Палладьев И.А.
АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ОСТАТКОВ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ ТЭС *
Аннотация:
в данной статье был проведен анализ различных технологий сжигания твердых остатков углеводородного сырья в котельных агрегатах ТЭС.
Ключевые слова:
котельный агрегат, топливо, циркулирующий кипящий слой, современные технологии, факельное сжигание
В последние десятилетия российская энергетика в значительной мере опирается на использование газомазутного топлива, хотя в стране имеются огромные запасы твердого топлива. Такое положение вещей нельзя считать оправданным, и применение технологии сжигания твердого топлива в кипящем циркулирующем слое способствует значительному улучшению экономических и экологических показателей тепловых электростанций. Важным преимуществом этой технологии является возможность эффективного использования низкокалорийных, высокозольных, топлив с низким выходом летучих и шлакующих материалов. Эффективность связывания оксидов серы в этом процессе превышает 90%, а наиболее доступным и экономически выгодным способом достижения соответствия даже перспективным нормам по выбросам диоксида серы является добавление известняка к топливу. Выбросы оксидов азота при использовании этой технологии составляют менее 300 мг на кубический метр, и для их снижения не требуется применение специализированных методов. Кроме того, важным преимуществом данной технологии является способность использовать различные виды топлива в одном и том же котле и упрощение процесса подготовки топлива.Ключевой особенностью сжигания твердого топлива с применением кипящего слоя является наличие большого количества инертного материала в камере сгорания. Когда скорость подачи газа превышает определенную величину, слой топлива переходит в состояние псевдоожижения, образуя многочисленные пузырьки газа. Это позволяет эффективно сжигать низкокалорийные виды топлива с высоким содержанием золы.При дальнейшем увеличении скорости подачи газа начинается активное взаимодействие между газом и частицами топлива, что приводит к образованию циркулирующего кипящего слоя. Такая технология обеспечивает сжигание различных видов топлива, в том числе тех, которые характеризуются низкой реакционной способностью и малым содержанием горючих элементов.Рисунок 1. Схема сжигания топлива в кипящем слое.Применение этой технологии также позволяет значительно снизить выбросы оксидов азота путем поддержания низких температур в процессе сгорания и использования поэтапного процесса горения. Кроме того, использование известняка в качестве добавки способствует эффективному удалению оксидов серы из отходящих газов.Еще одним способом сжигания твердых остатков углеводородного сырья является факельный метод сжигания твердого топлива. Для парогенераторов с высокой производительностью предпочтительным является способ пылевидного сжигания топлива в камерных печах. Предварительно подсушенное и измельченное топливо сжигается в виде угольной пыли, размер частиц которой не должен превышать 100 микрон. Смесь угольной пыли с частью необходимого для процесса горения воздуха (так называемый первичный воздух) через горелку подается в топочное пространство. Остальной воздух, необходимый для горения (вторичный воздух), обычно также вводится через горелку, а в некоторых случаях и помимо нее. Горение угольной пыли происходит в процессе ее движения в газовоздушных потоках внутри топочной камеры. В результате, процесс горения ограничен топочным пространством, а время пребывания частиц топлива в топке составляет всего 1-2 секунды.Рисунок 2. Схема сжигания топлива факельным методом.Преимуществами факельного метода сжигания твердого топлива являются:- высокая эффективность использования топлива, благодаря полному сгоранию и минимальному количеству потерь,- возможность сжигания различных видов низкосортных топлив и отходов,- возможность регулирования процесса горения для обеспечения оптимальных параметров работы,- простота конструкции и обслуживания оборудования,- возможность автоматизации процесса и дистанционного контроля за работой оборудования.Однако факельное сжигание твердого топлива имеет и свои недостатки, среди которых:- высокие требования к качеству топлива и его предварительной подготовке, - необходимость использования устройств для воспламенения топлива,- значительный уровень шума при работе оборудования,- образование вредных выбросов при нарушении технологии сжигания.Сжигание топлива в ЦКС (циркулирующем кипящем слое) и факельным методом являются двумя основными способами, на сегодняшний день, позволяющими сжигать твердые углеводородные остатки в котлах ТЭС. Оба метода обеспечивают полное сгорание топлива и минимизацию выбросов вредных веществ в атмосферу, но имеют свои особенности и преимущества.Сжигание в ЦКС обеспечивает высокую эффективность использования топлива благодаря низкому уровню потерь и возможности регулирования процесса горения. Однако этот метод требует предварительной подготовки топлива, а также использования системы подачи известняка для связывания оксидов серы.В свою очередь, факельное сгорание твердого топлива обладает высокой степенью автоматизации и дистанционным контролем, а также возможностью сжигания различных типов низкосортных топлив. Но этот метод имеет более высокие требования к качеству топлива, уровень шума при работе и возможность образования вредных выбросов при нарушении технологии сжигания топлива.Таким образом, выбор между ЦКС и факельным сжиганием должен основываться на характеристиках топлива, требуемой производительности котельного агрегата и экологических нормах.
Номер журнала Вестник науки №2 (71) том 4
Ссылка для цитирования:
Палладьев И.А. АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ОСТАТКОВ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ ТЭС // Вестник науки №2 (71) том 4. С. 316 - 321. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/13130 (дата обращения: 17.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2024. 16+