книги из ГПНТБ / Энергетическое использование фрезерного торфа

А-А

Рис. 7-ЗІ. Пылёгазовые горелки для ШМТ.

21G

электростанции как буферного потребителя при излиш­ ках природного газа в летнее вреімя, при аварийном прекращении подачи торфа с предприятий).

Горелочные устройства для сжигания фрезерного торфа и природного газа должны удовлетворять требо­ ваниям оптимальной работы при любом из разновидно­ стей топлив, без каких-либо конструктивных изменений горелочных устройств.

'В качестве примера приводится конструкция горелочиого устройства, разработанная ПКК треста «Центрэнергомонтаж», для котла среднего давления типа 060/34 производительностью 90 т/ч, установленного на ТЭЦ энергоуправления БССР.

Объем топки У=353 лі3 с радиационной 'поверхностью нагрева 268 м \ степень экранирования топки ф=0,92; тепловое напряжение топочного объема Q/V='177 • ІО3 ккал/(м3 ■ч). На выходе из топки

мой плоских параллельных струй. Были установлены четыре горелки, но две на каждую шахтно-мельничную установку (рис. 7-31). Щели имеют ширину 370 мм и высоту 1 450 мм с простенком между ними 900 мм. Шахтно-мельничные установки расположены на фронтовой стене топки иод углом 9° к продольной оси котла; простенок-между средними горелками -равен 1 900 мм.

Для подачи газа к горелкам имеются два газовых коллектора, расположенных с обеих сторон канала горелки. Газ поступает через калиброванные сопла коллекторов в поток воздуха; газовоздушная смесь поступает в топку со скоростью 21 м/сек. Для лучшего пере­

217

114 мм, причем по направлению движения воздуха сначала распо­

перед горелками при £>к=90 г/ч равно 560 кг/м2. Воздух подается через эжекционные сопла и через воздуховод н головку сепарационной шахты.

При сжигании газа мельницы отключаются заслонкой, располо­ женной в сепарационных шахтах.

Работа котла после реконструкции показала, что при сжигании природного газа температура перегретого пара низкая. Для устра­ нения этого недостатка был удален кипятильный четырехрядный пучок. »Балансовые испытания при работе на природном газе пока­ зали, что к. п. д. значительно изменяется в зависимости от величины избытка воздуха при различных нагрузках котла (рис. 7-33), макси­

ха а"т=:1 и достигала <7з=1ч-3%. Оптимальное значение а"т при сжигании газа составляло 1,08—іІД.

При работе топки на фрезерном торфе и переводе ее на сжига­ ние природного газа производится открытие вентилей на газопрово­ де и отключение мельницы после прекращения подачи фрезерного торфа и проветривания мельницы. После этого открываются заслон­ ки для подачи дополнительного воздуха в толовки шахты.

При сжигании фрезерного торфа во избежание засорения газо­ вых сопл в газовые коллекторы подается воздух примерно в коли­ честве 5% общего расхода воздуха.

7-3. ОПЫТ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ИВЭНЕРГО

Ивановская ГРЭС

На станции установлено девять котлов. Котлы № 1 — 5—трехбарабанные водотрубные типа «Стерлинг» Витковицкого завода (Чехословакия) производительностью 100 т/ч, реконструированные со слоевого на факельное сжигание фрезерного торфа. Котлы № 6—7 — четырех­ барабанные водотрубные ЛМЗ производительностью 100 т/ч, реконструированные по проекту института Оргэнергострой со слоевого на факельное сжигание фрезер­ ного торфа. Котлы № 8 и 9 — однобарабанные типа «Паукер» производительностью 100 т/ч.

Все котлы оборудованы топками с шахтно-мельнич­ ными установками для сжигания фрезерного торфа и подмосковного угля. На котлах № 1—5 выполнены горе­ лочные устройства типа «тонкие струи».

