Использование котлов с кольцевой топкой при техническом перевооружении ТЭЦ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование котлов с кольцевой топкой при техническом перевооружении ТЭЦ

В 90-е годы был спроектирован и изготовлен не имеющий аналогов в мире опытно-промышленный котёл с кольцевой топкой производительностью 820 т/ч (рис. 1).

Е-820-13,8-560БТ установлен (и успешно работает в течение 15 лет) на Ново-Иркутской ТЭЦ (г. Иркутск), в ячейке, спроектированной под традиционный П-образный котёл мощностью 500 т/ч.

Рис. 1. Общий вид котла Е-820 с кольцевой топкой и 3D-модель

Котлоагрегат (КА) рассчитан на сжигание сильношлакующих бурых углей Канско-Ачинского бассейна (березовского и ирша-бородинского), а также менее шлакующего азейского угля, и имеет Т-образную компоновку и твердое шлакоудаление.

Кольцевая топка представляет собой открытую восьмигранную призматическую камеру, внутри которой по всей высоте установлена коаксиальная восьмигранная вставка. Обе камеры изготовлены из цельносварных панелей из труб Ду 60/48 (Ст 20) с шагом 80 мм. В полой внутренней шахте диаметром ~ 9 м установлена центральная колонна - пилон, на которую опираются барабан и хребтовые балки.

Прямоточные регулируемые горелки установлены на наружных гранях в три яруса с направлением осей по тангенциальной схеме.

В верхней части топки по проекту расположены сопла для подачи низкотемпературных рециркулирующих газов, которые при последующей эксплуатации использовались для ввода третичного дутья. Для ликвидации остаточной крутки факела и интенсификации смешения струи рециркуляции вводятся в топку тангенциально в направлении, противоположном вращению факела.

В горизонтальных газоходах и в конвективных шахтах расположены радиационно-конвективные поверхности пароперегревателя и экономайзера. Трубчатый воздухоподогреватель вынесен в отдельную шахту. Размол и газовая сушка топлива производятся в 6 мельницах-вентиляторах типа МВ - 2700/650/590.

Характерной особенностью КА с кольцевой топкой является низкая концентрация оксидов азота в уходящих газах: уровень выбросов NO_x почти вдвое ниже, чем на соседних котлах БКЗ-420 и БКЗ-500 этой станции (370-400 мг/нм³). При этом, как показали испытания, подача в верх топки 10% третичного воздуха дополнительно снижает концентрацию NO_x на 20-25%.

По условиям шлакования Е-820 работает более надежно, чем БКЗ-500 и БКЗ-420, имеющие традиционные топочные устройства: как показывает опыт эксплуатации, при сжигании различных углей (за эти годы на котле в качестве основного топлива сжигалось 5 типов углей) на КА отсутствуют загрязнение и шлакование экранов внутренней вставки. Что же касается экранов наружной камеры, то здесь в отдельных зонах эпизодически появляются непрочно связанные отложения, которые легко удаляются при водяной очистке (1-2 раза в сутки). Следует отметить, что до 2004 г. КА работал вообще без средств очистки топки, а очистка пароперегревателя до настоящего времени никогда не включалась.

Учитывая положительный опыт работы Е-820, были проработаны также различные предложения по КА с кольцевой топкой как для вновь проектируемых, так и для замены отработавших крупных энергоблоков, рассчитанных на сжигание различных углей.

Так, например, для сжигания березовского и подмосковного бурых углей, кузнецких каменных углей марки «Г» и «Д» проработан профиль Т-образного котла для блока 350 МВт на суперкритические параметры пара (300 кгс/см² и 590/590°С) - как вариант замещения котла П-59 на Рязанской ГРЭС.

По проекту КА с кольцевой топкой устанавливается в ячейке на месте старого котла. Однако, поскольку он имеет меньшую высоту (на 25%) и меньшую массу металла под давлением (на 14%) в сравнении с традиционной компоновкой, то мощность и параметры пара нового блока могут быть существенно повышены.

Выполненные проработки профиля мощных КА с кольцевой топкой показывают, что их заводское изготовление не вызывает принципиальных конструкторских и технологических сложностей, а их эксплуатация повышает энергоэффективность ТЭЦ.

Квривишвили А.Р., Серант Ф.А., Цепенок А.И. 15-летний опыт успешной работы котла Е-820 с кольцевой топкой на Ново-Иркутской ТЭЦ. Возможное использование котлов с кольцевой топкой при техническом перевооружении существующих и строительстве новых энергоблоков мощностью 300 МВт и более на бурых и каменных углях // Сборник докладов и каталог Всероссийской конференции «Реконструкция энергетики-2015». 9-10 июня 2015 г., г. Москва, ООО «ИНТЕХЭКО». С. 23-26.

Запущена крупнейшая в мире установка по улавливанию углекислого газа