Опыт эксплуатации золоулавливающей установки МВ-ИРО

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ШУЛЬГИН Е. С., КЛИПЕНШТЕЙН Д. Г., инженеры, Уралтехэнерго — Нижне-Туринская ГРЭС

Последствия неблагоприятного воздействия ТЭС на окружающую среду придают особую актуальность резкому повышению эффективности золоулавливающего оборудования пылеугольных котлов. Это связано и с ужесточением санитарных требований к чистоте атмосферного воздуха населенных пунктов.
Проблема повышения эффективности особенно остра для золоуловителей мокрого типа (М3). Эти устройства широко представлены в отечественной энергетике.
Мокрые золоуловители применяются в основном на энергетических предприятиях средней и малой мощности (главным образом ТЭЦ), располагающихся, как правило, в непосредственной близости или в пределах жилой застройки городов. Эффективность М3 составляет обычно 94—97%, в то время как для многих существующих ТЭЦ необходима очистка уходящих дымовых газов с эффективностью не ниже 99%.
Столь высокий уровень эффективности М3 на ТЭС впервые был достигнут в 1984 г. на опытно-промышленной установке (ОПУ) с интенсивным режимом орошения (ИРО) на Верхне-Тагильской ГРЭС1.
На основании накопленного положительного опыта двухлетней эксплуатации ОПУ в Уралтехэнерго разработана и на Нижне-Туринской ГРЭС внедрена в промышленную эксплуатацию полномасштабная установка типа МВ-ИРО.
Установка, смонтированная за котлом ПК-14, станционный № 12, паропроизводительностью 230 т/ч, сжигающим экибастузокий каменный уголь, состоит из четырех скрубберов внутренним диаметром 3100 мм с предвключенными вертикальными трубами Вентури (ТВ), рассчитанными на работу в ИРО. Трубы орошаются с помощью высокопроизводительных форсунок конструкции Уралтехэнерго. Давление орошающей воды перед форсунками составляет примерно 4—5 кгс/см2.
Эксплуатация М3 в ИРО вызывает интенсивное охлаждение газов (температура газов на выходе из скрубберов снижается до 52°С). Для предотвращения негативных явлений, к которым это может привести, установка оборудована системой подогрева очищенных газов, в которой в качестве теплоносителя использован горячий воздух, отбираемый с котла после второй (по воздуху) ступени воздухоподогревателя. Собственно подогрев очищенных газов до нормативной температуры (68—72°С) осуществляется присадкой в них горячего воздуха непосредственно в сборном коробе скрубберов.
Использование в М3 воздуха потребовало выполнения реконструкции дутьевых вентиляторов и дымососов котла для повышения их производительности.
Установка МВ-ИРО введена в строй в июле 1987 г. Испытания для оценки стабильности ее работы проводились Уралтехэнерго дважды, через 2,1 и 10,6 тыс. ч наработки котла на угле в эксплуатационных режимах. Обработка результатов испытаний выполнена на ЭВМ (см. таблицу).
Кропп Л. И. и др. Опытно-промышленная проверка технологии золоочистки в мокрых золоуловителях с трубами Вентури с достижением степени золоулавливания не менее 99%. — Электрические станции, 1988, № 3.
Сравнение результатов, полученных в сериях опытов, показывает, что основные показатели работы установки достаточно стабильны.
Накопленный к настоящему времени опыт эксплуатации не выявил каких-либо специфических проблем, связанных с функционированием ее в режиме интенсивного орошения. По мнению оперативного персонала ГРЭС, существующий на станции уровень эксплуатации мокрых золоуловителей вполне удовлетворяет предъявляемым требованиям.
Реализация ИРО связана с увеличением в 2,6—2,8 раза расхода воды на орошение установки, снижением КПД котла брутто примерно на 1,1—1,4%. Кроме того, в связи с дополнительной загрузкой скрубберных и багерных насосов, а также дымососов и дутьевых вентиляторов котла затраты электроэнергии на собственные нужды станции возрастают примерно на 0,1—0,12%. Однако, осуществляя указанные затраты, ГРЭС повышает эффективность золоулавливания за котлом с 96,5 до 99,2—99,3% и тем самым в 4,3— 5 раз снижает валовый выброс золы в атмосферу.
Осмотр установки через 7,9 тыс. ч работы котла на угле выявил, что орошающие устройства и футеровочные покрытия труб Вентури находятся в хорошем состоянии. Однако обнаружены эрозионный износ футеровки днищ коленных элементов двух крайних аппаратов, а также вымывание межплиточных швов в скрубберах на участках, расположенных против входных патрубков.

Впервые износ коленного элемента был зафиксирован через 3,1 тыс. ч работы, поверхности скрубберов — через 5,2 тыс. ч (средняя наработка на отказ указанных участков типовых аппаратов MB составляет по результатам исследований Уралтехэнерго соответственно 44,5 и 28,1 тыс. ч).
Следовательно, необходимы оптимизация аэродинамических характеристик установки, применение новой конструкции футеровочного покрытия внутренней поверхности, как это сделано, например, на Павлодарской ТЭЦ-1, Тольяттинской ТЭЦ, Улан-Удинской ТЭЦ-1.