Стартовая >> Архив >> Генерация >> Техническая концепция модернизации котлов ТП-80 и ТП-87 ТЭЦ-22

Ответ на отклик - Техническая концепция модернизации котлов ТП-80 и ТП-87 ТЭЦ-22

Оглавление
Техническая концепция модернизации котлов ТП-80 и ТП-87 ТЭЦ-22
Ответ на отклик

Ответ на отклик Капельсона Л. М. на статью Енякина Ю. П., Вербовецкого Э. X., Новикова Ю. С. и др. “Техническая концепция модернизации котлов ТП-80 и ТП-87 ТЭЦ-22”1

Енякин Ю. П., Вербовецкий Э. X., Новиков Ю. С., Федотов Π. Н., Гавриленко А. В., Погорелов А. Г., Чернышев Е. В., Романовский С. П., Овчаров А. П.

Авторы благодарны Капельсону Л. М. за подробный анализ статьи и внимательно рассмотрели сделанные им оценки, замечания и предложения. Мы с удовлетворением отмечаем, что он согласен с необходимостью модернизации отработавших свой ресурс, физически изношенных и морально устаревших котлов ТП-80 и ТП-87 и разделяет решения о сохранении существующего здания, фундамента и колонн действующих котлов, выполнение модернизированного котла с газоплотными экранами, повышенным до 420°С подогревом воздуха в воздухоподогревателе с одновременным снижением температуры уходящих газов, а также сохранении системы жидкого шлакоудаления. Вместе с тем, некоторые принятые технические решения ставятся под сомнение, в частности, трехступенчатое сжигание твердого топлива, проблема сохранения огнеупорной обмазки на шиповых экранах в условиях попеременного сжигания твердого и газообразного топлива, использование на модернизированных котлах ТП-87М системы транспорта угольной пыли к горелкам с высокой концентрацией (ПВКд), замена установленных мельниц на мельницы большей производительности, чтобы одна пылесистема могла обеспечить номинальную нагрузку котла. Предлагается при модернизации котлов предусмотреть раздельное сжигание каждого топлива на разных котлах.
Концепция модернизации котлов типа ТП-80 и ТП-87 ТЭЦ-22 разработана ТКЗ и ВТИ с участием ТЭЦ-22 в соответствии с жесткими требованиями АО Мосэнерго, сформулированными в задании:
все котлы должны работать как на кузнецком тощем угле заданного состава, так и на природном газе, причем паропроизводительность котла на газе должна быть увеличена с 420 до 460 т/ч;
концентрация ΝΟх при сжигании кузнецкого угля на уровне 570 мг/м3, а при работе на природном газе - не выше 125 мг/м3;
максимальное снижение содержания горючих в золе уноса;
обеспечение надежной эвакуации жидкого шлака;
обеспечение надежной работы огнеупорной обмазки при попеременном сжигании угля и газа.
Кроме того, ТЭЦ-22 потребовала обеспечить номинальную нагрузку котла при работе одной системы пылеприготовления, так как в настоящее время одна мельница обеспечивает 75% паропроизводительности котла и требуется периодическое включение второй системы пылеприготовления, что усложняет эксплуатацию котельной установки, или сжигание дополнительного количества природного газа.
Учитывая особенности свойств кузнецкого тощего угля, выполнение совокупности указанных условий является весьма сложной задачей и требует в ряде случаев нетривиальных решений. При этом авторы концепции модернизированного котла ТП-87М стремились, по возможности, использовать уже апробированные технические решения, хотя некоторые из них имеют оригинальное конструктивное исполнение.
ТЭЦ-22 также весьма положительно оценивает опыт работы при сжигании кузнецкого тощего угля внедренной на котлах ТПП-210А системы подачи высококонцентрированной пыли (ПВКд), отмечая ее серьезные преимущества по сравнению с традиционными системами, оборудованными ВГД [1]. На Ново-Кемеровской ТЭЦ и Кемеровской ГРЭС, начиная с 1984 г., все котлы типа ТП-87 были переведены: на подачу пыли высокой концентрации под давлением. Это позволило не только сократить выбросы: при сжигании угля марки 2СС, но и улучшить выход жидкого шлака, сохранив достаточно высокую экономичность сжигания -q4 = 1,5%.
