No abstract

The paper considers the schemes of Kuznetsky lean coal combustion for the M-shaped boiler. With such a boiler profile, it is possible to significantly reduce the length of main steamlines, which is especially important for the advanced ultra-supercritical parameters of the superheated steam. The furnace in this boiler unit is performed downward (invert). In this work, the aerodynamics of 6 combustion schemes was simulated by means of computational fluid dynamics. All considered schemes were designed on the basis of direct-flow burners and nozzles. For the most aerodynamically reasonable scheme the thermal processes in the boiler furnace firing Kuznetsky lean coal have been simulated by means of computational hydrodynamics. The simulation results showed a high efficiency of fuel burnout: loss due to unburned combustible equaled 0.1%, carbon-in-ash loss equaled 0.8%. Carbon monoxide concentration at the furnace outlet in conversion to excess air equal α = 1.4 amounted 226 mg/m3, the nitrogen oxides concentration in the flue gases (in conversion to normal conditions) equaled 424 mg/m3. It is appropriate to use the results obtained in this research in the development of new solid fuels combustion schemes.

No abstract

In order to increase the thermodynamic efficiency of the Rankine cycle, in Russia, China, the USA, and EU countries, new-generation power units with advanced ultra-supercritical (A-USC) steam parameters are being developed. Using A-USC steam parameters (temperature – 700-760 °C, pressure – 35 MPa) will lead to the need to use expensive nickel steels. A single-shell design of the M-shaped boiler for burning Kuznetsk coal grade TP with solid slag removal (SSR) was proposed to reduce the total length of the main steam pipelines. A solid fuel combustion scheme with direct-flow burners, nozzles and system of vertical-horizontal tangential flames (VHTF) has been developed for this boiler, which will ensure: emissions of nitrogen oxides into the atmosphere at a level lower than standard; continuous operation of the boiler in the absence of slagging of the furnace walls and overheating of the pipe metal; a high degree of burnout of coal dust, with the provision of the standard value of the mechanical underburning of fuel; long minimum boiler load at a level not exceeding 40% of the nominal one according to the conditions of coal dust combustion stability.

Magazine of Civil Engineering, №2, 2013Каверин А.А. Результаты экспериментальных исследований границ смены режимов течения за уступом Результаты экспериментальных исследований границ смены режимов течения за уступом Соискатель А.А. Каверин*, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университетКлючевые слова: течения за уступом; поверхностный режим; поверхностно-донный режим; экспериментальные исследования Явление поверхностного режима течения известно почти 100 лет [1]. За это время построено большое количество водосбросов и совмещенных зданий гидроэлектростанций [2][3][4][5][6][7][8], но все они запроектированы на основании результатов, полученных экспериментально. В Европе и Америке исследования [7][8][9][10][11][12][13], как правило, проводились для обоснования принятия инженерных решений по конкретным водосбросам. Результаты таких исследований недостаточно проанализированы и не систематизированы. Основной интерес, с точки зрения применения в инженерной практике, представляет смена донного затопленного режима поверхностным и поверхностно-донным режимами при увеличении глубины за уступом. В справочной литературе [14, 15] Всего было проведено более 70 опытов по изучению границ смены режимов течения за водосбросом с уступом в плоских условиях.Учитывая, что не существует единого понятия, определяющего суть смены режимов, оговорим, что именно понималось под границей режимов в проведенных исследованиях.Под 1-й критической границей смены режимов понималась такая глубина потока, при которой поверхностные скорости потока больше придонных. Измерение скоростей проводилось в 5 см от дна и в 5 см от уровня свободной поверхности в створе за второй волной. Результаты обработки данных экспериментов позволили установить эмпирическую зависимость для определения границы затопления поверхностных режимов в виде 1. В результате обработки экспериментальных данных получены эмпирические зависимости по расчету верхней границы образования (1) поверхностного режима и затопления поверхностного или поверхностно-донного режимов (3).2. Представлена качественная зависимость по оценке величины гидродинамического гистерезиса между верхней и нижней границами образования поверхностного режима (2). 65 TESTING Magazine of Civil Engineering, №2, 2013Каверин А.А. Результаты экспериментальных исследований границ смены режимов течения за уступом Saint-Petersburg, Russia +7(920)298-67-00; e-mail: kaverin2004@mail.ru Key words step flow; step spillway; surface flow conditions; bottom flow conditions; experimental research AbstractStep spillway flow phenomenon is known for about 100 years. Subject of special interest in terms of application in engineering practice is the change of submerged bottom flow conditions for step spillway and surface flow conditions when depth behind the step spillway is increasing.In reference literature and scientific publications there are often theoretical and empirical dependences of determining hydraulic depth, corresponding to flow rates' changing limits behind the downstream by step. But e...