В диапазоне исследованных эксплуатационных режимов (N = 310 - 505 МВт, апз = 1,1 +1,3, βгор = 22 - 60°С, при работе 6-8 пылесистем) коэффициент полезного действия котла брутто (по обратному балансу) на углях ДГ составил 90,18 - 91,26%, что ниже по сравнению с экибастузским углем в сопоставимых режимах на 0,2 - 0,4% (90,81 - 91,24%). Потери тепла с уходящими газами на кузнецком угле выше в среднем на 1,0% из-за повышения tyx на 7 - 12°С, которое вызвано необходимостью присадки холодного воздуха в пылесистемы и соответствующим снижением расхода воздуха через РВП.
Потери тепла с механическим недожогом при сжигании углей ДГ составляли q4 = 0,35 - 0,75% (на экибастузском угле q4= 1,0 -1,4%). Высокие реакционные свойства длиннопламенных и газовых углей позволяют обеспечить более глубокий выжиг угольной пыли даже при огрублении помола угля (R90 = 30 - 36%, а на экибастузском - R90= 18 -20%). КПД котла нетто при работе на кузнецком угле при N6л = 500 МВт составил в среднем ηΗΤ = 89,4% против ηΗΤ = 89,6% на экибастузском.
Существующие возможности эксплуатации пылесистем на кузнецком угле позволяют повысить КПД котла (брутто) до значений 91,5 - 92,0% за счет повышения температуры аэросмеси за мельницами до tар = 100°С и доведении тонкости помола пыли за сепараторами до R90 = 25 - 30%.
После проведения в сентябре 1999 г. на котле П-57 (блок 500 МВт ст. № 8) опытного сжигания таллинского угля ДГ за период до октября 2000 г. было сожжено примерно 200 тыс. т кузнецких углей марок ДГ, ICC, Т в опытно-промышленном режиме как в чистом виде, так и в смеси с экибастузским углем. При этом удалось снизить затраты только на разнице цен экибастузского и кузнецкого углей порядка 35 млн. руб. (цены 2000 г.).
Далее приводятся краткие результаты этих сжиганий.
Эксперименты проведены при сжигании углей, сведения о которых представлены в табл. 2. Котлы П-57 эксплуатировались при нормативных избытках воздуха в диапазоне нагрузок блоков 300-500 МВт и работе 7-8 мельниц. Основное внимание уделялось анализу работы оборудования топливоподачи, пылесистем, оценке шлакования котла, устойчивости воспламенения и выгорания топлива, надежности обеспечения нормативных параметров пара. В опытах оценивалась экономичность сжигания, измерялись вредные выбросы и температуры газов в топке и газоходах.
Полученные результаты обобщены в табл. 3 по наличию или отсутствию ограничений в технологической цепочке и сводятся к следующему.
Сжигание кузнецкого угля марки 1СС (разрез Киселевский), характеризующегося умеренными шлакующими свойствами:tшл = 1020 - 1035°С;
низким потенциалом к образованию прочных железистых отложений (PFe < 0,34); средним к образованию сульфатно-кальциевых отложений (Рса < 0,45), привело к образованию в поворотных газоходах котла значительных золошлаковых завалов с их распространением на опускные газоходы и перекрытием до 10% поверхности КПП, 40 - 55% поверхности переходной зоны (ПЗ). Завалы сформированы из типичных спекшихся шлаковых отложений в виде “брусков” со следом труб, образование которых происходит на лобовых трубах ширм и потолочном экране поворотного газохода между фестоном и ширмами. Высота завалов на перевале (участок “фестон - ширмы”) достигала 1,5 -4,0 м. Температура газов ϑт при номинальной нагрузке составила 1180 - 1220°С.
В отличие от этого при сжигании углей Ерунаковского угольного района Кузбасса (разрез Таллинский, Талдинский-Северный, Ерунаковский, шахта Кыргайская), имеющих более тугоплавкую золу по сравнению с углем разреза Киселевский, золошлаковые завалы по объему не превышали отмеченных при опытном сжигании углей марок ДГ (1999 г.). Не выявлено серьезных затруднений при разгрузке и прохождении углей по тракту топливоподачи. По оценке АО Свердловэнерго бесшлаковочная мощность котла близка к номинальной нагрузке блока.
Таблица 2
Характеристика непроектных углей, сожженных на котлах П-57 Рефтинской ГРЭС
Сжигание тощих углей (разрез Краснобродский, Осинниковский, Листвянский).
С учетом низких реакционных свойств эти угли сжигались в смеси с экибастузским на блоках № 7, 8 с долей кузнецких углей примерно 50 и 20%, а также на блоках №9, 10 в пропорции 50 : 50%. Смешивание топлива осуществлялось конвейерным способом перед молотковыми дробилками. Сжигание смесей в пропорции 50 : 50% характеризовалось периодами стабильного и неустойчивого горения, когда срабатывала защита (I ступень) от погасания факела. При снижении доли в смеси тощих углей примерно до 20/% проблем с воспламенением и горением не отмечалось. Температура газов равна θτ = 1120 -1190°С при
Nбл -500 МВт.
При обследовании поворотного газохода обнаружены типичные золошлаковые завалы с перекрытием поверхности КПП в одной из конвективных шахт примерно на 5% (площадь занятия кусками отложений 8 х 1,5 м2, высота до 100 мм). На поверхностях нагрева, расположенных ниже КПП, скоплений отложений не выявлено.