Для дожигания отсепарированного торфа в холодных воронках котлов № 1, 2, 3 смонтированы дожигательные решетки, которые позволили снизить потерю от механи­ ческого недожога на 0,6—0,8%,

218

Электростанция сжигает фрезерный торф как в чи­ стом виде, так и в смеси с подмосковным углем: с добав­ кой его 8—20%, а в отдельных случаях до 50—70%. Шлакования при сжигании фрезерного торфа не наблю­ дается, но имеет место занос летучей золой паропере­ гревателей и экономайзеров. При сжигании же смеси фрезерного торфа с углем шлакование котлов происхо­ дит особенно на скатах холодных воронок.

Максимальный паросъем при работе на фрезерном торфе достигает при влажности торфа 49—50%. С уве­ личением влажности паролроизводительность котла уменьшается и при влажности 55% паросъем снижается до 70% номинального.

Топочные процессы ведутся по режимным картам со средним коэффициентом избытка воздуха а"т='1,35 при сжигании фрезерного торфа с использованием подачи вторичного воздуха в сопла горелок и в холодные во­ ронки.

К- п. д. брутто составляет 86—87%. Большое влия­ ние на снижение к. п. д. оказывает влажность торфа, при увеличении которой выше 49% к п. д. снижается на 1% на каждый процент превышения влажности свыше 49%.

При сжигании смеси фрезерного торфа с углем к. п. д. также снижается. Снижение к. л. д. составляет 1% на каждые 10% присадки угля.

Степень подсушки фрезерного торфа в мельницах — 15—20%. Температура горячего воздуха за воздухоподо­ гревателями в среднем по котлам составляет 295 °С, что явно недостаточно. Это обстоятельство является одной из причин, снижающих к. п. д. из-за повышенных потерь с механиечским недожогом. Для повышения экономич­ ности процесса горения температуру воздуха следует поднять до 380—420 °С, что можно сделать только за счет проведения реконструктивных работ.

Все котлы, кроме № 6 и 7, оборудованы автомати­ кой горения. Однако пиковый график работы электро­ станции и нестабильность качества торфа затрудняют эффективное использование автоматики.

Топлнвоподача состоит из разгрузочного и дробиль­ ного корпусов и четырех ленточных транспортеров с дву­ мя подъемными эстакадами. Загрузка транспортеров в разгрузочном корпусе производится двумя багерами ЛМГ. В 1970 г. введена в эксплуатацию пристройка

219

разгрузочного 'Корпуса и комплекс по механизированной разгрузке топлива из вагонов узкой колеи разгрузочны­ ми машинами клиноскребкового типа. Ввод пристройки повысил надежность топливоподачи и позволил выво­ дить в ремонт багеры в разгрузочном корпусе без сни­ жения нагрузки станции.

На ленточной топливоподаче установлена типовая технологическая защита. Кроме того, установлены устройства:

мембранно-электрические автоматы для отключения трансформаторов при забивании пересыпных течек и переполнении бункеров котла № 9 (последнего по трак­ ту засыпки);

мембранно-механические автоматы для подъема плужков-отсекателей топлива с транспортерной ленты при переполнении бункеров котлов № 1—8.

На станции имеет место зависание топлива в бунке­ рах котлов, которое устраняется ручным способом. В 1970 г. смонтирована установка парообрушения.

Для ускорения и облегчения разгрузки фрезерного торфа в зимних условиях в разгрузочном корпусе смонтировано водяное отопление, а в воротах устроена тепловая завеса.

Ивановская ТЭЦ (блок высокого давления)

На станции установлено шесть котлоагрегатов типа

На станции сжигание фрезерного торфа в чистом ви­ де не производится, так как котлы при этом не несут номинальной нагрузки.

Опыты, проведенные на котле № 4 для определения его максимальной паропроизводительности при сжига­ нии одного фрезерного торфа, показали, что максималь­ но возможные нагрузки лежат в пределах 109—157 т/ч в зависимости от качества торфа (табл. 7-6).

Ни в одном из проведенных опытов не было достиг­ нуто проектной производительности 170 т/ч.

Причиной невозможности дальнейшего увеличения натрузки котла является нехватка первичного воздуха. Во всех опытах почти весь воздух подавался в качестве первичного. Вторичный воздух был открыт лишь на верхние шлицы не более чем на 60%.

