Система термической подготовки на котлах ПК-40-1

При растопке прямоточных котлов ПК-40-1 расходуется значительное количество мазута по сравнению с барабанными котлами той же мощности.

Поскольку ТЭС Кузбасса в последние годы работают на каменных углях с высоким выходом летучих веществ(35 – 40 %) появилась возможность разработки и внедрения достаточно простой системы термоподготовки для организации муфельной (безмазутной) растопки котлов ПК-40-1.

Рисунок 5.24 – Система муфельной растопки котла ст. № 12 А Томь-Усинской ГРЭС: 1 – топочная камера котла ПК-40-1; 2 – муфельные предтопки; 3– штатные горелки котла; 4 – короб вторичного воздуха; 5 – муфельная горелка; 6 – существующие линии пара и мазута; 7 – пароакустическая мазутная форсунка; 8 – воздух высокого давления для ПВК; 9 – резервные линии ПКВ от бункера пыли котла ст.№ 11 Б; 10 – баллон с пропаном для ЗСУ; 11 – термопары; 12 – линии ПВК от пылевых бункеров котла ст.№ 12 А; 13 – запально-сигнальное устройство (ЗСУ);

14 – пылевоздушный эжектор

По согласованию с техническим руководством Томь-Усинской ГРЭС (Т-У ГРЭС) муфельные предтопки были установлены взамен штатных пылеугольных горелок на котле ст. № 12 (рис. 5.24).

На разработанную систему термоподготовки получены совместные с Т-У ГРЭС патенты на изобретение[285-287].

Муфельные горелки были оборудованы пароакустическими форсунками малой мощности, которые хорошо зарекомендовали себя при эксплуатации. Запально-защитные устройства (ЗЗУ), установленные на муфелях корпуса 12Б были заменены на наиболее надежные в работе запально-сигнальные устройства (ЗСУ) на корпусе А котла ст.№12.

Принцип работы системы растопки аналогичен тому, что был впервые реализован нами на котле БКЗ-420 Красноярской ТЭЦ-2. Однако имеются существенные отличия в конструктивном оформлении муфельных горелочных устройств, которые позволяют их использовать как растопочные, так и при работе котла в качестве основных горелок.

Опыт эксплуатации разработанных горелочных устройств показал, что происходит небольшое снижение концентрации оксидов азота в дымовых газах (на 60 – 85 мг/куб.м.), что явилось прекрасным подтверждением результатов исследований, проведенных в лаборатории «Термическая подготовка углей» на полупромышленной экспериментальной установке кафедры ТЭС Политехнического института СФУ[42].

Экологический эффект получен небольшой потому, что из десяти горелок каждого корпуса котла переоборудованы были нами всего только две горелки.

Согласно исследованиям ПИ СФУ снижение оксидов азота может быть достигнуто в два с лишним раза при переводе всех горелочных устройств на разработанную систему растопки.

Таким образом, установленные горелочные устройства выполняют тройную роль, а именно используются в качестве растопочных так и основных горелок с одновременным снижением оксидов азота.

Следует отметить, что это первый случай в энергетике России, когда растопочные горелки используются в качестве основных пылеугольных горелок при сжигании углей.

Внедрение разработанной системы термоподготовки углей перед сжиганием на ТЭС резко сокращает затраты на сооружение горелочных устройств котла, т.к. в этом случае не требуется разводки топочных экранов для установки растопочных муфеле которые бы использовались только при пуске котельного агрегата, а при работе котла оставались в резерве. Т.е. по сути дела, на двух корпусах котла ПК-40-1 (ст. № 12) Томь-Усинской ГРЭС произошла замена одного типа штатных горелок на другой с дополнительной возможностью их использования в качестве растопочных.

Таким образом, разработанная система термоподготовки углей перед сжиганием в условиях ТЭС позволяет иметь малозатратное (без разводки топочных экранов) горелочное устройство, работающее на двух режимах – растопочном и рабочем с одновременным снижением оксидов азота.

Кроме того, в данном случае нет необходимости в установке дополнительного оборудования, что характерно при использовании плазмотронов или системы электророзжига.

Это является существенным отличием от разработанной и установленной на Красноярской ТЭЦ-1 системы электрорастопки, защищенной авторским свидетельством на изобретение [273], которая не позволяет совместить в растопочной горелке два режима работы.