Уже много лет ПВК работает на котлах ТП-87 Новгородской ТЭЦ, сжигающих кузнецкие тощие угли. Перевод Сибтехэнерго на ПВК котла I I1-81 Новосибирской ТЭЦ-4 при сжигании эксплуатационной смеси кузнецких углей марок Т и 2СС  ~   позволил при работе с R90 = 8-:-10% получить довольно экономичное выгорание топлива ( q4 = 2 -:- 3%), резко повысить устойчивость горения. Ввиду интенсивного шлакования зоны активного горения из-за повышения на 200 - 300°С температур в ядре факела полностью отказались от зажигательного пояса и ошипованные экраны в период капитального ремонта были замены на гладкотрубные. Хотя при сжигании донецкого АШ ПВК часто приводит к повышению q4, способствует сепарации пыли на под топки, ухудшает выход жидкого шлака, требует повышенной подсветки факела, на Трипольской ГРЭС, усовершенствовав систему, получили и на АШ положительные результаты [2]. Все это позволило с достаточной уверенностью заложить ПВКд в концепцию котла ТП-87М.
Утонение угольной пыли до R90 = 6%, газоплотные экраны, повышение температуры горячего воздуха, уменьшение присосов в пылесистеме за счет усовершенствованных уплотнений горловин мельниц и установки плотного питателя сырого угля, модернизация горелок и другие меры должны повысить температуру в зоне горелок и улучшить условия эвакуации шлака.
Мы считаем, что для кузнецкого тощего угля с низким выходом летучих концентрация ΝΌΧ 570 мг/м3 находится на пределе технических возможностей при комплексном применении современных технологических средств. Трехступенчатая схема сжигания на сегодня является наиболее эффективным средством снижения выбросов оксидов азота (40 - 60%), успешно апробирована на десятках котлов [только в США на 16 (Стривастава Р. К., Холл Р. Е. Снижение выбросов ΝΟχ на угольных энергетических котлах в США. - Сб.: Эффективное оборудование и новые технологии - в российскую тепловую энергетику. Международная конференция. М.: 2001, 8- 10 октября] с топками разных типов и при сжигании как природного газа, так и твердого топлива. В СНГ такая схема полностью осуществлена на котле ТПП-312А Ладыженской ГРЭС с участием ВТИ и также дала положительные результаты.
Требование АО Мосэнерго обеспечить концентрацию ΝΟχ = 570 мг/м3 на кузнецком тощем угле можно выполнить только при трехступенчатом сжигании по схеме газ/уголь в сочетании с рядом других предусмотренных концепцией мер, ибо выбросы на действующих котлах ТП-80 и ТП-87 значительно выше 570 мг/м3, хотя из-за больших присосов воздуха в топке и системе пылеприготовления в них фактически уже осуществляется двухступенчатое сжигание. Вместе с тем, осознавая возможное негативное влияние уменьшения подачи топлива в зоне горелок при трехступенчатом сжигании на устойчивость горения и выход жидкого шлака, концепция предусматривает ряд мер по сохранению температурного уровня в этой зоне (устранение присосов холодного воздуха за счет газоплотности топки и уплотнение системы пылеприготовления, повышение температуры горячего воздуха, утонение угольной пыли и др.).
Что касается ссылки на опыт внедрения трехступенчатого сжигания на кузнецком тощем угле и АШ на котле П-50 Черепетской ГРЭС, то следует иметь в виду, что там была опробована схема упрощенного трехступенчатого сжигания с использованием для создания восстановительной зоны пыли тощего угля путем сокращения подачи воздуха в горелки верхнего яруса, третичный воздух вводился в сечение пережима через специальные шлицы. Даже в таком простейшем исполнении выбросы ΝΟχ снизились примерно на 30%. При сжигании кузнецкого тощего угля (Vdaf= 12 -:-13%) степень выгорания топлива изменилась незначительно, хотя дополнительные меры по повышению устойчивости горения и вытекания жидкого шлака не предусматривались. Этим объясняется, почему при поступлении донецкого АШ (V = 4,2 -:- 7,0%) потери тепла с механическим недожогом значительно увеличились.
Для сохранения шлакового покрытия ошипованных экранов при работе модернизированного котла ТП-87М на газообразном топливе концепция предусматривает достаточно низкий уровень температур в этой зоне путем подачи до 20% природного газа через газовые инжекторы, выше границы шипования, а коэффициент избытка воздуха в основных горелках аг = 0,65 - 0,7.

Список литературы

  1. Опыт внедрения системы концентрированной подачи угольной пыли и аэропитателей / Чернышев Е. В., Зуев О. Г., Титов Ю. Ф., Бровкин Б. А. - Электрические станции, 2000, № II.
  2. Опыт эксплуатации и исследование системы пылеподачи с высокой концентрацией пыли при сжигании АШ / Кесова Л. А., Красноштан Η. Н., Довготелес Г. А. и др. - Теплоэнергетика, 1992, № 3.


 
« Технико-экономический аспект применения асинхронизированных турбогенераторов   Технические решения по реконструкции Несветай ГРЭС с установкой котла с ЦКС »
электрические сети