Диссертация (1143428), страница 10
Текст из файла (страница 10)
При улучшении дробления (max = 30 мм) концентрация NОx понижалась до 450 мг/нм3. На третьем этапе освоения при стабилизации топочного процесса, нормальном дроблении топлива (мах 30 мм) иподаче газов рециркуляции (rрец 0,05...0,1) концентрация NОx за котлом составила 240...320 мг/нм3 (для сравнения на рисунке 1.12 нанесены данные покотлам БКЗ-420-140-ПТ2 (опыты СТЭ) и Е-500-140-1 (СибВТИ)).Исследования образования оксидов серы, проведенные на котлеБКЗ-420-140-9 УИТЭЦ, показали, что концентрация SO2 в уходящих газахкотла составляет около 0,12 г/нм3.
В пробах ирша-бородинского угля Sr находилось на уровне 0,2…0,3 %, что соответствовало максимально возможному количеству SO2 – около 900 мг/нм3 (при ух = 1,4). Зола ирша-бородинскогоугля содержит достаточно большое количество СаО + MgO 31 %, которые в45условиях многократной циркуляции могут связывать SOх. Обработка данныхпоказала, что степень связывания SOх составляет для котла № 6 SO2 = 0,87,что близко к значению SO2 = 0,85…0,97 для котла № 9 ИТЭЦ-10 (азейскийбурый и черемховский каменный угли).
Для соседних пылеугольных котловУИТЭЦ с жидким шлакоудалением концентрация SO2 оказалась на 30…50 %выше, чем для котла № 6.Концентрация бенз(а)пирена в уходящих газах котла № 6 составила менее 8 мкг/100 м3, что на 50 % меньше, чем у соседних пылеугольных котлов;это свидетельствует о хорошем качестве перемешивания топлива с воздухоми глубоком выгорании топлива при организации НТВ-сжигания.1.6.4.2 Анализ результатов перевода котла ПК-24 ст.
№ 9Иркутской ТЭЦ-10 на метод НТВ-сжигания.Уровень выбросов вредных веществ при технологии ЛПИ-ИТЭЦ-10Сжигание азейского и черемховского углей в прямоточном факеле котлов ПК-24 Иркутской ТЭЦ-10 характеризуется целым рядом недостатков,присущих пылеугольному сжиганию, а именно: необходимостью относительно тонкого помола топлива, что требует значительных затрат энергии,установки дорогостоящего оборудования системы пылеприготовления,больших затрат на его обслуживание и ремонт; повышенной взрывоопасностью установки; в зоне ядра горения развиваются высокие температуры, которые приводят к шлакованию и загрязнению поверхностей нагрева котловпри нагрузки более 69,4 кг/с (250 т/ч) и, как следствие, к снижению нагрузки,сокращению компании работы котлов, особенно при сжигании топлив с характеристиками, отличными от проектных. Кроме того, вследствие относительно высоких температур в ядре факела образуется значительное количество оксидов азота, причем с увеличением нагрузки котла концентрация NOxповышается.
Увеличение доли азейского бурого угля (Ar = 4,2…15,3 %,Wr = 22…26,1 %) в общем количестве поступающего на станцию топлива (более 50 %) привело к необходимости поиска и внедрения новых высокоэкономичных технологий сжигания топлива. Положительный опыт работы котлов,реконструированных на метод НТВ-сжигания топлива, показал, что можноизбавиться от перечисленных недостатков. Это достигается путемугрубления помола топлива и понижения температуры факела, что требуеторганизации специальной аэродинамики топочного процесса, которая бы46обеспечила многократную циркуляцию частиц топлива в топке до их полноговыгорания.Целями реконструкции котла ПК-24 ИТЭЦ-10 на метод НТВ-сжиганиябыли [284...287]:ликвидация взрывоопасности системы пылеприготовления;снижение затраты электроэнергии на размол топлива благодаря угрублению помола топлива при сохранении надежности воспламенения аэросмеси и полноты выгорания топлива в топке;снижение температурного уровня в топке и устранение высокотемпературного ядра, ликвидирование шлакования поверхностей нагрева и увеличение их тепловой эффективности;повышение паропроизводительности котлов (определение возможностиподъема нагрузки котла до 89 кг/с);определение путей снижения выбросов токсичных и агрессивных продуктов сгорания.Реконструкции подвергся котельный агрегат ПК-24 ст.
№ 9 ИркутскойТЭЦ-10. Прямоточный парогенератор ПК-24 спроектирован Подольскиммашиностроительным заводом им. С. Орджоникидзе (ЗИО) для сжиганиячеремховских каменных углей в прямоточном факеле. Его технические характеристики, представленные в таблице 1.7.Таблица 1.7 – Технические характеристики прямоточного парогенератора ПК-24ПараметрыНоминальная паропроизводительностьпо острому паруНоминальная паропроизводительностьпо пару промперегреваДавление острого параТемпература острого параДавление пара промперегревана входе в пароперегревательДавление пара промперегревана выходе из пароперегревателяТемпература пара промперегревана выходеТемпература питательной водыТемпература уходящих газовТемпература горячего воздухана выходе из воздухоподогревателяКПД котла (брутто)РазмерностьВеличинакг/с75,0кг/с66,7МПаК13,8818МПа33,3МПа31,4К818КК503395К633%91,247Котел ПК-24 П-образной компоновки, топочная камера прямоугольногосечения (7,989,98 м) с сухим шлакоудалением, объемом топки 1990 м3.
Пылеугольные горелки (1), 8 штук, расположены на боковых стенах топки вдва яруса по блочной схеме (рисунок 1.13, а). Котел оборудован двумя шаровыми барабанными мельницами и индивидуальной замкнутой пылесистемойс промбункером.а)б)Рисунок 1.13 – Схема котла ПК-24 до реконструкции (а) и после реконструкции (б):1 – пылеугольные горелки; 2 –пароперегреватель ширмовый; 3 – вентилятор; 4 – эжектор;5 – колонка управления НД; 6 – поворотные заслонки; 7 – сопла нижнего дутья; 8 – нижнеетретичное дутье; 9 –питатель сырого угля (шнековый); 10 – бункер сырого угля; 11 – коробвоздуха на горелки; 12 – топливные горелки (прямоточные); 13 – удлиненный ШПСУ;14 – фронтовой надгорелочный козырек; 15 – задний аэродинамический козырек;16 – верхнее третичное дутьеРеконструкция котла на метод НТВ-сжигания заключалась в следующем[75, 76]: на отметке 14,2 м с фронта котла (рисунок 1.13, б) смонтированы четыре прямоточные топливные горелки (12) прямоугольного сечения с наклоном 45 вниз, расположенные равномерно по всей ширине котла.
Ввод верхнего третичного дутья (16) осуществлен на отметке 22,5 м, а на отметке ~ 11 мустановлены 4 коллектора нижнего третичного дутья (8), предназначенныедля ввода дополнительного воздуха в вихревую зону. В нижней части холодной воронки, над шнеками шлакоудаления по всей ширине топки, смонтиро-48ваны 6 сопел нижнего дутья (7). Напротив каждого сопла установлена поворотная заслонка (6) из стального листа толщиной 0,03 м, охлаждаемая технической водой.Первый этап работы котла по методу НТВ-сжигания осуществлен приэжекторной подаче дробленого топлива. Эксплуатация котла по этой схеме(более 6000 часов) и его испытания показали возможность устойчивого воспламенения и сжигания дробленого топлива (азейского бурого, черемховского каменного углей и их смесей) с гранулометрическим составомR1/R6/R10 = 85/50/25 % и max 810-2 м без подсветки мазутом в широком диапазоне нагрузок котла (0,44…1,04)Dном.
Характеристики топлива изменялись в пределах: для азейского угля – Wr = 20…26 %, Ar = 10…18 %,Vdafлет = 44…48 %, Qir = 16…17,5 МДж/кг; для черемховского – Wr = 10…16 %,Ar = 20…27 %, Vdafлет = 46…48 %, Qir = 16…18 МДж/кг. Tmax понизилась с1680…1700 K (при пылеугольном сжигании) до 1530 K. Это привело к устранению шлакования РПН и КПН в исследованном диапазоне нагрузок ипозволило демонтировать обдувочные приборы. Однако недостатком такойсхемы оказались большие значения q4ун, которые достигали 8…11,8 %. Такиевысокие значения q4ун могли возникать в силу специфической аэродинамикиНТВ-топки, при которой возникал пробой горелочной струи частицами, разогнанными в струе нижнего дутья (НД).На втором этапе освоения была предложена -образная схема движениягазотопливных потоков в топке, которая обладала повышенными сепарационными возможностями и позволяла организовать регулируемое ступенчатоесжигание топлива (в НВЗ и ПЧФ).
Для этого в топке были установлены двасепарационных козырька – с фронта над горелками и на задней стене (рисунок 1.13, б). Над топливными горелками с фронта котла выполнен аэродинамический козырек (14) из отведенных внутрь топки труб НРЧ. Нижняя частькозырька отстоит от фронтовой стены топки на 1,8 м. На задней стене топки врайоне поворотной камеры на отметке 23,6 м установлен аэродинамическийкозырек (15) с вылетом 2,2 м.Устойчивое воспламенение топлива при такой схеме позволило опробовать способ прямой подачи дробленого топлива из ШПСУ в топку. Работа поэтой схеме показала, что уровень температур в топке практически не изменился (Tmax 1530 K ), отсутствовало шлакование стен топки, ШПП и КПП,системы очистки ПН не применялись.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