220

Т а б л и ц а 7-6

Такой воздушный режим оказался наиболее прием­ лемым для достижения максимальной нагрузки. Даль­ нейшее уменьшение вторичного воздуха приводило

кснижению нагрузки котла и ухудшению экономично­ сти. Увеличение вторичного дутья выше 60% приводило

кнеобходимости уменьшать расход топлива на мельни­ цы (так как последние перегружались из-за уменьше­ ния первичного воздуха) и тем самым снижать нагруз­ ку котла. В процессе опытов приходилось иногда откры­ вать нижние шлицы, прикрывая верхние, а также не­ значительно открывать третичное дутье (через заднюю

стенку топки) для регулирования температуры перегре­ того пара.

Испытания котельного оборудования при сжигании одного фрезерного торфа при работе шести котлов (№ 1—7) показали, что общая паропроизводительность котлов достигла лишь 600 т/ч вместо номинальной 1 070 т/ч. При этом удержать указанную нагрузку уда­ валось в течение 1,5 ч только при включении 12 мазут­ ных форсунок, отключении бойлерной, включении двух

дают лишь 50—60% максимальной нагрузки. При наи­ лучшем качестве торфа (которое имело место при испы­ таниях котла № 4) производительность составляла ~85% максимальной нагрузки (при работе шести кот­ лов).

221

При работе восьми котлов электростанция сможет нести нагрузку не более 125—130 Мет. По этой причине сжигание фрезерного торфа в чистом виде на электро­ станции не производится. Торф сжигается в смеси с подмосковным или кузнецкими углями в соотношени­ ях 50:50. В летний период торф сжигается иногда сов­ местно с природным газом, однако это приводит к шла­ кованию топки и фестона котла.

Котлы ТП-170 оборудованы топками с шахтными мельницами. Шахтные мельницы имеют амбразуры с го­ ризонтальными рассекателями.

На котлах БКЗ-220-100Ф топливо сжигается в горел­ ках типа «тонкие струи».

При сжигании вышеуказанных смесей топлив наблю­ дается шлакование пароперегревателя и фестона. Для предупреждения шлакования на котлах БКЗ-220-100Ф применяются обдувочные аппараты типа ОГ и ОПР; на всех котлах смонтирована и используется виброочистка пароперегревателей.

Фестон на котлах ТП-170 расшлаковывается вруч­ ную.

Подсушка топлива производится в мельницах горя­ чим воздухом с температурой 350—370 °С.

На котлах смонтирована и работает автоматика горе­ ния, состоящая из регулятора загрузки мельниц, регуля­ тора топлива, регулятора разрежения, регулятора обще­ го воздуха.

Коэффициент использования автоматики составляет примерно 75%• Столь низкий коэффициент использова­ ния автоматики объясняется в основном нестабильными режимами горения из-за часто меняющегося состава топлива.

Топливоподача работает по следующей схеме. Топли­ во в зимнее время направляется в размораживающее устройство, которое может принять 22 вагона. После разгорева вагоны с топливом подаются в разгрузочный сарай, где топливо разгружается в приемные ямы и с помощью четырех многоковшовых перегружателей ти­ па ПМТ-0 подается на транспортеры ІА и 1Б длиной 171,5 м и шириной 1200 мм, производительностью 350 т/ч. Транспортеры ІА и 1Б оборудованы шкивными электромагнитными сепараторами.

С транспортеров ІА и 1Б топливо попадает на транс­ портер № 2 длиной 18 м и шириной 1 200 мм, произво-

222

дительностыо 350 т/ч и углом подъема 12°. С транспор­ тера № '2 топливо пересыпается на транспортеры ЗА и ЗБ, имеющие длину 75 ж и ширину ленты 1 400 жж, про­ изводительностью 440 т/ч и углом подъема 18°. Над транспортерами установлен передвижной подвесной электромагнитный сепаратор. Между транспортерами ЗА и ЗБ, 4А и 4Б расположен дробильный корпус, в ко­ тором установлены молотковые дробилки № 1 и 2 типа ОМ-170 производительностью 200 т/ч.

