16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/89/6481.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 13 (89) ноябрь 2007 года

Перспективы сжигания твердого топлива в котлах средней мощности

Малая и альтернативная энергетика Клавдия МИШИНА, генеральный директорООО «Петрокотел-ВЦКС»

Основная сфера деятельности ООО «Петрокотел-ВЦКС» – реконструкция устаревших типов слоевых котлов отечественного производства. Имея тесную связь с эксплуатирующими организациями, мы не понаслышке знаем проблемы промышленной энергетики. Прежде всего, это морально устаревшие слоевые котлы, работающие с КПД порядка 60 процентов и имеющие ряд очень ненадежных узлов и механизмов.

В котельных, принадлежащих угольным шахтам и разрезам, всего одна проблема: как в своей котельной сжечь то, что не продать. Слоевые котлы, выпускаемые котельными заводами, не рассчитаны на плохое топливо. А куда его деть?

В котельных, где топливо покупается, проблема понятна: плохое топливо не горит, хороший уголь дорог, слоевые котлы неэкономичны. Угля куплено на 10 Гкал, а котельная выдала 6. Уголь приходится докупать… Помимо этого, в котельную часто наносят визиты контролирующие службы: экологи грозят штрафами, инспектор технадзора пишет предписания о том, что котел старый, выработал свой ресурс, грозится опечатать котельную.

О состоянии угольных котельных ЖКХ страшно вспомнить.

Эта тема достойна широкого обсуждения на государственном уровне, ведь в России теплоснабжение имеет большое социальное значение. Любые сбои в обеспечении населения и других потребителей теплом негативно воздействуют на экономику страны и усиливают социальную напряженность.



Уголь возвращает свои позиции

Несмотря на то что сегодня основой внутреннего топливного рынка является природный газ, опережающими темпами будет расти использование угля, поскольку он отличается высокой технологической и ценовой конкурентоспособностью.

Недаром энергетическая стратегия России предусматривает снижение доли газа в структуре потребляемого топлива и увеличение доли угля.

В этих условиях необходимо обеспечить приоритет нового надежного и экономичного отечественного теплогенерирующего оборудования на базе современных технологий сжигания твердых топлив.

ВЦКС (высокотемпературный циркулирующий кипящий слой) – передовое направление сжигания твердых топлив в котлах промышленной энергетики. Спрос на подобное оборудование постоянно растет. Эта технология привлекает внимание по причине готовности к немедленному внедрению, простоте в эксплуатации и позволяет расширить диапазон сжигаемых топлив.



Технологические преимущества

Котлы с ВЦКС имеют следующие преимущества перед типовыми слоевыми котлами:
- повышение производительности котла в 1,5 раза;
- использование местных дешевых топлив;
- расширение диапазона используемых топлив: в одном котле ВЦКС могут сжигаться практически любые твердые топлива (уголь и его отсевы, древесные отходы);
- повышение надежности (в пять раз меньше колосников, отсутствие пневмомеханических забрасывателей топлива – самого ненадежного узла слоевых котлов);
- повышение эксплуатационного КПД до 85‑87 процентов против 72‑80 расчетных процентов у типовых слоевых котлов;
- возможность организовать многоступенчатое улавливание и возврат в топку на дожигание мелких частиц топлива и золы, тем самым снизить концентрацию твердых выбросов в атмосферу в 5‑6 раз по сравнению с типовым слоевым сжиганием;
- возможность применения внутритопочных методов снижения выбросов оксидов азота (NОх) до 150‑200 мг/м кубометров газа (более чем в три раза);
- повышение маневренности котла, то есть расширение диапазона регулирования нагрузки от 20 до 150 процентов мощности.

Перспективность технологии ВЦКС подтверждается тем, что за нами следом пытаются идти многие организации, создающие конструкции котлов, подобные нашим разработкам.



Основы технологии ВЦКС


Узкая наклонная подвижная решетка, являющаяся основным элементом котлов ВЦКС, служит для распределения первичного воздуха и транспортировки шлака.

Решетка расположена в зольном отделении котельной, тем самым увеличена высота топочной камеры, что необходимо для циркулирования частиц. Топочная камера по высоте имеет разделительный трубный экран. За экраном образуется осадительная камера, выполняющая роль «горячего» циклона для улавливания и осаждения частиц. Весь унос (до 1/3 от расхода топлива) возвращается на дожигание в активную зону горения топки, которая находится сразу за экраном. Благодаря этому возвращаемый унос не успевает остыть и имеет температуру около 700о C. Часть уноса, не уловленного в осадительной камере, улавливается в конвективных газоходах (с возвратом в топку) и дальше – в прямоточном циклоне (улавливание грубых фракций золы).

Вторичный воздух подается соударяющимися струями с боковых стен топки. Струи растекаются над решеткой, образуют «завесу» и, препятствуя быстрому выносу частиц топлива из топки, способствуют контакту частиц с раскаленным шлаком, что не только существенно снижает потери тепла, но и уменьшает массовый выброс летучей золы. Топливо из бункера подается на разгонную плиту и, скатываясь по ней, попадает в активные зоны горения на решетку. Чаще всего котлы работают на рядовом угле, то есть предварительная подготовка топлива (например, дробление) отсутствует. Поскольку решетка узкая, то подача топлива в ВЦКС не требует пневмо-механических забрасывателей для равномерного распределения топлива. Кипящий слой на узкой решетке сам равномерно распределит и перемешает поданное топливо.

