Контактные экономайзеры котлов, страница 22

Одним из наиболее эффективных путей комплексного решения энергосберегающей и экологической проблем в энергетике является сооружение за котлами, работающими на природном газе, комбинированных установок для использования тепла уходящих дымовых газов котлов и очистки их от оксидов азота и углерода.

По техническому заданию ГО ВНИПИэнергопром (г.Москва) и Воронежской ТЭЦ для последней выполнена УкрНИПИэнергопромом техническая документация на сооружение системы комплексной утилизации тепла дымовых газов котлов ст. № 16 и 17 типа Е-160-1.4-ЗООГМ (ПО "Сибэнергомаш"). Кроме того, проведено расчетное исследование работы дымовой трубы (ЦТ) при сниженной температуре газового потока, близкой к температуре точки росы, в условиях подключения к ней котлов, работающих на природном газе и сернистом мазуте.

Для котлов ст. № 16 и 17 принята система утилизации тепла уходящих газов, имеющих температуру 156 °С, со следующими основными компонентами: конденсационный теплоутилизатор -контактный экономайзер (КЭ) и контактный воздухоподогреватель (KB).

Для обеспечения возможности отключения системы утилизации, например, при работе котлов на мазуте, а также для перепуска части дымовых газов помимо КЭ для "подсушивания" охлажденных газов предусматривается сооружение байпасного газохода, рассчитанного на пропуск до 100 % уходящих газов.

ля наиболее полного использования тепла дымовых газов котлов проектные решения предусматривают нагрев сырой воды с температурой 5-15 °С, направляемой для нужд ХВО котлов и подпитки теплосети, в КЭ до температуры 55 °С в результате использования явного и скрытого тепла дымовых газов.

Для защиты воздушного бассейна от вредных выбросов предусмотрена установка контактных воздухоподогревателей, использующих значительную часть горячей воды, нагретой в КЭ, для предварительного подогрева и увлажнения дутьевого воздуха, что приводит к снижению температурного уровня во всем топочном объеме, препятствует образованию оксидов азота в топке.          

При этом увеличивается доля NО₂, который, отличаясь хорошей растворимостью в воде, в значительной степени абсорбируется в КЭ.

В соответствии с расчетами, подтвержденными практикой использования контактных утилизационных установок, выбросы тепла с уходящими газами снижаются в 2-3 раза, выбросы оксидов азота - в 2 раза.

Сырая вода в KB охлаждается до температуры 40 °С, при этом дутьевой воздух нагревается до 35 °С.

Благодаря рекомендуемой для реализации на Воронежской ТЭЦ системе утилизации тепла уходящих газов двух котлов Е-160-1.4-ЗООГМ могут быть получены следующие показатели эффективности:

увеличение установленной тепловой мощности котлов на 81 ГДж/ч, или на 10,5 %;

уменьшение расхода органического топлива (природного газа) на 22,5 тыс.т у.т/год;

снижение расхода потребной сырой воды на 92,8 ТЫС.Т/ГОД;

экономия приведенных затрат от снижения выбросов оксидов азота на 19,1 тыс.руб/год (в ценах 1984 г.).

Таким  образом,  достигается  не только теплоутилизационный, но и экологический эффект.

Глубокое охлаждение дымовых газов до температуры около 40 °С, несмотря на снижение их влагосодержания до 51 г на 1 кг сухих газов, создает условия для конденсации остаточных водяных паров в газоходах и ДТ, не приспособленных для работы в таких условиях.

ДТ ст. № 2, к которой присоединены два котла типа Е-160-1,4-ЗООГМ, используется для отвода продуктов сгорания девяти котлов, сжигающих природный газ и мазут с серосодержанием 2,8 %.

В связи с тем, что температура точки росы продуктов сгорания сернистых топлив очень близка к температуре уходящих газов котлов с учетом того, что котлы периодически работают с пониженной нагрузкой, выполнено расчетное исследование обстановки в ДТ для восьми различных комбинаций включения котлов.

Результаты расчетов показали, что работа нескольких котлов, сжигающих сернистое и бессернистое топливо, на общую ДТ не препятствует установке на газовых котлах конденсационных теплоутилизаторов. Нормальная работа ДТ обеспечивается при доле сжигаемого мазута до 35-45 % и расчетном байпасе уходящих газов мимо КЭ до 20 %. С увеличением доли мазута до 50-60 % требуется увеличение байпаса до 50 %.