Пылеугольная ТЭЦ, работающая на низкосортных углях, страница 18

3.2.Опыт использования плазменных технологий.

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ПЛАЗМЕННОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ В ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ КОТЛАХ

Предложена система плазменного воспламенения (СЛВ), применяемая для розжига и стабилизации горения пылеугольного топлива с целью снижения потребления топочного мазута. Показаны достоинства плазменной системы, описаны положительные результаты работы СПВ на теплофикационных котлах производственно-отопительной котельной. Отмечено улучшение экономических, эксплуатационных и экологических показателей работы котла.

В современной теплоэнергетике при растопке пылеугольных котлов и для стабилизации горения (подсветки) пылеугольного факела используют природный газ или топочный мазут. В мире на эти цели расходуют более 50 млн т мазута в год. По оценкам  только на станциях РАО "ЕЭС России" ежегодно сжигают более 5 млн т мазута. Повсеместное снижение качества энергетических углей требует увеличения расхода мазута на тепловых станциях, в то время как из-за углубления переработки нефти и в силу других причин объемы производства мазута в России сокращаются: с 67 млн т в 1991 г. до 55 млн т в 1995 г. В настоящее время эта тенденция сохраняется.

Совместное сжигание угля и обладающего более высокой реакционной способностью мазута ухудшает эколого-экономические показатели котлов: на 10 - 15 % повышается мехнедожог топлива и на 2 - 5 % снижается КПД-брутто, возрастает скорость высокотемпературной коррозии экранных поверхностей, снижается надежность эксплуатации котельного оборудования, на 30-40 % увеличивается выход оксидов азота и серы (за счет более высокого содержания серы в мазуте), появляются выбросы канцерогенной пятиокиси ванадия.

Известные методы снижения расхода мазута при сжигании низкосортных углей — реконструкция гореяочных устройств, раздельное и смешанное сжигание угля и подсветочного топлива (мазута), высокий подогрев воздуха и пы-левоздушной смеси, утонение помола и др. — не решают проблему сокращения расхода жидкого топлива, особенно на стадии растопки котлоагрегата.

Применение природного газа в качестве основного или дополнительного топлива, несмотря на его большую экологичность, далеко не всегда возможно.

Еще более остро указанные проблемы стоят в теплоэнергетике, где используются котлы меньшей мощности (производительность по пару 35 — 75 т/ч) с турбулентными вихревыми пылеугольными горелками. Для теплофикационных котлов характерны режимы с переменной тепловой нагрузкой, причем даже в течение суток нагрузка может меняться от 50 до 100 % полной мощности котла. В этом случае практически все время требуется мазутная подсветка пылеугольных горелок. Мазут становится не дополнительным, а вторым основным топливом. Так, на производственно-отопительная котельной Таштагольского рудоуправления эксплуатируете» пять котлов К-50-14/250. Годовое потребление угля составляет 100 — 120 тыс т, а потребвеяне мазута достигает 6—10 тыс т, причем 95 % последнего расходуете» на подсветку. Общее потребление мазута в холодное время достигает 75 т в сутки. При этом на розжиг котла из холодного состояния тратится 15 — 20 т мазута. При температурах воздуха ниже -30 °С розжиг очень затруднен, продолжительность его составляет 12 ч и более, а потребление мазута на розжиг может быть выше 50 т.

При таких больших потреблениях мазута отмеченное ухудшение эколого-экономических характеристик котлов от сжигания двух видов топлива проявляется в еще большей мере. Так, содержание углерода в золе достигает 20 — 30 %. По сути, эту золу можно еще раз возвращать в котел и дожигать.

Из вышесказанного следует, что снижение доли мазута в топливном балансе пылеугольных котлоагрегатов является весьма актуальной задачей теплоэнергетики. Причем для энергетических и теплофикационных установок эта задача несколько различна: в первом случае требуются системы, обеспечивающие надежный беэмазутный розжиг котла, а во втором — системы, обеспечивающие розжиг и практически непрерывную подсветку для стабилизации работы котла при переменных нагрузках и. улучшения его экологических характеристик. Так, снижение потребления мазута в 2 - 3 раза для Таштагольской котельной позволит решить многие экологические, экономические и другие проблемы. Решение этой задачи невозможно на базе традиционных технологий топливоиспользования, которые в основном исчерпали свои возможности как в техническом, так и в эколого-экономическом аспекте .