Горелки LENOX - будущее России

Компания Oilon Oy является частной финской компанией, основанной в 1961 году. В настоящее время существует в виде международного концерна Oilon International куда входит: Oilon Oy, Oilon Energy, Oilon Russia, Oilon China, Oilon Polska.

Oilon Energy сосредоточила свою деятельность на изготовлении и продаже специализированных индустриальных горелок для электростанций и различных технологических процессов, мощностью 2000 – 63000 кВт.

Так как Финляндия входит в ЕС, то для Ойлона это означает необходимость тестирования горелок в соответствии с нормами EN 45001. Поэтому Ойлон основал и ввел в эксплуатацию в 1996 году новый проектно-исследовательский центр с опытной лабораторией, обладающей тестовыми топочными камерами для горелок мощностью от 23 до 8000 кВт, а также для горелок энергетических установок.

В связи с тем, что стандартная горелка в классе мощности более 50 МВт не отвечает требованиям к окислам азота, Ойлон в 1997 году запустил проект разработки новой модели горелки для энергетических установок типа Low-NOx, получившей название LENOX, цели которого были следующие:

• Снижение выбросов NOx,
• Уменьшение потерь давления,
• Пригодность для разных типов котлов и видов топлива,
• Пригодность конструкции для общих воздушных коробов,
• Широкий диапазон регулировок,
• Максимально простая конструкция,
• Приемлемая цена.

Идея была эффективнее разделить воздух первичной и вторичной зоны и дать им разные задачи, изменив при этом геометрию горелки. Форма горелочной головки только одна и завихритель первичного воздуха можно регулировать в продольном направлении. Завихрение воздуха вторичной зоны можно регулировать бесступенчато в обоих направлениях либо направлять в котел без завихрений.

В зону разделения воздуха подается при необходимости газ с помощью поворотных стержней и жидкое топливо через центральную фурму и форсунку. В разработанной Ойлоном конструкции топливной форсунки жидкое топливо можно разделять также как газ в различные воздушные зоны. Одновременно, при смешении топлива в разных воздушных зонах, можно получить требуемый результат: контролируемая геометрия факела в разных зонах по форме камеры сгорания, а также более низкий уровень выбросов NOx по сравнению с традиционной горелкой.

Отправной точкой осуществленного проекта было проведение испытаний в проектно-исследовательском центре Ойлона, подбор правильной геометрии с помощью тестирования опытных образцов, а также моделирование горелки Lenox методами вычислительной гидродинамики (CFD).

Работы по моделированию горелки и испытательной топочной камеры Ойлона проводились в Техническом Университете Тампере группой профессора Антти Оксанена (Antti Oksanen) с использованием программного обеспечения Fluent. С помощью этой модели были сделаны вычисления, целью которых было получение картины потоков внутри и вне горелки, выяснить влияние регулировок горелки, геометрию и характер факела, получить значения температур и уровень выбросов.