Технология ВЦКС не требует вспомогательного топлива для растопки котла.

Котлы с ВЦКС опробованы в многолетней успешной эксплуатации.



Топливные требования

В котлах ВЦКС сжигаются практически любые твердые топлива: каменные и бурые угли, их отсевы, древесные отходы. Переход с одного топлива на другое происходит без остановки котла простой переналадкой воздушного режима.

Низкокачественное угольное топливо успешно сжигается в котлах ВЦКС благодаря достаточной высоте топочного пространства и, соответственно, достаточному времени пребывания выгорающих частиц. В то время как в слоевых котлах высота топочной камеры для этого недостаточна.

Низкореакционные высокозольные угли не горят в слоевых котлах, так как куски топлива лежат на широкой решетке и находятся в инертной среде своих продуктов горения (СО2). В ВЦКС топливо находится во взвешенном состоянии, где каждая частица топлива омыта свежим окислителем. Низкокачественное топливо активно горит.

Для сжигания древесных отходов все ранее применяемые конструкции котлов и топок имеют свои недостатки и ограничения по качеству и фракционному составу топлива (щепа, опилки, кусковая древесина). В котлах ВЦКС сжигаются все эти виды совместно и/или попеременно.



Параметры реконструкции

Перевод слоевых котлов на ВЦКС осуществляется за счет достаточно простой реконструкции путем замены широкой слоевой топки на узкую решетку ВЦКС, размещения ее в зольном отделении (при его наличии) для увеличения высоты топочного пространства и установки фронтового и поворотного экранов топочной камеры.

Паровые и водогрейные котлы ВЦКС имеют те же размеры (кроме высоты, которая увеличивается на 20‑25 процентов), как и слоевые котлы соответствующего типа. Для обеспечения необходимой кипящему слою высоты топочного пространства топочное устройство ВЦКС опускается под котел в зольное отделение котельной, а сам котел не поднимается и остается на своем месте – в своей собственной котельной ячейке. Сохранение габаритов котлов ВЦКС обеспечивает возможность размещения их в котельных типовых проектов и не приводит к разработке и строительству специальных зданий котельных.

Общий вес котла снижается за счет замены слоевого топочного устройства на ВЦКС и исключения из технологии таких металлоемких и ненадежных механизмов, как роторные забрасыватели топлива.

Сегодня в России эксплуатируются более 40 котлов ВЦКС тепловой мощностью от 1,75 до 35 МВт. Так, в ноябре 2007 года запущена в эксплуатацию котельная с тремя котлами ВЦКС по 35 МВт в городе Алдане, Якутия (заказчик – ОАО «Амуро-Якутская магистраль»). В настоящее время на базе котлов ВЦКС создаются мини-ТЭЦ с четырьмя котлами КЕ-25(35)-25-300 ВЦКС в городе Тяжине Кемеровской области (заказчик – «СибОЙЛ»), мини-ТЭЦ с тремя котлами КЕ-25(35)-40-440 ВЦКС в поселке Депутатский, Якутия (заказчик – ОАО «Якутскэнерго»), три водогрейные котельные (заказчик – ОАО «Кольская ГМК») в городах Мончегорске, Никеле и Заполярном Мурманской области.

Значительные преимущества предлагаемых конструкций ВЦКС, высокие экологические показатели и относительно низкая стоимость дают основание утверждать, что применение котлов ВЦКС отвечает насущным потребностям энергетики России.
Этот материал был прислан на конкурс публикаций о малой энергетике, объявленный нашей газетой.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 13 (89) ноябрь 2007 года:

  • Энергетика выставляется на торги

    В прошлом номере газеты «Энергетика и промышленность России» мы познакомили читателей с тендерами, которые прошли в России в течение первой половины октября. Предлагаем вам новую информацию о торгах в области энергетики. ...

  • Энергетики готовят единый подход к ЛЭП

    Энергетики Северо-Запада разработают единый подход к проектированию линий электропередачи с применением самонесущего изолированного провода (СИП). Такое решение было принято на выездном заседании научно-технического совета ОАО «МРСК Северо-Запада», которое прошло 18 октября на базе ОАО «Вологдаэнерго». В работе заседания НТС под председательством технического директора МРСК Северо-Запада Александра Кухмая приняли участие технические ру...

  • Блиц

    Председатель правительства России Виктор Зубков подписал распоряжение № 1406-р о внесении акций ОАО «Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения», принадлежащего РАО «ЕЭС России», в уставный капитал ОАО «СО ЕЭС». 22 октября сделка по приобретению 100 процентов акций института была завершена, НИИПТ стал дочерним обществом Системного оператора. Глава Ростехнадзора Константин...

  • Сотрудничество с ОАЭ для энергетической безопасности

    Объединенные Арабские Эмираты готовы инвестировать в строительство нефтехимического комплекса в Казахстане. Можно предположить, что таким образом ОАЭ стремится заполучить энергетические возможности Казахстана под свое влияние, сделав страну своим союзником в будущих энергетических конфликтах. Как сообщила пресс‑служба президента Казахстана, глава страны Нурсултан Назарбаев провел в Чимкенте встречу с президентом ОАЭ шейхом Халифо...

  • Надежность представили в наилучшем «формате»

    Мероприятие: выставка и конференция «Надежность систем электроснабжения». Место проведения: Россия, Московская область. Дата проведения: 24 –25 октября. Организатор: РАО «ЕЭС России» и «Центр энергоэффективности ЕЭС»....