Ситуация в отопительной и промышленной энергетике России:
- уголь остается основным или даже единственным видом топлива в большинстве регионов;
- качество угля, поставляемого для нужд малой энергетики, продолжает неуклонно снижаться;
- серийные котлы со слоевыми топками, разработанные 30-40 лет назад для сжигания калорийных углей, практически не способны эффективно работать на низкокачественном топливе из-за слабой устойчивости их воспламенения и неполного выгорания.
Задача эффективного сжигания проблемных видов топлива давно и успешно решается путем использования современных технологий кипящего и циркулирующего слоя. Однако, внедрение этих технологий в традиционном виде (НТКС) на действующих котлах встречает ряд технических и экономических трудностей (необходимость установки пусковых горелок, сложной автоматики, мощных вентиляторов, "горячих" циклонов и т.д.) и не находит распространения в промышленной энергетике.
В этой связи ООО "ПЕТРОКОТЁЛ-ВЦКС" разработал и уже около 20 лет успешно внедряет более простую, надежную и рентабельную модификацию кипящего слоя - технологию высокотемпературного циркулирующего кипящего слоя - ВЦКС, которая сводит к минимуму объем и стоимость реконструкции серийных котлов и изготовления новых, сохраняя при этом все преимущества передовой технологии.
За 20 лет работы создана технология ВЦКС, которая:
- проста, надежна и экономична в эксплуатации;
- дешевая и быстрая в исполнении.
Реконструкция типовых слоевых котлов с переводом их на новую перспективную технологию сжигания твердых топлив ВЦКС, позволяет повысить производительность котла на 50% (за счет интенсификации теплообмена в кипящем слое и установки дополнительных поверхностей), тем самым с той же площади котельной снимать большее количество тепла.
Технология ВЦКС позволяет при реконструкции практически полностью сохранить традиционные конструктивные решения по котлам, системе шлакозолоудаления и автоматике, что значительно снижает общие затраты на проведение работ.
Реконструкция сохраняет котел в своей ячейке на своем старом месте и не затрагивает вспомогательного оборудования.
Обычные слоевые топки требуют пневмо-механических забрасывателей (одного из самых ненадежных механизмов) для равномерного распределения топлива по всей площади широкой решетки.
Поскольку сжигание в ВЦКС происходит на узкой решетке, котлы ВЦКС оборудуются для подачи топлива простыми пневмо-гравитационными питателями без забрасывателей. Кипящий слой сам равномерно распределит и перемешает поданное топливо.
Эксплуатация котлов с топками ВЦКС не предъявляет высоких требований к квалификации обслуживающего персонала и, практически, ничем не отличается от типовых слоевых котлов, не требует специального обучения, достаточно кратковременной стажировки.
Для Вас – наш богатый накопленный опыт разработки, изготовления и пуска в эксплуатацию десятков котлов ВЦКС мощностью от 1,5 до 50 МВт, с высокой надежностью и КПД, недостижимых для серийных слоевых котлов.
О переводе слоевых котлов на сжигание дешевых местных топлив в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое (ВЦКС)
Применение технологии сжигания твердых топлив в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое (ВЦКС) в промэнергетике в последние годы расширяется благодаря возможности вовлечь в использование достаточно широкий диапазон дешевых местных углей низкого качества.
Котлы с ВЦКС имеют следующие преимущества перед типовыми слоевыми котлами:
- повышение надежности за счет отказа от ненадежных элементов и механизмов, улучшение культуры обслуживания;
- расширения диапазона используемых топлив: в них могут сжигаться практически любые угли (теплотворной способностью от 3500 до 6000 ккал/кг, зольностью до 50%, крупностью куска от 6 до 50 мм);
- повышение эксплуатационного КПД до 85 - 87% против 72 - 80% у типовых слоевых котлов;
- расширение диапазона регулирования нагрузки (от 20 до 100% мощности);
- возможность применения внутритопочных методов снижения выбросов оксидов азота (NОх) до 150 - 200 мг/м куб газа - (более, чем в 3 раза);
- возможность организовать многоступенчатое улавливание и возврат в топку на дожигание мелких частиц топлива и золы, тем самым снизить концентрацию твердых выбросов в атмосферу в 5 - 6 раз по сравнению с типовым слоевым сжиганием.