После дробления до размеров 10—30 мм топливо по­ падает на транспортеры 4А и 4Б, имеющие длину 120 ж, ширину ленты 1400 мм, производительностью 450 т/ч и углом подъема 18°. На транспортерах 4А и 4Б установ­ лены автоматические ленточные весы типа ЛТП00.

С транспортеров 4А и 4Б топливо попадает на транс­ портеры 5А и 5Б, имеющие длину 154 ж, ширину ленты 1 600 жж, производительностью 450 т/ч. Эти транспорте­ ры оборудованы плужковыми сбрасывателями.

При недостаточном количестве топлива в разгрузоч­ ном сарае его можно подать прямо из штабеля расход­ ного склада с помощью грейферных кранов и четырех передвижных 'бункеров-воронок, через которые топливо попадает на транспортер № 6.

Транспортер № 6 имеет длину 360 ж, ширину ленты 1200 жж и производительность 180 т/ч при работе трех грейферных кранов. С транспортера № 6 топливо попа­ дает на транспортер № 3 основного тракта топливопо­ дачи.

Топливоподача имеет технологическую блокировку. Аварийный останов транспортеров тросовый. Автомати­ ка топливоподачи отсутствует.

Против зависания топлива в бункерах расширены течки перед бункерами, смонтировано устройство для пневмоо'брушения топлива в бункерах.

Владимирская ТЭЦ (блок высокого давления)

На электростанции установлены четыре котла типа БК'З-ЗЮ-'НОФ с параметрами пара рк=151 кгс/см2 и А-п='570 °С.

В качестве топлива в основном используется фрезер­ ный торф Гусевского торфопредприятия. Среднегодовое качество торфа по отдельным годам достаточно постоян­ но. Однако в течение года качество отличается очень

223

резко. 'Колебание влажности зимой доходит до 10—17%' (от 45 до 57 %), а летом от 42 до 47%• В 1970 г., особен­ но во втором полугодии, торф поступал с очень низкой степенью разложения (менее 15%), большим количест­ вом очеса, раздробленного пня, что вызывало определен­ ные трудности в сжигании.

к. п. д. с увеличением влажности уменьшается с 84,7 до 82,7%, т. е. на каждый процент влажности (свыше50%) к. п. д. уменьшается на 0,66%.

Подача летом слишком сухого торфа (42—47%) при­ водит к частым загораниям в сепарационных шахтах. Сжигание же переувлажненного торфа зимой и весной вызывает частое забивание течек и зависание торфа в бункерах котлов. Пробивка торфа в течках и бункерах производится вручную.

Низкое качество торфа заставляет держать в работе (зимой) беспрерывно все четыре котла.

На котлах за время их эксплуатации переоборудо­ ваны все горелочные устройства на горелки типа «плос­ копараллельные струи», что практически не повысило к. п. д., но значительно уменьшило пульсацию горения.

Проведенные исследования показали, что причинами, препятствующими поддержанию устойчивой экономич­ ной нагрузки котла и дальнейшему повышению к. п. д., являются:

неравномерность распределения топлива и вторично­ го воздуха в амбразурах котла;

невозможность создания требуемых скоростей вто­ ричного .воздуха на выходе из сопл из-за перегрузки мельниц (скорость вторичного воздуха не удавалось по­ лучить выше 35 м/сек при проектном значении ее 50 м/сек). При ухудшении качества топлива эти скоро­ сти еще 'более уменьшаются из-за необходимого увели­ чения расхода первичного воздуха.

Для выравнивания распределения топлива и воздуха по высоте амбразуры и увеличения скоростей вторично­ го воздуха в настоящее время на станции проводится ряд реконструктивных изменений горелочных устройств.

В 1970 г. произведена реконструкция котла № 1 для сжигания избытков газа, а также дополнительно уста­ новлены четыре механические мазутные форсунки для сжигания мазута.

224