Парогенератор ТП-87 Новокемеровской ТЭЦ.
Рассмотрена проблема реконструкции парогенератора ТП-87 Новокемеровской ТЭЦ. Решение этой проблемы имеет большое значение, так как находящийся в эксплуатации в настоящее время парогенератор этого типа не удовлетворяет существующим санитарным нормам по выбросам оксидов азота. Помимо неудовлетворительных экологических показателей ТП-87 (концентрация выбросов оксидов азота более 1000 мг/м3), необходимо сжигать в одном и том же топочном устройстве различные по теплотехническим характеристикам виды кузнецких углей, что является сложной эксплуатационной задачей. Поэтому целью реконструкции является как существенное улучшение экологических характеристик, так и обеспечение экономичного сжигания широкой гаммы различных по свойствам углей.
Поставленная задача может быть решена с наименьшими затратами путем замены топки парогенератора ТП-87 на вихревую топку (ВТ). В пользу этого варианта говорит большой положительный опыт эксплуатации ВТ на ряде электростанций, в том числе Новосибирской ТЭЦ-3 и Назаровской ГРЭС, показавший достаточно высокие экологические и экономические характеристики, а также возможность сжигания широкой гаммы углей. Кроме того, данный вариант реконструкции использует имеющуюся на парогенераторе ТП-87 систему жидкого шлакоудаления (ЖШУ) и позволяет удачно вписаться в имеющиеся габариты реконструируемого ПГ ТП-87.
Достоинства варианта реконструкции с использованием вихревой топки сводятся к следующему:
– обеспечение малых выбросов оксидов азота за счет управляемой аэродинамики и процесса горения. Так, при сжигании березовского угля с тугоплавкой золой в котлах П-49 корпуса 7Б и ТПЕ-427, модернизированных на ВТ с разомкнутой пылесистемой без применения каких-либо средств подавления NOx, достигнуто содержание NOх = 400–500 мг/м3. После замыкания пылесистемы на котле ТПЕ-427 на Новосибирской НТЭЦ-3 и применения двухступенчатого сжигания топлива при нагрузках 250–280 т/ч уровень NOx составил 240–300 мг/м3, в то время как на соседних котлах с ЖШУ БКЗ-320-140ПТ при таких же нагрузках содержание NOx было 500–600 мг/м3;
– надежный выход жидкого шлака на ПВТ связан с управляемой аэродинамической структурой газовых потоков при изменении нагрузки и качества топлива, расположением зоны максимальных температур в районе шлаковой летки;
– возможность высокотемпературного, более экономичного, по сравнению с низкотемпературной тангенциальной топкой с СШУ, сжигания низкореакционных углей, когда даже значительного утонения помола недостаточно и дополнительно требуется более высокотемпературное сжигание;
– устойчивость вихревого движения в камере горения при отключении даже двух горелок;
– обеспечение в камере горения зон с избытком (α > 1) и недостатком (α < 1) воздуха;
–секционирование топочного объема, что позволяет эффективно управлять процессом горения;
–использование существующего топливопылеприготовительного оборудования без значительных переделок;
–фронтальное расположение горелок и сбросных сопел, что значительно упрощает компоновку воздушного тракта, пылепроводов сброса и ПВК, обеспечивает удобство в обслуживании и ремонте;
–малые габариты ПВТ, гарантирующие значительную экономию котельного металла, работающего под давлением, и позволяющие удачно вписаться в существующие габариты каркаса реконструируемого ПГ ТП-87;
–существенно облегченные условия работы применяемых электрофильтров за счет увеличения коэффициента шлакоулавливания в вихревой топке;
–применение существующей системы гидрозолошлакоудалеиия;
–использование традиционных систем очистки поверхностей нагрева от отложений;
– эффективное применение газоплотных экранных панелей;
– допустимый уровень эрозийного износа котельного металла;
– реализация системы подачи пыли высокой концентрации (ПВК);
– использование золы и шлака, прошедших высокотемпературную обработку, в качестве продукта с потребительскими свойствами.
При всех указанных выше достоинствах данного варианта реконструкции следует особо подчеркнуть, что вариант с ПВТ имеет длительный опыт эксплуатации на бурых углях Канско-Ачинского бассейна, т.е. ВТ является отработанным топочным устройством, обеспечивающим надежное сжигание широкой гаммы канско-ачинских углей, в том числе и березовского угля с тугоплавкой золой.
Недостатки варианта реконструкции с использованием ПВТ:
– необходимость установки двухсветных экранов в камере охлаждения;
– усложненные условия работы опускных ширм и двухсветных экранов при их размещении в камере горения;
– недостаточная тепловая эффективность поверхностей нагрева верхнего (со стороны фронта) угла камеры охлаждения;
– наличие возвратных течений на заднем экране при нерасчетных режимах работы ПВТ, что приводит к зашлаковыванию в этих локальных местах. Температура на выходе газов из топки с ВТ 1150 °С близка к регламентному значению, а на нижнем срезе ширм она достигает 1225 °С. Оптимальной тониной помола угольной пыли для котла с ВТ считается: для СС 2 R90=12–15 %, для марки Т R90=5–6 %. Уровень NОх реконструированного ТП-87 под ВТ на номинальной нагрузке составляет менее 0,5 г/м3 (αт = 1,4) по сравнению с 1,1 г/м3 в существующем котле. Коэффициент тепловой эффективности экранов в топке достигает ~ 0,3, а двухсветных ~ 0,35. Таким образом, по варианту реконструкции котла ТП-87 на ВТ имеется развитая научная база, положительный опыт освоения ВТ на ряде угольных парогенераторов, а также возможность «вписаться» в имеющиеся габариты котла ТП-87 с использованием уже существующей системы ЖШУ и пылеприготовления, с обеспечением экологических, технико-экономических и других показателей.
Для дальнейшего освоения ПВТ ПО « Красный котельщик» разработал головной парогенератор типа Е-500-140 ВЖ, смонтированный на Новосибирской ТЭЦ-3 как ТПЕ-427. Парогенератор выполнен с газовой сушкой топлива.
Результаты длительного освоения ПВТ позволили получить необходимые данные для разработки более мощных парогенераторов на канско-ачинских и других низкосортных углях (800 МВт).
Таким образом, в России имеется положительный опыт эксплуатации ПВТ на ряде головных и серийных котлоагрегатов производительностью 500 т пара в час при сжигании природного газа и мазута на Ростовской ТЭЦ-2, Волгоградской ТЭЦ-3, Тобольской ТЭЦ.
На углях также получен позитивный результат экплуатации секционированной вихревой топки диаметром 6,2 м на модернизированном корпусе Б блока 500 МВт Назаровской ГРЭС при сжигании назаровского и березовского бурых углей с устойчивым выходом жидкого шлака, а также на опытном котле ТПЕ-427 производительностью 500 т пара в час Новосибирской ТЭЦ-3, где прошли испытания на широкой гамме сибирских углей различного качества.
Следует отметить, что ПВТ оказывают меньшее негативное воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционными котлами.
На котлах с высокотемпературным вихревым сжиганием за счет управляемой аэродинамики процесса горения, т.е. применения научно обоснованных способов сжигания топлива, удаётся достигнуть уровня выбросов оксидов азота до 300 мг/м.3, что существенно ниже, чем на многих котлах с твердым шлакоудалением.
Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 3702;