Котлы с ВЦКС опробованы в длительной эксплуатации.
Основные эксплуатационные характеристики котлов (ВЦКС и слоевых):
Тип котла |
КВ-ТС-10 |
КЕ-10 |
КВ-ТС-20 |
Тип сжигания |
ВЦКС |
слоевой |
ВЦКС |
слоевой |
ВЦКС |
слоевой |
Топливо |
смесь камен-ных |
кузнецк. камен-ный |
нерюнгр. камен-ный |
кузнецк. камен-ный |
кузнецк. камен-ный |
отсев черно-горск |
Эксплуата-ционный КПД,% |
83 - 86 |
70 - 76 |
85 - 87 |
73 - 76 |
72 - 77 |
84 - 87 |
Диапазон регулир. нагруз., % от Дном |
20 -150 |
50 - 80 |
20 - 150 |
40 - 100 |
50 -80 |
20- 150 |
Выброс летучей золы, г/м3 |
1,5 - 2 |
12 - 15 |
1,5 - 2 |
12 - 15 |
1,5 - 2 |
12 - 15 |
Выбросы оксидов азота NОx, мг/м3 |
150 - 200 |
300 - 400 |
200 - 240 |
300 - 400 |
145 - 200 |
300 - 400 |
С чего начинается ВЦКС?
Перевод слоевых котлов на ВЦКС происходит путем простой реконструкции:
- замены широкой слоевой топки на узкую (из типовых колосников ТЛЗМ, валов, механизмов передачи);
- размещения топки ВЦКС в зольном отделении (при его наличии) для увеличения высоты топочного пространства;
- установки фронтового и поворотного экранов топочной камеры.
Создание комбинированных по топливам котлов путем реконструкции - это:
- обновление устаревшего оборудования;
- мероприятия по топливосбережению;
- вовлечение в использование дешевых углей пониженного качества;
- соблюдение экологических нормативов по вредным выбросам в атмосферу.
Отличительные особенности котлов на основе ВЦКС:
- Кипящий слой формируется на узкой наклонной подвижной решетке, собранной из чугунных колосников.
- Для образования кипящего слоя не требуется никаких специальных инертных материалов (песка, шамотной крошки и т.п.). Слой формируют частицы топлива, кокса и золы. Не требуется применение высоконапорного дутьевого вентилятора, т.к. отсутствие инерта позволяет снизить рабочую высоту кипящего слоя до 300-350 мм. Циркуляция материала слоя обеспечивается путем многоступенчатого осаждения и возврата в топку основной массы уноса без применения «горячих» циклонов.
- Для розжига котлов не требуется применения пусковых горелок. Котел может разжигаться от костра.
- Основная часть летучей золы выгружается вместе со шлаком прямо с решетки благодаря применению мощной системы возврата уноса и эффекту агломерации золовых частиц в ВЦКС.
- Требования к фракционному составу топлива не велики: допускается наличие кусков до 50 мм.
- Топливо в топку подается методом пневмо-гравитационного заброса, т.е. не требуется механических забрасывателей.
- Сжигание топлива осуществляется в две ступени:
- непосредственно в кипящем слое, куда подается 40-60% воздуха, необходимого для горения (образуется зона пиролиза и газификации топлива);
- в надслоевом пространстве топочной камеры, куда мощными струями вдувается вторичный воздух (происходит полное дожигание продуктов газификации и тонких фракций топлива).
Предлагаемые технические решения, одобрены Госгортехнадзором РФ.
Высокая надежность, экономичность и маневренность предлагаемых ООО «Петрокотёл-ВЦКС» котлов, а также простота и удобство их обслуживания неоднократно подтверждались результатами испытаний и отзывами персонала котельных.
|