|
|
Технология сжигания твёрдого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое (ВЦКС)Актуальным в настоящее время вопросом для Украины является замена природного газа углями. При этом стоит отметить, что действительно ощутимый экономический эффект при такой замене будет при использовании в качестве топлива либо низкореакционных (типа антрацитов и бурых углей), либо низкокачественных (высокозольных и мелкофракционных) каменных углей, поскольку такие угли значительно дешевле качественных энергетических углей и промконцентратов, обогащённых на фабриках. В Украине основной парк угольных котлов малой и средней тепловой мощности (до 80 МВт) составляют котлы ещё советского производства со слоевыми топками. Для качественного сжигания углей в таких топках требуется сортовой энергетический уголь с низким (не более 10%) золосодержанием. Только при использовании таких углей можно достичь заявленных КПД котлоагрегатов – до 70-75%. В противном случае (при использовании низкореакционных и низкокачественных углей) КПД котлов со слоевыми топками составляет в среднем не более 50-55%. Также следует отметить, что европейские производители выпускают аналогичное котельное оборудование, которое работает исключительно на качественном твёрдом топливе – углях, прошедших обогащение, поэтому в Европе, в отличие от Украины, вопрос необходимости прямого использования низкокачественных углей не существует. Для обеспечения эффективного сжигания недорогих углей отечественной добычи в паровых и водогрейных котлах малой и средней тепловой мощности (до 80 МВт) «Энергополис» предлагает использование технологии ВЦКС – высокотемпературного циркулирующего кипящего слоя. Как известно, основной парк паровых и водогрейных котлов в промышленной и отопительной энергетике, работающих на твёрдом топливе, составляют в основном котлы, изготовленные в 70 – 80 гг. прошлого века и предназначенные для сжигания качественных углей на слоевых колосниковых решётках различных конструкций. Качество поступающих углей продолжает неуклонно снижаться, что не позволяет эффективно сжигать их в топках существующих котлов. Единственной на сегодня технологией, которая позволяет эффективно сжигать низкосортное твёрдое топливо, является технология т.н. кипящего слоя, когда частицы угля находятся во взвешенном состоянии, что обеспечивает их быстрое и полное сгорание. Однако котлостроительная промышленность стран СНГ котлов с топками кипящего слоя серийно не производит. Котлы европейского производства для сжигания низкосортного топлива (в частности, котлы с «классическим» низкотемпературным кипящем слоем) имеют, как правило, очень жесткие ограничения по фракционному составу угля, требуют использования значительного количества инертного материала для образования кипящего слоя, пусковых горелок на газе или жидком топливе, мощных высоконапорных вентиляторов, крупногабаритных «горячих циклонов» для осаждения циркулирующего материала и, как следствие, влекут за собой значительные капитальные и эксплуатационные затраты.
Технология ВЦКС является современным аналогом технологии Ignifluid, разработанной в 50-60 гг. XX века для сжигания отсевов и штыбов и полностью адаптирована к конструктивным особенностям котлов как советского, так и российского производства и типовых котельных советских времён. Кроме того, технология ВЦКС по сравнению с «классическим» низкотемпературным кипящим слоем (НТКС) обладает рядом дополнительных преимуществ, особенно при реконструкции действующих котельных, мало пригодных для установки габаритного оборудования – дополнительных систем подачи и удаления из топки инерта (песка) и не всегда имеющих возможность использовать газ или мазут для растопки котлов. К этим дополнительным преимуществам ВЦКС следует отнести следующие факторы:
При реконструкции котла на ВЦКС возможно повышение его номинальной нагрузки на 20-40% в зависимости от вида и качества сжигаемого топлива. КПД котла после реконструкции на ВЦКС повышается, как правило, на 10-15% (до 85-87%) и более по сравнению с фактическим КПД котла до реконструкции, а уровень вредных выбросов снижается, как минимум, 1,5 - 2 раза.
ОСОБЕННОСТИ РЕКОНСТРУКЦИИ СЛОЕВЫХ КОТЛОВ НА ВЦКСПредлагаемые компанией «Энергополис» варианты реконструкции котлов с применением технологии ВЦКС базируются на результатах сравнительного анализа данных, полученных при эксплуатации и испытаниях котлов с топочными устройствами ВЦКС и аналогичных котлов с серийными слоевыми топками. Результаты этого анализа показывают, что в реальных условиях сжигания низкосортных видов угля работа котлов типа КЕ, ДКВр, КВТС со слоевыми топками серийного заводского исполнения характеризуется рядом существенных недостатков:
Практика показывает, что поскольку слоевые котлы указанных типов создавались в расчёте на сжигание рядовых каменных углей достаточно высокого качества с ограничением по содержанию мелких фракций до 50-60%, наладить их стабильную работу на нерасчётных мелкофракционных углях с приемлемым КПД практически невозможно. Предлагаемые технические решения на базе технологии ВЦКС позволяют практически полностью устранить указанные недостатки и добиться высоких показателей работы котла при минимальном объёме реконструкции.
Конвективная часть котла, а также штатные хвостовые поверхности нагрева (водяной экономайзер и воздухоподогреватель) реконструкции, как правило, не подвергаются. << вернуться назад |
