Diplom (Разработка воздухоохранных мероприятий для снижения вредных выбросов котлов ТПГЕ - 215 Комсомольской ТЭЦ-3), страница 2

Циркуляционная система котлоагрегата состоит из 35 независимых контуров. Топочная камера оборудована 16-ю плоско факельными горелками, которые расположены в два яруса на боковых экранах.

Для розжига мазутных форсунок предусматривается установка запальнозащитных устройств (ЗЗУ).

Все стены топочной камеры, горизонтального газохода и конвективной шахты экранированы газоплотными панелями. Котел предназначен для работы с уравновешенной тягой.

В топочной камере размещены испарительные экраны, радиационный пароперегреватель высокого давления. В верхней части топочной камеры расположены ширмы высокого давления. В опускных конвективных шахтах размещены водяной экономайзер и трубчатый воздухоподогреватель первичного и вторичного воздуха.

Котел работает в блоке с турбиной, предназначенной для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии и генератором ТГВ [5].

Водогрейный газо-мазутный котел КВГМ-100 (рисунок 1.2 и 1.3)является основным источником теплоснабжения в районных отопительных котельных. Котел предназначен для подогрева воды до 150 °С с перепадами 40 °С при пиковом режиме эксплуатации и 80 °С. Теплопроизводительность котла100 Гкал/час, водотрубной, прямоточный, П-образной компоновкой [5].

Основные тепловые характеристики котла предоставлены в таблице 1.2.

Котёл оборудован тремя комбинированными газомазутными горелками, расположенными на фронтовой стене топки. К основному режиму принято однопоточное питание котла от фронтового экрана топки.

Таблица 1.2

Тепловые характеристики котла.

Размеры топочной камеры в плане 5696х6208мм, высота призматической части – 8590мм, объём топочной камеры – 383м³ , лучевоспринимающая поверхность экранов – 325м².

Стены топочной камеры и промежуточного экрана полностью экранированы трубами 60х3 мм/сталь 20/ с шагом 64мм. Все трубы экранов соединены с камерами [5].

Для создания жестокой и прочной конструкции топочная камера снаружи обязана горизонтальными поясами жестокости. Обмуровка котла выполнена натрубной и состоит из трёх слоёв теплоизоляционных материалов:

огнеупорного шамотобатона армированного металлической сеткой № 60х3, вулканитовых изоляционных плит в металлической сетке № 20х2 и наружной штукатурки асбестоцементом с оклейкой х/б тканью.

Рисунок 1.2 Общий вид котла КВГМ-100

Котёл оборудован тремя комбинированными газомазутными горелками с паромеханическими форсунками типа “Титан”, установленными на фронтовой стене топки треугольником углов вверх. Горелки предназначены для раздельного сжигания газа и мазута. Производительность одной горелки по газу – 4000 м3/час. Газовая часть горелки состоит из газораздающей кольцевой камеры и двух газоподводящих труб ф159х4,5м. Газораздающая камера расположена в устье горелки и имеет однорядно-однокалиберную систему газовыходящих отверстий диаметром 18мм. К горелкам подводится два потока воздуха – первичный и вторичный. Вторичный воздух к горелкам поступает из общего короба вентилятора ВДН-18. Первичный воздух на каждую горелку из этого же короба. При работе на газе в грелку подаётся только вторичный воздух.

Рисунок 1.3 Чертеж котла КВГМ-100 в трех проекциях

Конструкцией горелок не предусмотрено индивидуальное регулирование расхода вторичного воздуха (распределение между горелками). Регулирование расхода вторичного воздуха осуществляется с помощью направляющего аппарата дутьевого вентилятора [5].

Котлоагрегат ГМ-50-14/250 (рисунок 1.4) предназначен для получения пара низкого давления при сжигании газа и мазута. Котлоагрегат однобарабанный с естественной циркуляцией, секционирован на ряд крупных транспортабельных блоков и узлов.

