На котле БКЗ-420 140 Красноярской ТЭЦ-2

В лаборатории «Термическая подготовка углей» кафедры «Тепловые электрические станции» Политехнического института Сибирского федерального университета был разработан проект системы термической подготовки КАУ на основе применения муфельного предтопка для организации безмазутной растопки и подсветки факела котла БКЗ-420 Красноярской ТЭЦ-2.

В отличие от муфельных предтопков, работающих на ТЭЦ-1, для первоначального разогрева внутренних стен футеровки муфельного предтопка было предложено использовать небольшое количество мазута.

В связи с тем что проектные работы были закончены глубокой осенью, когда все котлы БКЗ-420 были уже в эксплуатации возникла проблема выбора места установки муфельного предтопка. Наиболее удачным вариантом стала установка муфельной горелки с задней части котла на высотной отметке 5,6 м. Для этого необходимо было произвести разводку топочных экранов в месте установки муфельного предтопка. Это невозможно было сделать, так как котлы находились в работе. По согласованию с техническим руководством ТЭЦ-2 было принято решение по установке муфеля в ремонтный лаз с левой стороны котла (рис. 4.29).

Для наработки опыта эксплуатации системы растопки был специально выбран котел с промежуточным бункером. Это позволило значительно упростить всю систему растопки, так как в противном случае пришлось бы еще заняться наладкой системы заполнения угольной пылью специально смонтированных бункеров.

В предложенной системе растопки был зарезервирован один из 16 пылепитателей угольной пыли. Для воспламенения мазута использовалось запально-сигнальное устройство, оборудованное запальником, присоединенным к баллону с пропан-бутаном. С помощью запально-защитного устройства воспламенялся мазут, который подавался через паромеханическую форсунку производительностью 500 кг/ч.

За счет горения небольшого количества мазута нагревалась внутренняя стенка муфеля. Контроль за режимом нагрева муфеля производился с помощью термопар, которые фиксировали значение температуры дымовых газов по длине муфеля и температуру его внутренней стенки.

После прогрева муфеля (температура стенки около 500 С) включался на малых оборотах пылепитатель и угольная пыль высокой концентрации поступала на горение в раскаленный муфельный предтопок. Мазутную форсунку следовало отключить.

Вторичный воздух подавался по воздуховоду 12. Расход вторичного воздуха регулировался с помощью поворотного шибера через колонку дистанционного управления. Проходя через разогретый муфель, пылеугольная смесь при малом коэффициенте избытка воздуха, подвергалась предварительной термической подготовке и весь образовавшийся газифицированный поток угольной пыли поступал в объём топки котла, где происходило его выгорание и последующий разогрев объема топочной камеры.

Опыт эксплуатации муфельного горелочного устройства в течение полутора лет показал высокую его эффективность. Были, конечно, трудности, связанные в основном с забиванием пылепровода в период пуска муфельного предтопка. При поступлении угольной пыли в непрогретый пылепровод диаметром 76 мм происходило ее налипание.

Рис. 4.29. Принципиальная схема муфельной растопки котла БКЗ-420 140 Красноярской ТЭЦ-2: 1 – бункер угольной пыли; 2 – пылепитатель; 3 – переключатель пыли; 4 – пропановый баллон для запально-сигнального устройства ( ЗСУ ); 5 – запально -сигнальное устройство; 6 – мазутная линия; 7 – короб вторичного воздуха;

8 – смеситель; 9 – пылепровод ПВК растопочной линии; 10 – муфельная горелка;

11 – муфельный предтопок

Наряду с этим был получен не предусмотренный нами положительный эффект, а именно был обеспечен стабильный режим вытекания жидкого шлака левого предтопка, в то время как в правом предтопке котла, который не был оборудован системой муфельной растопки, эта проблема стояла очень остро.

Объясняется это следующимими причинами. При выполнении проекта возникла дополнительная проблема расположения горелочного устройства относительно муфельного предтопка. По проекту требовалось горизонтальное расположение горелки муфеля. Этого нельзя было сделать, так как мешали опускные трубы котла, которые бы проходили в непосредственной близости к фронтальной стенки муфеля. Было принято единственно правильное решение – установить горелочные устройства муфеля под наклоном вниз.

Всё это привело к тому, что, когда в топку котла начинал поступать ирша -бородинский уголь ухудшенного качества, т.е. повышенной зольности и, соответственно, с высокими плавкостными характеристиками минеральной части, эксплуатационный персонал включал пылепитатель на муфельный предтопок и пламя из муфеля, направленное на под топочной камеры котла, резко повышало температуру над подом и вытекание жидкого шлака стабилизировалось.

Таким образом, муфельный предтопок выполняет еще и роль подовой горелки, нормализуя выход жидкого шлака.

При этом отпадает необходимость крайне неэффективной подсветки пламени мазутом, так как штатные мазутные форсунки установлены горизонтально и требуется очень длительное время и огромный расход мазута, чтобы поднять температуру в нижней части топочной камеры до необходимой величины для обеспечения нормального вытекания жидкого шлака.