научных трудов 11-й Всероссийской научно-технической конференции с международным участием, Курск, 15–16 апреля 2021 года. Курск: Юго-Западный государственный университет 2021: 136 – 138.

8. High-efficiency industrial cyclone separator: A CFD study D. Misiulia, S. Antonyuk, A. G. Andersson, T. S. Lundström. Powder Technology 2020; (364): 943 – 953.

9. Математическое моделирование обменных процессов в турбулентном пограничном слое, исследование и верификация модели Ковальногов В. Н., Федоров Р. В., Чукалин А. В., Хахалев Л. В. Автоматизация процессов управления 2020, (2): 46 – 52.

10. Экспериментальное исследование пограничного слоя на перфорированной поверхности с демпфирующими полостями. Труды седьмой Российской национальной конференции по теплообмену Ковальногов В. Н., Федоров Р. В., Чукалин А. В. [и др.] Москва: Издательский дом МЭИ 2018: 373 – 376.