Опыт надёжного сжигания в топках котлов высокообводнённого мазута

А.В.Власюк, директор, П.Ю.Зембицкий, зам. директора, к.т.н. Г.П.Кучин, зав. отделом, к.т.н. В.Я.Скрипко, зав. лабораторией, «УкрНИИинжпроект»; Г.В.Ефимов, директор, П.И.Павленко, главный инженер, «Житомиртеплокоммунэнерго»; А.Н.Менайлов, директор, «Черниговтеплокоммунэнерго».

Для заслуги расчетной теплопроизводительности котлов при сжигании низкосортных углей редлагается действенная разработка сжигания в псевдоожиженном «кипящем» слое.

Для теплоснабжения жилых и публичных построек городов и поселков Украины не считая теплоэлектростанций и теплоэлектроцентралей обширно употребляются отопительные котельные, существенное количество которых работают на жестком горючем.

В Украине имеются огромные припасы энергетических углей, но толика углей ухудшенного свойства, с зольностью до 50%, в общем балансе твердого горючего в стране приближается к 39% и будет возрастать из-за уве­личения тонких пластов [ Л ].

При сжигании забаластированных углей коэффициенты полезного деяния угольных котлов понижаются, теплопроизводительность их не дос­тигает расчетной, в итоге понижается надежность теплоснабжения по­требителей.

Понятно, что одной из более действенных технологий является разработка сжигания низкосортных углей в псевдоожиженном «кипящем» слое.

Соответствующей особенностью «кипящего слоя» является развитая по­верхность частиц угля, в итоге чего достигается высочайшая степень выго­рания углерода. Сразу при сжигании твердого горючего в топках котлов в «кипящем слое» понижаются выбросы диоксида серы и оксидов азо­та в продуктах сгорания.

В институте «УкрНИИинжпроект» имеется опыт сжигания углей в «кипящем слое» в реконструированных котлах типа НИИСТУ-5 термический мощностью 0,45-0,54 МВт.

Реконструированная топка с «кипящим слоем» представлена на рис. 1. Топочная камера сечением 0,55х1,24 м футерована огнеупорным кирпичом. Топка включала в себя: воздухораспределительную решетку 1; теплообмен­ник^; шнековый питатель с мотором-редуктором 3; горелку растопочную 4; устройство для скопления и удаления золы 5; винтообразной сборочный поток 6.

Воздухораспределительная решетка изготавливалась из труб диамет­ром 108 мм, на которых устанавливались колпачки с шагом 110 мм, в кол­пачках просверливались отверстия в количестве 8 шт. поперечником 7 мм.

Автоматическое и дистанционное управление работой котла произ­водилось со щита. Розжиг топки «кипящего слоя» выполнялся растопочной горелкой, в какой сжигалось жидкое котельно-печное горючее. Первона­чальной инертной засыпкой служил речной песок фракции 0,5-1,5 мм. При достижении температуры слоя 390-420 °С вручную забрасывался газовый уголь фракции 1-13 мм. При достижении температуры слоя 750-780° от­ключался насос подачи водянистого горючего, врубалось устройство подачи уг­ля и регулированием его расхода процесс горения выводился на расчетный режим.

Регулирование термический производительности котла достигалось уве­личением высоты «кипящего слоя». При всем этом увеличивалась глубина погру­жения теплообменника в «кипящий слой» и сразу повышалась пода­ча угля в топку. Высота «кипящего слоя» при малой производитель­ности составляла 150-200 мм, при номинальной — 400-450 мм.

В 1986-1987 гг. в «Житомиртеплокоммунэнерго» и «Черниговтеплокоммунэнерго» эксплуатировались экспериментальные эталоны топок с «ки­пящим слоем», установленные под 10 котлами НИИСТУ-5. Во время работы сжигали угли различных марок, в том числе: газовый концентрат (ГК), газовый жирный концентрат (ГЖК), антрацитовый штыб (АШ-0-6) зольно­стью 32-44%, тощий концентрат (ТК), промежный продукт (0-13) золь­ностью 27-44%, также золу из слоевых топок, содержащую до 60% него­рючих веществ.

Расход антрацитового штыба и промпродукта в топке «кипящего слоя» кот­ла НИИСТУ-5 составлял 80-95 кг/час, количество воздуха, подаваемого вен­тилятором в топку, – 850-920 м3/час. Температура «кипящего слоя» поддер­живалась в интервал 810-930 °С.

Процесс сжигания антрацитового штыба класса 0-6 мм и зольностью в топке «кипящего слоя» имел свои особенности. В антрацитовом штыбе много пылевидных и маленьких частиц крупностью до 1 мм, содержание кото­рых колеблется от 20-40%. Вследствие чего на котлах вынос частиц золы и угля размером до 180 мкм составлял до 35% массы горючего. Это затрудняло наращивание высоты слоя скоплением в нем частиц золы и замедляло вы­вод котла на номинальную теплопроизводительность. Горение антрацитово­го штыба происходило стабильно при расходах горючего до 100 кг/час. Даль­нейшее повышение расхода антрацитового штыба не позволяло проводить устойчивое горение. Разрежение в топке составляло 10-30 Па.

В топках «кипящего слоя» котлов НИИСТУ-5 сжигались также про­межуточные продукты марок Г и Т. При сжигании промпродукта марки Г с содержанием летучих 45-50% имели место выбросы пламени на площадку обслуживания. При сжигании увлажненного промежного продукта марки Г, выбросы не наблюдалисть, но были трудности в стабильности поддержания процесса горения в автоматическом режиме.

При сжигании в топке «кипящего слоя» промежного продукта марки Т топка стабильно работала в автоматическом и дистанционном регу­лировании.

В таблице приведены данные содержания диоксида серы и оксидов азота в продуктах сгорания антрацитового штыба и промпродукта в топке «кипящего слоя» котла НИИСТУ-5.

Анализ золы из топки «кипящего слоя» показал высшую степень вы­горания горючих компонент антрацитового штыба и промпродукта: 99,4-99,8 и 99,2-99,4% соответственно.

Таблица. Свойства товаров сгорания разных видов горючего при сжигании в топке «кипящего слоя» котла НИИСТУ-5.

Горючее

Зольность,

%

Температура,

0 С

S02

мг / м 3

N Ох,

мг/м3

Антрацитовый штыб, Q р н 19,06 мДж/кг

32

890-930

10-20

150-160

Антрацитовый штыб, Q р н 20,35 мДж/кг

33

880-845

20-40

100

Антрацитовый штыб, Q р н = 16,34 мДж/кг

44

850-900

30-40

120-150

Промпродукт (г)

Q р н = 22,34 мДж/кг

27

850-890

40-60

150

Промпродукт (г)

Q р н = 16,42 мДж/кг

36

810-830

15-20

20-40

Промпродукт (т),

Q р н = 17,14 мДж/кг

44

800-840

100-110

60-90

ЛИТЕРАТУРА.

1 . Н.В.Чернявский. Топливные утраты на поставках ТЭС необогащен­ного и обогащенного угля.

Экотехнология и ресурсосбережение, 2000. №5, с. 3-7.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru