Диссертация (1143428), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Максимальная экономичность котладостигнута при работе на двух ППС. В диапазоне паровых нагрузокD = 80…126 т/ч коэффициент полезного действия (брутто) котла составил = 91,2…89,3 %. При этом наиболее предпочтительна работа котла приD = 80…105 т/ч. Оптимальный коэффициент избытка воздуха за пароперегревателем для этого диапазона нагрузок составляет 1,18…1,26, а КПД (брутто) – = 90,5…91,2 %. Во всем исследованном диапазоне работы котла температура перегретого пара удовлетворяла требованиям и составляла250…280 С. Видимого влияния тонины помола на изменение пирометриитопки и механического недожога не обнаружено.Пирометрия топки при номинальной нагрузке показала, что вихревая249зона топки достаточно изотермична.
Температура факела изменяется в пределах 1250…1400 С, на выходе из топки 950…960 С, что практическисовпадает с расчетными значениями (рисунок 4.40). С момента пуска котелотработал более 6000 часов в основном при паровой нагрузке 90...100 т/ч.Шлакования топки и загрязнения конвективных поверхностей нагрева не наблюдалось.Таким образом, в результате модернизации котла БКЗ-85-1,3 с переводом на НТВ-сжигание получены следующие результаты:1. Выбросы газовых загрязнителей (оксиды азота и серы) не превышаютустановленных требований при сжигании проектного топлива (кузнецкие каменные угли марки ССР) в котлах установленной мощности (D < 420 т/ч).2. Повышена до 100 т/ч (на 18 %) номинальная паропроизводительностькотла и обеспечена его устойчивая работа на кузнецком каменном угле маркиССР в диапазоне нагрузок D = (0,5...1,05)Dном без подсветки факела мазутом.3.
КПД (брутто) котла в рабочем диапазоне нагрузок D = (0,8...1,05)Dномсоставляет η = 90,5...91,2 %.По итогам НТВ-сжигания кузнецких углей в котле БКЗ-85-1,3 ст. № 1МУП “Южная тепловая станция”, в 2008 г. на НТВ-технологию переведенаналогичный котел ст. № 2, а в 2011 г. – котел ст. № 3. Внедрение новогометода на этих котлах позволило обеспечить эффективное сжигание кузнецких каменных углей различных марок с обеспечением требований по защитеокружающей среды.4.3 Развитие метода низкотемпературного вихревого сжиганияпри техническом перевооружении котла БКЗ-210-13,8Кировской ТЭЦ-4.
Опыт создания многотопливной топки4.3.1 Описание и расчетные характеристики котладо технического перевооруженияПаровой котел БКЗ-210-13,8 ст. № 9 изготовлен на Барнаульскомкотельном заводе в 1967 году. Котел вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией, П-образной компоновки, с твердымшлакоудалением, с уравновешенной тягой, имеет следующие расчетные параметры: паропроизводительность Dпп = 210 т/ч, давление перегретого параpпп = 13,8 МПа, температуру перегретого пара tпп = 813 K (540 С).
Номинальная тепловая мощность котла составляет Q = 143 МВт (123 Гкал/ч). Расчетное250топливо – фрезерный торф. В связи с ограничениями поставок расчетноготоплива (торфа) в котлах также сжигается кузнецкий каменный уголь (марокГ и Д) и природный газ.Топочная камера котла БКЗ-210-13,8 имеет сечение в плане 95366656 мм,стены полностью экранированы трубами 605,5 мм. Регулирование температуры перегретого пара осуществляется впрыском собственного конденсата.Конвективная шахта представляет собой опускной газоход с размещенными внем (в рассечку) водяным экономайзером и воздухоподогревателем.Система пылеприготовления котла индивидуальная, замкнутая, сушильный агент – горячий воздух. Топливо из бункеров сырого угля подается скребковыми питателями в молотковые мельницы типа ММТ1500/2510/735, оборудованные шахтными сепараторами.
На фронтовой стене котла установлены 3односопловые пылеугольные горелки (по числу пылесистем) с подводом пылии воздуха параллельными струями. Для удаления шлака из топки на котле установлены два шнековых транспортёра производительностью по 12 т/час каждый.Тягодутьевое оборудование котла состоит из двух дутьевых вентиляторов типа ВДН-20У-II и двух дымососов типа Д202. Очистка уходящих газовот золы осуществляется в мокропрутковых скрубберах.Анализ работы котла БКЗ-210-13,8 (ст. № 9) Кировской ТЭЦ-4 выявилследующие основные недостатки:1. Концентрация оксидов азота при сжигании каменного угля достигает1500 мг/нм3, при сжигании торфа – до 700 мг/нм3, что значительно выше нормативных показателей.
При работе на газе выбросы NOx достигают 370 мг/нм3.2. Работа котлов на каменном угле ограничена шлакованием поверхностей нагрева. Максимальная нагрузка по условиям шлакования составляет не более 185 т/ч.3. На твердом топливе (уголь и торф) котел работает с крайне низкимиэкономическими показателями. КПД (брутто) на каменном угле 72…82 %,на торфе – 84…86 %. Расход резервного топлива при работе на фрезерномторфе достигает 20…30 % (по теплу).Одно из основных требований к техническому перевооружению, нарядус ликвидацией перечисленных ограничений, обеспечить нормативные требования по выбросам оксидов азота при работе на трех видах топлива (каменный уголь, торф и природный газ). Это потребовало проведения модельных исследований их генерации и преобразования в топочном процессе проектируемого котла.2514.3.2 Основные мероприятия при техническом перевооружениикотла БКЗ-210-13,8 на метод НТВ-сжиганияТехническое перевооружение котла БКЗ-210-13,8 (ст.
№ 9) КировскойТЭЦ-4 на низкотемпературное вихревое сжигание осуществлено в 2007 году.Основные мероприятия при техническом перевооружении котла состояли вследующем. Топочная камера выполнена газоплотной (ширина и глубинатопки по осям труб составляет соответственно 9536 и 6656 мм) из труб диаметром 605 мм с шагом 80 мм. В нижней части топки фронтовой и заднийэкраны образуют скаты «холодной» воронки, которые перекрывают ее устьев плане, при этом оставляя проход (по высоте) для выхода шлака из топки(общий вид котла показан на рисунке 4.48).В средней части топки впанели фронтовой стены установлены в один ярус по высоте 6пылеугольных горелок, направленных вниз под углом 45º к горизонту, крайние из которыхразвернуты на угол 5 к оси топки.
На вертикальном участке боковой стены топки (между скатом холодной воронки и аэродинамическим выступом в дваяруса установлены 4 газомазутные прямоточно-вихревые горелки типа ГМПВ-45 (900/540).Газомазутные горелки оборудованы защитно-запальными устройствами (ЗЗУ) и фотодатчиками для индивидуального контроля факела горелки.В устье холодной воронкиустановлена система нижнегодутья.
На задней стене топочной камеры установлены триРисунок 4.48 – Общий вид котла БКЗ-210-13,8ст. № 9 Кировской ТЭЦ-4 после техническогояруса сопел третичного дутья,перевооружения на НТВ-технологию сжигания252Таблица 4.12 – Основные расчетные характеристики котла БКЗ-210-13,8после технического перевооруженияНаименование,размерностьНагрузка котла относительная, (D/Dном)100Нагрузка котлаабсолютная, т/чКоличество работающихпылесистем, шт.Расход топлива(расчетный), нм3/ч (т/ч)Давление парана выходе из котла, кг/см2Температура пара навыходе из котла, оСТемпература воды на входев котел, оСКПД котла (брутто), %Температура газовна выходе из топки, оСТемпературауходящих газов, оСТеоретически необходимоеколичество воздуха, нм3/кгКоэффициент избыткавоздуха на выходе из топкиПрисосы:в пылесистемев топкев пароперегревателев экономайзере(вторая ступень)в экономайзере(первая ступень)в воздухоподогревателеОбщий расход организованного воздуха, нм3/с,(тыс.нм3/ч)Температура воздуха:холодного, ˚Cна входе в ВП, ˚Cгорячего, ˚Cаэросмеси, ˚CОбозначениеВеличинаУгольГазФрез.
торф–119 %71 %119 %60 %100 %60 %D250150250125210125–––3232Bр19,311,5(31,2)(15,7)(78,0)(46,3)Pпп140tпп540tпв230η94,895,292,491,988,288,5т10738411059854967834ух118109134117156139V0т9,461,055,541,051,21,21,21,228,8(103,7)54,4(196)30,5(109.8)плтпп00,020,03вэ20,02вэ10,02вп0,07Vоргtхвtвпtвпtасм53,1(191)31,9(114,8)350–57,5(207)2,1305038010041580равномерно размещенные по ширине котла. Каркас котла и площадки обслуживания в районе газомазутных горелок реконструированы. Скребковые пи-253татели заменены на двухступенчатые двухшнековые с регулируемой частотой вращения.Технические характеристики котла БКЗ-210-13,8 ст.
№9 КировскойТЭЦ-4 после технического перевооружения приведены в таблице 4.12.Новый котел предназначен для работы на трех основных топливах: кузнецком каменном угле марки Г и Д, фрезерном торфе и природном газе [564],расчетные характеристики которых приведены в таблицах 4.13 и 4.14.Таблица 4.13 – Расчётные характеристики кузнецкого каменного углямарок Г, Д и фрезерного торфаНаименованиеОбозначениеРазмерностьЭлементарный состав топлива на рабочую массу:ВлагаWr%rЗолаA%rСераS%rУглеродC%rВодородH%rАзотN%rКислородO%ккал/кгНизшая теплота сгоранияQirкДж/кгdЗольность на сухую массу%AПриведенные характеристики:Расчетные характеристикиКузнецкийФрезерныйугольторф11,2…22,313,2…22,30,2…0,443,3…59,43,1…4,31,4…1,97,2…9,84119…564317245…2362614,9…28,755,16,60,121,72,31,013,21750732714,7влажностьWпрr%кг/МДж0,47…1,297,74зольностьrAпрSrпр%кг/МДж0,56…1,290,93%кг/МДж0,01…0,020,01V0м3/кг4,444…6,1002,102Vг0м3/кг5,025…6,6593,047Vdaf%42,1…43,661,4Kло–1,1…1,2–R100R500R1000%%%30...351...240...60сераТеоретически необходимоеколичество воздухаОбъемы продуктов сгорания(при =1), в том числе:Выход летучих на сухоебеззольное состояниеКоэффициентразмолоспособностиГранулометрическиехарактеристики топлива:- полный остаток на сите 100 мкм- полный остаток на сите 500 мкм- полный остаток на сите 1000 мкм10...20254Выбросы газообразных оксидов серы при работе котельной установкиБКЗ-210-13,8 ст.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
