Технические
науки/5. Энергетика
Д.т.н. Дубровский В.А., к.э.н.
Зубова М.В., к.т.н. Потылицын М.Ю.
Сибирский
федеральный университет, Россия
Энергоэффективная технология сжигания углей на современных ТЭС
Современные способы сжигания
углей на тепловых электростанциях не в полной мере соответствуют современным требованиям обеспечения надежности,
экологической безопасности и экономической эффективности работы котельных
агрегатов.
В этой связи возникала
необходимость разработки высокоэффективной технологии энергетического
использования углей, направленной на комплексное решение проблем сжигания углей
на современных ТЭС, а именно: исключение применения дорогостоящего
топлива-мазута, снижение оксидов азота, уменьшение шлакования поверхностей нагрева котлоагрегатов [1,2].
На рис. 1 представлен эскиз универсального эколого
энергоэффективного горелочного устройства.
Универсальное
эколого энергоэффективное горелочное устройство, состоит из муфельного участка,
который при пуске котла разогревается в течение 15–20 минут карбид кремниевыми
нагревателями до температуры 550–650 оС. Затем в горелочное устройство
подается угольная пыль, она газифицируется
при коэффициенте избытка
воздуха значительно меньше
единицы. После установления стабильного режима система разогрева автоматически
отключается. Смесь горючих газов и коксовых частиц на выходе из горелочного
устройства смешивается с вторичным воздухом, воспламеняется и поступает на
сгорание в топочную камеру котла. Таким образом, пуск котла происходит без
применения мазута, что позволяет сэкономить от 40 до 100 тонн мазута на одну
растопку. Универсальные эколого
энергоэффективные горелочные устройства с успехом можно применять при работе
котлов на пониженных нагрузках, т.к. газифицированный поток угольной пыли,
полученный в объеме этих горелок и поступающий в топочную камеру котла будет
выполнять роль подсветки факела вместо применяемого в настоящее время
дорогостоящего жидкого топлива – мазута [3].
Рис. 1 -
Эскиз универсального энергоэффективного
горелочного устройства:
1 – муфельная часть; 2 – короб вторичного
воздуха;
3 – устройство подвода пыли высокой
концентрации;
4 – тангенциальный патрубок подачи
первичного воздуха;
5 – патрубок осевой подачи первичного
воздуха; 6 – система нагрева;
7 – тепловая изоляция; 8 – амбразура
котла.
Существенной
новизной предлагаемой технологии сжигания в отличие от аналогов является её направленность на
комплексное решение проблем эффективного энергетического использования углей на основе универсальных горелочных
устройств Внедрение универсальных горелочных устройств позволит существенно
повысить эффективность работы ТЭС. Аналогичные российские и зарубежные
разработки решают, как правило, одну, максимум две проблемы сжигания углей. Технология
предназначена для сжигания всех типов бурых и высокореакционных каменных углей
с высоким выходом летучих и позволяет работать с любыми типами котельных
агрегатов, использующих камерное сжигание угольного топлива. Опыт применения
опытно промышленного образца универсального горелочного устройства,
установленного на котле БКЗ-420-140
Красноярской ГРЭС-2 показал техническую реализуемость и
реальную возможность достижения поставленных целей. При полном оснащении котлов
универсальными горелочными устройствами появится реальная возможность обеспечить не только безмазутную
растопку котлов, а также: снизить в 2–3 раза выбросы оксидов азота;
стабилизировать работу котлов на пониженных нагрузках; повысить коэффициент
использования установленной мощности ТЭС за счет снижения загрязнения и
шлакования поверхностей нагрева котельных агрегатов; обеспечить срок окупаемости Проекта - около трех лет.
Литература:
1.
Дубровский, В. А. Внедрение системы
термической подготовки углей для организации муфельной растопки и подсветки
факела топочных камер котлов на современных ТЭС / В. А. Дубровский, М. В.
Зубова, В. А. Глинчиков //Электрические станции. -2007.- №7.- С. 31-32.
2.
Дубровский, В. А. Повышение эффективности
энергетического использования углей / В.А.Дубровский., М.В.Зубова. - Германия: Lambert, 2011. - 380 с.
3
Пат. 114356 Российская Федерация, МПК F 23 D 1/02. Горелочное устройство/ В.А. Дубровский,
Ж.Л. Евтихов, М.Ю. Потылицын, Н.В. Третяк; опубл. 20.03.2012, Бюл. №8. - 2с