Континент-Сервис - оборудование для промышленности и теплоэнергетики

Перспективным направлением развития промышленной и коммунальной энергетики является внедрение высокоэффективных схем организации топочного процесса в форсированном низкотемпературном кипящем слое (ФКС). Данная технология обеспечивает стабильное горение в объёме слоя и в надслоевом про­странстве. Она позволяет осуществлять сжигание практически любых топлив и горючих отходов при относительно низкой температуре (800-1000°С) без спека­ния слоя.

Для топок с классическим пузырьковым кипящим слоем характерны невы­сокие скорости ожижения и, соответственно, не очень высокие тепловые напря­жения воздухораспределительной решётки (до 3 МВт/м2). Процессы осуществля­ются в объеме слоя. Горение над слоем из-за быстрого охлаждения дымовых га­зов быстро прекращается, поэтому всё дутьё должно подаваться под слой. Зона над слоем и топочные экраны используются с низкой эффективностью, избыточ­ное тепло от слоя должно отводиться погруженными в него поверхностями нагре­ва. В результате топки с классическим слоем имеют большую площадь и гро­моздки. К тому же работа погруженных поверхностей сопровождается их интен­сивным абразивным износом. Не смотря на низкий уровень температур слоя, даже кратковременное прекращение ожижения или локальное повышение температуры опасно из-за спекания частиц слоя. Это предопределяет узкий диапазон регулирования.

Основным отличием ФКС от других типов кипящего слоя является высокая (3-10 м/с) скорость ожижения - форсировка слоя. При этом низкий мехнедожог (менее 1,5-2,5%) обеспечивается благодаря расширению сечения топочного над- слоевого объёма к верху. Это способствует возврату крупных частиц в слой (ре­циркуляции) и уменьшению выноса мелких частиц. ФКС не имеет погружённых в слой поверхностей нагрева и связанных с этим проблем. Надёжная работа эк­ранных труб в зоне динамического воздействия слоя обеспечивается применени­ем эффективных средств защиты от абразивного износа.

Форсировка воздухораспределительной решётки даёт следующие преиму­щества:

  • обеспечивает малые габариты решётки и реактора кипящего слоя и, сле­довательно, благоприятные условия для модернизации и реконструкции установленного оборудования, небольшую стоимость и малые расходы на ремонт;
  • позволяет сжигать топливо более грубого дробления, по сравнению с классическим кипящим слоем. Фактически для бурых углей максимальный размер куска может достигать 30-50 мм;
  • обеспечивает более надёжную работу слоя по условия залегания, а, сле­довательно, расширяет диапазон регулирования нагрузки.  

Технология ФКС подразумевает работу слоя в режиме газификации топли­ва при фактических избытка воздуха а < 1,0. Величина избытка определяется ка­лорийностью и видом топлива и может и составлять 0,3-0,7 (для бурых углей больше). Это позволяет ещё более уменьшить габариты реактора и снизить за­траты на подачу воздуха под решётку. Высвободившийся воздух увеличивает до­лю вторичного дутья, необходимого для дожигания уноса и продуктов газифика­ции, до 70%, что позволяет организовать активное вихревого движения топочных газов, способствующее повышению эффективности сгорания топлива. Теплонапряжение воздухораспределительной решётки в расчёте на поданное топливо может достигать 10-15 МВт/м2.

Технология ФКС, по форсировке воздухораспределительной решётки близка к циркулирующему кипящему слою(ЦКС) и обладает следующими пре­имуществами:

  • возможностью встраивания котлов ФКС в типовые котельные ячейки;
  • отсутствием шлакования поверхностей нагрева;
  • хорошими показателями топок ФКС, по сравнению с механизированными слоевыми топками, по стоимости, сроку службы, надёжности и ремонтопригодности;
  • отсутствием мельничного оборудования;
  • возможностью сжигания широкого спектра топлив и горючих отходов;
  • широкими возможностями по регулированию параметров работы котлов ФКС и высокой стабильность несения нагрузки, что позволяет исполь­зовать их совместно с паровыми турбинами;
  • высокими экологическими показателями по выбросам оксидов серы и азота.
  • использование свободного кипящего слоя (без погруженных в слой по­верхностей нагрева) упрощает конструкцию, облегчает обслуживание и эксплуатацию топки, снимает проблему абразивного износа.

При этом, по сравнению с ЦКС, внедрение технологии форсированного ки­пящего слоя требует значительно меньших капитальных затрат.

Особенно привлекательны варианты внедрения ФКС, связанные с реконст­рукцией котельных. Они позволяют сохранить и использовать большую часть ус­тановленного оборудования, значительно сократить капитальные затраты и, сле­довательно, являются доступными для большинства предприятий промэнерге- тики и коммунального хозяйства. При этом вложенные средства быстро окупают­ся, повышается рентабельность.

Обычно основанием для внедрения технологии ФКС, является:

  • новое строительство с обеспечением возможности работы на низкосорт­ном угле;  
  • необходимость обеспечения надёжного теплоэнергоснабжения (напри­мер, путём замены топлива, расширения гаммы применяемых углей, ис­пользования местных низкосортных топлив или горючих отходов);
  • необходимость снижения затрат на топливо путём его замены на более дешевое или путём повышения эффективности его сжигания;
  • необходимость замены устаревшего изношенного оборудования;
  • необходимость утилизации горючих отходов таких, как отходы углеобога­щения, лесо и деревопереработки, шлак слоевых котлов и т.п.

Технология ФКС наиболее адаптирована к топливам ухудшенного качества. Котлы данного типа являются высокоэкономичными установками, позволяющими при высоком КПД сжигать « трудные» для других котлов виды топлива и даже шлак из-под слоевых котлов. При этом они полностью удовлетворяют экологиче­ским требованиям по выбросу вредных веществ в атмосферу.

Реконструкции паровых и водогрейных котлов серии КЕ, ДКВр, КВ-ТС, ТС, ТП.


Возврат к списку