Рисунок 1.4 Общий вид котла ГМ-50-14/250

1 - топка, 2 - выносной цикл, 3 - задний экран,

4 - пароперегреватель, 5 - кипятильные трубы, 6 - воздухоподогреватель,

7 - чугунный водяной экономайзер.

Котел выполнен П-образной компоновки верхностей нагрева, с отдельно вынесенной шахтой водяного экономайзера. В топочной камере размещены испарительные экраны. Трубы фронтального и заднего экранов образуют подвухсветный наклонный под. В верхней поточной камеры трубы заднего экрана разведены в трехразрядный фестон. Трубы боковых экранов в верхней части образуют потолок топочной камеры. В поворотном газоходе находится котельный пучок, расположенный между барабаном и коллектором [5].

На котле предусмотрено специальное устройство для получения пара требуемого качества.

Ввод топлива в топку осуществляется с помощью газомазутных горелок Бел. КЗ, по две горелки на каждой на каждой стороне с мазутными форсунками, расположенными в один ярус на боковых стенках котла.

Форсунки устанавливаются по центру каждой горелки.

1.3 Используемое топливо на котлоагрегатах Комсомольской ТЭЦ-3.Его характеристика и состав.

1.3.1 Основное топливо

Все котлоагрегаеты, расположенные на территории Комсомольской ТЭЦ-3 полностью работают на Сахалинском природном газе.

Природный газ, является природным ископаемым, залежи которого располагаются в недрах Земли в газообразном состоятии. Природный газ от 92 до 98% состоит из метана .Метан определяет свойства и характеристики природного газа. Помимо метана в состав природного газа входят такие вещества как: этан , пропан ,бутан ,пентан , гексан , азот , углекислый газ .

В чистом виде природный газ не имеет ни цвета, ни запаха. Для облегчения определения места утечки, к нему подмешивают одоранты, вещества с неприятным запахом.

Природный газ является малоопасным продуктом и по степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) углеводородов природного газа в воздухе рабочей зоны равна 300 мг/м3в пересчете на углеводород в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны 10 мг/м³, сероводорода в смеси с углеводородами С₁-С₅ 3 мг/м³

Природный газ, как топливо, считается одним из экологически чистых источников энергии. При сжигании этого топлива почти не выделяется твердых частиц и при сгорании не выделяет копоти и дыма. Малое содержание вредных химических элементов в продуктах сжигания(в основном это различные оксиды азота, оксид углерода и бенз(а)пирен).Природный газ легко разгорается, а сам процесс горения легко контролировать.

Если смотреть количество выделенной энергии, при сгорании топлива, природный газ уступает только нефти. Но так, как газ практически не требует предварительной обработки, а нефть требуется сначала переработать, то природный газ считается экономически выгодным топливом для использования ее на ТЭЦ.

Ниже, в таблице 1.3 и 1.4, представлен состав и характеристика природного газа, используемый на Комсомольской ТЭЦ-3 [7].

Таблиц 1.3

Состав Сахалинского природного газа

Продолжение таблицы 1.3

Таблица 1.4

Характеристика и свойства газа

1.3.2 Мазут как резервное топливо

В качестве резервного топлива ТЭЦ-3 использует мазут марки М-100 (таблица 1.5)

Мазут топочный М-100 принадлежит к числу наиболее тяжелых видов топлива, для которых характерна высокая вязкость. Дело в том, что в данной жидкости присутствуют не только углеводороды, но и огромное количество нефтяных смол, золы, серы, а также молекул железа, никеля, марганца и прочих металлов [6].

Незначительное содержание золы и серы делает мазут «более экологичным» топливом по сравнению с любой другой тяжелой нефтью, однако высокая вязкость этой жидкости наделяет мазут м100 высокой температурой застывания. Снизить её чаще всего пытаются с помощью солярки (дизельного топлива), добавляя её при сохранении небольшого процентного соотношения.

Таблица 1.5

Характеристика мазута М-100