Диссертация (Исследование сжигания эстонских сланцев с непроектными топливами), страница 19

табл. 6.7). Разница заключалась в том, чтопри сжигании древесных опилок не вводилось дополнительное ограничение натемпературу на выходе из топки.Организация совместного сжигания сланцев с опилками техническинесколько проще, нежели сжигание с соломой. Так опилки в требуемомколичестве без предварительной подсушки можно подавать вместе с основнымтопливом в мельницы, где они будут подсушиваться и перемешиваться сосланцем. При этом на всех нагрузках котла суммарный расход сланца и опилокбудет несколько меньше чем расход топлива при работе на сланце. Поэтомуникаких трудностей в работе сушильно-мельничной системы быть не должно.Таблица 6.7Области нормальной работы котельной установки при совместном сжиганиисланцев пониженной калорийности и опилок (доля опилок по теплу 20-30%)ПараметрСланец 1Теплота сгорания сланца, МДж/кг6.64Нормальная работа в диапазоне нагрузок, т/чПараметры пара ВД и НД130÷320Рабочие параметры котла130÷270СМС130÷320ТДМ270Вся котельная установка130÷270КПД котла в рабочем диапазоне нагрузок, %80,9÷79,8Сланец 24.84 300 250 250250130÷25079,2÷78,5Далее смесь сланца и опилок традиционным путем направляется в горелки.При этом не потребуется реконструкция как самих горелок, так и воздухо-,топливопроводов к ним.

Как показывает, практика древесные опилки легковоспламеняются и сгорают в потоке воздуха. При этом, однако, следуетучитывать возможность увеличения механического недожога топлива, связанногос тем, что опилки могут иметь размеры больше чем сланцевая пыль.Совместное сжигание сланцев с древесными опилками может бытьреализовано на действующем котле практически без реконструкции котла и140сушильно-мельничной системы. В связи с тем, что теплота сгорания опилок внесколько раз превышает теплоту сгорания рассматриваемых сланцев, ихсовместное сжигание позволяет несколько увеличить диапазон рабочих нагрузоккотла.Заключение по главе 6Проведенные исследования показали, что использование в данных котлахторфа для совместного сжигания со сланцами пониженной калорийности или вкачестве основного топлива не может быть рекомендовано из-за ненадёжной инеэкономичной работы котла и необходимости замены оборудования пылесистем.Кроме тогоиспользование торфа увеличивает эксплуатационные риски,связанные с его высокой пожаро- и взрывоопасностью.Совместное сжигание сланцев с соломой принципиально расширяет областьнадежной и эффективной работы котла и котельной установки.

Однако неявляется целесообразным в связи с необходимостью значительной реконструкцииоборудования, а также возможной интенсификацией шлакования поверхностейнагрева, увеличением эмиссии оксидов азота, образованием хлорсодержащихкомпонентов.Совместное сжигание сланцев с древесными опилками позволяет увеличитьдиапазон надежной и эффективной работы котла и котельной установки. Ономожет быть реализовано на действующем котле практически без реконструкциикотла и сушильно-мельничной системы.141ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ1.

Создана и верифицирована математическая модель действующегосланцевогокотлаТП-101,удовлетворительноописывающаяпроцессытеплообмена в котле в рабочем диапазоне нагрузок. Разработаны критерии длякомплексной оценки результатов расчетных исследований работы котла икотельной установки в целом с позиций надежности, эффективности иэкологической безопасности.2. Исследования показали, что надежная работа котла с номинальнымипараметрами пара и котельной установки может быть обеспечена только притеплоте сгорания сланца более 6,64 МДж/кг. При сжигании сланца с меньшейтеплотойсгораниядляобеспечениянормальнойработынеобходимоиспользование дополнительного топлива с большей теплотой сгорания посравнению со сланцами.3.

Основным путем использования сланцев с пониженной теплотойсгорания является их совместное сжигание с полукоксовым газом, доля которогопо теплу будет тем больше, чем ниже теплота сгорания сланца, в результате чегобудет увеличиваться КПД котла. При оценочном снижении теплоты сгораниясланца до 4,84 МДж/кг для обеспечения нормальной работы котла во всемрабочем диапазоне нагрузок доля полукоксового газа (по теплу) должна возрастидо 70%. При этом КПД котла увеличится до 85%.4. Для поддержания теплового баланса котла при работе на сланце спониженнойтеплотойсгораниявкачестведополнительноготопливапринципиально возможно использование углей при условии, что их теплотасгорания заметно выше, чем у сланца. Исследования показали, что в этом случаесовместное сжигание сланца и бурого угля кемеровского бассейна ( Qнр =16,9 МДж/кг) позволит обеспечить надежную работу котла и котельной установкив целом практически во всем рабочем диапазоне нагрузок.

При этом доля бурого142угля по теплу достигает 70%. Однако практическая реализация совместногосжигания сланца и угля затруднена из-за сложностей организации смешениятоплив в заданном соотношении, а также обеспечения их совместного размола исушки.5. В связи с потребностью более широкого коммерческого использованияполукоксового газа показана принципиальная возможность перевода котла ТП101 на сжигание полукоксового газа как основного и единственного топлива.Расчетные исследования подтвердили, что надежная и экономичная работа котлапри соблюдении экологических нормативов может быть обеспечена во всемдиапазоне рабочих нагрузок за счёт рециркуляции до 20% продуктов сгорания взону горения и существенного увеличения избытка воздуха на минимальныхнагрузках и характеризуется увеличением КПД котла с 83 до 89%.6. Для перевода котла на сжигание полукоксового газа в качестве основногоили дополнительного топлива предложены и исследованы три конструкциималоэмиссионных горелочных устройств стадийного сжигания.

