Вплив сумісного спалювання вугілля та біомаси на показники роботи парового котла ЗКТ
Вантажиться...
Дата
2018
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Актуальність використання біомаси в якості основного виду палива постійно зростає. Це
пов’язано зі значним підвищенням вартості природного газу та дефіцитом окремих видів
твердого палива, в першу чергу вугілля антрацитової групи. Подорожчання традиційних палив
стимулює використання біомаси в якості палива не тільки в приватному секторі, та в
комунальному теплопостачальному господарстві, як при генерації електроенергії на спеціально
спроектованих міні-ТЕС, так і на потужних електростанціях.
Предмет дослідження – топка камери парового котла ЗКТ, а саме процесс сумісного
спалювання біомаси та вугілля та вплив даного спалювання на показники роботи парового котла.
Об’єкт дослідження – прямоточний котел в якому в якості палива використовується
антрацит.
Метою даної роботи є визначення та дослідження:
- наявності біомаси прийнятної якості в тій кількості, що дозволить забезпечити постійну роботу
потужного енергоблоку впродовж періоду тривалого часу;
- технічною можливістю модернізації діючої та/чи створення нової інфраструктури (паливного
господарства), що забезпечить процес подачі біомаси на електростанції від приймальних
пристроїв до безпосередньо пальників котла.
- обгрунтування економічної доцільності даного виду спалювання.
Для визначення граничних умов паропродуктивності котла були проведені теплові
розрахунки на основі використання 100% кукурудзи та деревини. Розрахунок показав, що
проектна паропродуктивність 950 т/год зменшується до 589 т/год і 347 т/год для кукурудзи і
деревини відповідно.
В магістерській дисертації виконаний тепловий розрахунок котла ТПП-312 при
спалюванні антрациту. Це є одним з елементів наукової новизни і особистого вкладу дисертанта
у виконаній роботі.
Паровий котел ТПП-312 спроектований однокорпусним прямоточним агрегатом ЗКТ для
енергоблоків 300 МВТ.
Паровий котел має П-образну, однокорпусну компоновку. ЗВТ (зона великої
теплоємкості) знаходиться у топці. Топка прямокутного перерізу без пережиму і
аеродинамічного виступу. Нижня частина екранів топки ошипована.
В топці для спалювання вугылля встановлено 16 вихрових пальників продуктивністю 8,5
т/год кожна. Вони розположені в два яруси на фронтовій і задніх стінках.
Низ топки і стіни топкової камери покриті панелями НРЧ, СРЧ1, СРЧ2 та ВРЧ. Над
топкою розположені горизонтальні ШП І ВТ ТА ШП ІІ ВТ.
В опускній шахті послідовного по ходу газів встановлені КПВТ, КП ІІ НТ, КП І НТ та
економайзер. Поза газоходом, між корпусами парового котла, розположений ППТО (паро-
паровий теплообмінник).
Паровий котел обладнаний двома РПП (регенеративний повітро-підігрівач). Підігрів
повітря роздільний: первичного – до 280 ◦С, вторинного – до 370 ◦С.
Шлаковидалення – рідке. Вихід рідкого шлаку відбувається через два летки, захищені
змієвиками, охолоджуючі технічною водою.
В обох випадках при сумісному спалюванні кукурудзи чи деревини з вугіллям майже
однаково підвищується втрата теплоти з відхідними газами q2. Це пов’язано з тим, що
змінюється склад продуктів спалювання, а також зменшення ентальпії відхідних газів Iвідх.г, у
частині газового тракту.
Встановлено, що нормативне значення втрат теплоти з механічним недопалом q4, для
біомаси нижче, ніж для антрациту. У випадку сумісного спалювання q4 має тенденцію до
зниження. Це підтверджується тим, що додавання частки високореакційного палива з одиничним
зменшенням частки антрациту приведе до зниження втрат з механічним недопалом за рахунок
інтенсифікації прогріву і горіння в зоні займанням.
У не значній мірі, проте втрата теплоти зі шлаком q6 також зменшується, у зв’язку з тим
що у складі палива біомаси значно низький відсоток зольності у порівнянні з антрацитом, тому
при збільшенні частки суміші біомаси – відповідно втрати теплоти зі шлаком стають менші.
Внаслідок того, що q2 та q6 зменшуються, ККД котла – зростає.
При сумісному спалюванні антрациту з біомасою з 25%-м вмістом біомаси,
паропродуктивність обмежується всього лиш на 10%, що є допустимим значенням, виходячи з
того, що середнє навантаження енергоблоків ТЕС в даний час підтримується на рівні 80% від
номінальної.
Результати розрахунків показують, що при додаванні долі біомаси, як відходів кукурудзи
так і деревини, зростає не тільки економія у паливі, але й деякі технічні показники. Внаслідок
цього ККД котла зростає від 0,05% до 0,28%, але втрати тепла з механічним недопалом та втрати
тепла із-за видалення золи і шлаку у топці зменшуються, що призведе до зменшення процесів
шлакування поверхонь то більшого терміну експлуатації.
Використання частки палива з великим виходом летючих дозволяє знизити вірогідність
використання підсвітки топки природним газом при зниженні якості основного палива.
Опис
Ключові слова
біомаса, антрацит, відходи кукурудзи, відходи деревини, паровий котел, система пилоприготування, сумісне спалювання, biomass, anthracite, corn waste, wood waste, steam boiler, saw blasting system, co-combustion
Бібліографічний опис
Тишко, О. Ю. Вплив сумісного спалювання вугілля та біомаси на показники роботи парового котла ЗКТ : магістерська дис. : 142 Енергетичне машинобудування / Тишко Олександр Юрійович. – Київ, 2018. – 138 с.