Метод трехступенчатого сжигания угольной пыли, страница 4

1. Реконструкция котла по схеме трехступенчатого сжигания не уменьшила надежность котла и по предварительной оценке не снизила его экономичность. По отзывам эксплуатационного персонала, котел легко управляется, нет затруднений с выходом жидкого шлака, не наблюдается шлакования ширмового пароперегревателя.

2. Концентрация N0х в дымовых газах при номинальной нагрузке блока составляет (в зависимости от избытка воздуха) от 410 до 600 мг/м³ (в пересчете на N0х в сухой пробе дымовых газов при стандартных условиях: О₂=6 %, р=101,3 кПа, Т=273 К). Если учесть, что до реконструкции концентрация no_х составляла 1100-1200 мг/м³, то получается, что выбросы N0х снизились примерно в 2 раза (рис. 4).

Рис. 4. Результаты опытов до и после реконструкции блока № 4 ЛГРЭС.

1- 11/VII 1991; N - 265 МВт (до реконструкции); 2 -23/XI 1991, N- 300 МВт (после реконструкции).

3. Содержание оксида углерода (СО) во всем диапазоне проверенных избытков воздуха оставалось достаточно низким (не более 0,01 % по объему).

4. Предварительные результаты измерения температур и тепловых потоков свидетельствуют о том, что температура газов на выходе из топки в режиме трехступенчатого сжигания практически не выросла.

5. Не удалось обнаружить резкой зависимости концентрации N0х от перераспределения природного газа между основными и дополнительными горелками, а также от перераспределения газов рециркуляции между дополнительными горелками и верхними соплами.

Несколько успешных работ по снижению выбросов оксидов азота было проведено на котлах, сжигающих каменные и бурые угли. Как правило, на таких котлах внедрялось упрощенное трехступенчатое сжигание в сочетании с горелками концентрического сжигания. При этом верхний ярус угольных горелок использовался для создания восстановительной зоны в средней части топки.

Одна из последних работ такого типа выполнена на Иркутской электростанции № 9. Котел ТП-85, изготовленный ПО "Красный котельщик", имеет номинальную производительность 420 т/ч при параметрах пара 14 МПа, 560 °С. Фактическая нагрузка котла составляет не более 380 т/ч. Котел барабанного типа с П-образной компоновкой. Топочное устройство - с твердым шлакоудалением и с двусветным экраном, разделяющим топку пополам. Размеры полутопок в плане 7552х7040мм. Каждая полутопка имеет по восемь прямоточных горелок, расположенных на фронтовом и заднем экранах, вблизи углов, в два яруса по высоте. Оси горелок направлены в центр топки. Система пылеприготовления с промежуточным бункером, пыль подается к горелкам сушильным агентом.

На котле был реализован метод концентрического сжигания в сочетании с упрощенной схемой трехступенчатого сжигания. Концентрическое сжигание (рис.5) - это создание обогащенной топливом среды в центре топки и обедненной топливом зоны по периферии, вблизи экранов. Такая схема была обеспечена путем установки новых горелок, в которых струи аэросмеси были направлены тангенциально, т.е. по касательной к окружности малого диаметра, а большую (верхнюю) часть вторичного воздуха можно было направить по касательной к окружности большего диаметра. Кроме того, был снижен избыток воздуха в горелках верхнего яруса до a_Г=0,9. Недостающий воздух поступал в топку через сопла третичного воздуха, расположенные на отметке 16800.

Рис. 5. Концентрическая схема сжигания котла производительностью 420 т/ч Иркутской ТЭЦ-9.

После реконструкции котла были проведены две серии испытаний, результаты которых (вместе с имеющимися данными до реконструкции котла) приведены на рис. 6. Из приведенных графиков видно, что при максимальных нагрузках, с которыми работает котел, концентрация N0х снизилась примерно от 1100 до 700 мг/м³ (в пересчете на О₂ =6%), т.е. на 36 %. В этих опытах шиберы на третичный воздух были открыты на 2/3, содержание горючих в уносе не превышало 1 %, а концентрация СО в дымовых газах составляла 110-128 млн^-1 (при фактическом избытке воздуха a_Г =1,49 -1,57).