Проведенныечисленные эксперименты позволили оптимизировать конструкции и рабочиережимы предложенных горелочных устройства с целью снижения эмиссиюоксидовазотаниже200 мг/м3.Предварительныенатурныеиспытания,выполненные на Эстонской электростанции, в целом подтвердили выводычисленных экспериментов.7. Проведенные расчётно-теоретические исследования по сжиганию сланцас пониженной теплотой сгорания совместно с биотопливом (торф, солома,опилки)показали,чтоиспользованиесоломыиопилоквкачестведополнительного топлива принципиально возможно на пониженных нагрузках(менее 78% от номинальной) и увеличивает область надежной и эффективнойработы котла и котельной установки по сравнению с использованием сланца какединственного топлива. При больших нагрузках возможно шлакование топочныхэкранов и пароперегревателей. Рекомендуемая доля соломы и опилок по теплусоставляет не более 30%.

Использование опилок более предпочтительно из-заменьших капитальных и эксплуатационных затрат. Использование торфа в143качестве дополнительного топлива не позволит обеспечить надежную работукотла и котельной установки.144СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Энергетическаястратегия[Электронный ресурс].России//напериоддо2035Режимгодадоступа:http://minenergo.gov.ru/upload/iblock/621/621d81f0fb5a11919f912bfafb3248d6.pdf2.Проблемамонополизмапоставщиковтвердоготопливанарынкахэнергетических углей / И.С. Кожуховский, В.И. Эдельман, Е.Р. Говсиевич и др. //Теплоэнергетика.

– 2006. – № 5. – С. 45-493.Говсиевич Е.Р., Алешинский Р.Е. О использовании непроектных углей натепловых электростанциях // Энергетик. – 1997. – № 7. – С. 11-124.ГавриловА.Ф.,ГавриловЕ.И.ЭкологическиеаспектызамещенияЭкибастузского угля кузнецкими углями на ТЭС России // Теплоэнергетика. –2004. – № 12. – С. 23-285.Карягин Ю.В., Кокушин А.А., Князев А.В. Опыты сжигания непроектныхмарок отечественных углей на котлах ТЭС Свердловэнерго // Электрическиестанции. – 1997 – №6.

– С. 2-96.Зеленин Н.И., Озеров И.М. Справочник по горючим сланцам. – Л.: Недра,1983. – 248 с.7.Ots A. Oil Shale Fuel Combustion. – Tallinn: Tallinna Raamatutrükikojas, 2006. –384 p.8.Стрижакова Ю.А. Горючие сланцы. Генезис, составы, ресурсы. – М.: Недра,2008. – 192 с.9.Месторождения горючих сланцев мира / под.

ред. В.Ф. Череповского. – М.:Наука, 1988. – 263 с.10. Alpem В., Lemos de Sousa M.J. Documented international enquiry on solidsedimentary fossil fuels; coal: definitions, classifications, reserves-resources, andenergy potential // International Journal of Coal Geology. – 2002. – №50.

– P. 3-4114511. Al-Harahshen A., Al-Otoom A.Y., Shawabken R.A. Sulfur distribution in the oilfractions obtained by thermal cracking of Jordanian El-Lajjun oil shale // Energy. –2005. – №3. – P. 2784-279512. Минерально-сырьевая база угольной промышленности России. В 2-х томах.Том 1 (состояние, динамика, развитие).

– М.: Издательство Московскогогосударственного горного университета, 1999. – 648 с.13. Кузнецов Д.T. Энергохимическое использование горючих сланцев: (техникоэкономические аспекты). – М.: Энергия, 1978. – 216 с.14. Эпик И.П., Отс А.А. Энергетическое использование эстонских сланцев.Учебный комбинат Главного управления энергетики и электрификации приСовете Министров ЭССР. – Таллин: Валгус, 1967. – 100 с.15. Эпик И.П. Современное состояние и проблемы сжигания сланцев в мощныхэнергетических установках в СССР: симпозиум ООН по разработке ииспользованиюгорючихсланцев,секцияIII.–Таллин:Таллиннскийполитехнический институт, 1968.

– 25 с.16. Энергетика России. В 4-х томах. Том 1. План ГОЭЛРО. – М.: ИД ЭНЕРГИЯ,2006. – 1067 с.17. Волошенко А.В., Медведев В.В., Озеров И.П. Принципиальные схемыпаровых котлов и топливоподач: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томскогополитехнического университета, 2011. – 100 с.18.

Отс А.А. Процессы в парогенераторах при сжигании сланцев и КанскоАчинских углей. – М.: Энергия, 1977. – 312 с.19. Ots A. High-Temperature Corrosive-Erosive wear of Boiler Tubes // Proceedingsof the 7th European Conference on Industrial Furnaces and Boilers / Porto: Cenertec,2006 – P. 126-13620. Отс А.А. Коррозия и износ поверхностей нагрева котлов. – М.:Энергоатомиздат, 1987.