Режимы работы и эксплуатации ТЭС. Графики нагрузок и режимы работы электростанций, страница 14

Уменьшение нагрузки котла ведет к снижению устойчивости горения топлива, возникновению пульсации факела и погасанию факела. Причинами этого может быть уменьшение или неустойчивость подачи топлива при малых нагрузках и понижение температуры топки. При снижении нагрузки котла сначала уменьшают подачу топлива и воздуха  через все включенные в работу горелки. Это снижает турбулентность потока топливовоздушной смеси, ослабляет интенсивность горения и приводит к снижению температуры в топке.

В топках с жидким шлакоудалением понижение температуры пламени приводит к прекращению выхода жидкого шлака и  для поддержания температуры необходимо отключить часть   горелок.  Это позволяет снизить нагрузку до 0,6-0,65Dн в зависимости от влажности топлива, выхода горючих /для угольного топлива/.

Для мазута температура воспламенения ~300оС и устойчивость пламении не лимитирует минимум нагрузки. Однако ухудшается распыл мазута при низких нагрузках из-за уменьшения давления мазута перед горелками.  Ввиду понижения давления возможно укрупнение капель мазута, неполное их сгорание, возможный вынос капель из топки и отложение их на хвостовых поверхностях нагрева. При недостаточной тонине распыла возможно забивание форсунок коксованием мазута. Отложение мазута на поверхностях нагрева может привести к его возгоранию.

Температура возгорания газа ~600оС. Относительно высокая температура объясняется термостойкостью углеводородов с высокими значениями Сn Н2n+2

Для расширения диапазона регулирования котлов, работающих на угле с малым выходом летучих  / АШ,Т/, топки утепляются в зоне расположения горелок устройством зажигательных поясов, т.е. обмазкой экранных труб огнеупорной массой.

Другим способом расширения диапазона работы котлов является подсветка топки включением мазутных, реже газовых, горелок / до 30% общего числа работающих горелок/.

При сжигании углей с большим выходом летучих, тугоплавкой золой, высокой влажностью, снижающей температуру горения, /бурые угли, каменные угли марки Г- газовые, Д – длинопламенные/ применяют топки с сухим шлакоудалением. Для этих марок углей температура в топочной камере не должна превышать 1100-1150оС.

Максимальные нагрузки котлов.

Повышние нагрузки сверх норминальной требует форсировки тяги и дутья, что приводит к перегрузке вентиляторов и дымососов. При этом растут присосы по тракту котла,  гидравлическое сопротивление газоходов, что может привести к понижению напора тягодутьевых машин, и к ограничению или даже снижению нагрузки.

Т.о. режим работы тягодутьевых машин является одним из факторов лимитирующих повышение нагрузки котлов. Другим фактором является образивный износ поверхностей нагрева для котлов,  работающих на твердом топливе. Износ поверхностей нагрева пропорционален  кубу скоростей газов. Высокой образивностью обладают частицы тугоплавкой золы  из твердых минералов. Наиболее агрессивные сорта угли Канско-Ачинского бассейна, Экибастузкие. Для таких углей применяют сухое шлакоудаление. Доля уноса в них составляет 85-90%, а при жидком шлакоудалении унос  <70%. В циклонных топках унос ~ 30-50%.

Для котлов работающих на топливе с зольностью >40% необходимо снижать скорость газов в газоходах до величин 6-7м/с, меньше снижать нельзя из-за резкого уменьшения КПД котла.

Еще одним фактором,  ограничивающим возможность повышения нагрузки котла, является шлакование поверхностей нагрева при работе на твердом топливе, т.к. при форсировке топки происходит увеличение температуры топочных газов и возжожное превышение температуры плавления золы. При этом происходит интенсивное  шлакование поверхностей нагрева в зоне максимальных температур: зоне верхних радиационных и ширмовых пароперегревателей и возможно в зоне конвективного пароперегревателя

При этом образуются глыбы, которые стекают по трубам, возможны обвалы глыб в холодную воронку и повреждения шнеков систем шлакоудаления. Существует понятие ''безшлаковая '' мощность, которую превышать нельзя.