Проектування, виготовлення і постачання обладнання, будівельні та монтажні роботи, гарантійне та сервісне обслуговування об'єктів енергетики

З технологією ВЦКС

Об’єкти вугільної теплоенергетики успішно і з високими техніко-економічними показниками реалізовувалися завдяки технології ВЦКС (Високотемпературний циркулює киплячий шар). Успіх зобов’язаний глибокому теоретичному вивченню і дослідженням процесу горіння вугілля в ВЦКС, проведеним в аспірантурі НВО ЦКТИ, за участю провідних вчених Української та Білоруської АН. Глибоке розуміння процесу горіння вугілля в ВЦКС було отримано при математичному моделюванні цих процесів і звірці цих моделей на діючих котлах ВЦКС.

Зараз ми пропонуємо вже цілий ряд перевірених в роботі, надійних топкових пристроїв і котлів ВЦКС потужністю від 1 до 50 МВт і більше (є напрацювання до 180МВт). Устаткування виготовляється як в РФ, так і в Україні. Основним виробником топкових пристроїв ВЦКС виступає компанія CHENKO-BUD.

Паровой котёл с топкой ВЦКС
Розріз парового котла ВЦКС продуктивністю 25-35 т / год пара з тиском 1,4-3,9 МПа і температурою 195-440 ° С
Топка-ВЦКС-1024x723
Топковий пристрій (решітка) ВЦКС

Багаторічна успішна робота котлів ВЦКС в реальних умовах експлуатації котелень давно спростувала існувало раніше думка про те, що технологія киплячого шару «не по плечу» промисловій енергетиці з огляду на її складності і високих витрат на впровадження. Найчастіше, почувши термін «киплячий шар», замовники відразу уявляли собі грандіозний обсяг реконструкції, потужні розпалювальні пальника, тонни піску для засипання шару, проблеми з зносом занурених у нього поверхонь, вентилятори і компресори, які пожирають сотні кіловат електроенергії, і велетенські «гарячі циклони» . Багато в чому це помилкова думка сформувалася в зв’язку з висвітленням в технічній літературі, тільки класичного варіанту киплячого шару – на нерухомій колпачковой решітці, в значній обсязі інертною засипки, що розігрівається пусковими пальниками.

Технологія ВЦКС, зберігаючи всі основні переваги класичного варіанту, не вимагає застосування спеціального дорогого устаткування і максимально адаптована до впровадження з мінімальними витратами на більшості вітчизняних котлів. Шар помірної висоти формується без засипки інертний за рахунок власної золи палива і функціонує на рухомий колосникових решітці, що зовні нагадує вузьку шарову топку, встановлену похило. При реконструкції діючих котлів основне технологічне обладнання, як правило, зберігається.

Поєднання звичного для персоналу котелень принципу спалювання палива на рухомий решітці (як на шарової) і переваг ВЦКС дає приголомшливий ефект, як в плані надійності роботи котла, так і в плані швидкого освоєння нової технології.

При спалюванні низькосортного вугілля застосування ВЦКС забезпечує ККД, практично недосяжний для серійних шарових котлів, а для більш якісного палива додатково гарантується підвищення продуктивності.

КПД котлоагрегату ВЦКС продуктивністю 35 т / год пара P = 2,4 МПа, t = 350 ° C, отриманий за результатами випробувань при пусконаладке.

До теперішнього часу в різних регіонах РФ і України на технологію ВЦКС переведено велику кількість котлів тепловою потужністю від 1,75 до 35 МВт.

Перевірена часом надійність котлів ВЦКС дозволяє використовувати їх для вироблення пари на турбіну і розгортання автономної міні-ТЕЦ.

Принципиальная схема газовоздушного тракта котлоагрегата ВЦКС
Принципова схема газоповітряного тракту котлоагрегату ВЦКС 35 т / год з парою Р = 2,4 МПА і t = 350 С (міні-ТЕЦ в Росіі):

1 – вентилятор первинного повітря; 2 воздухоподогреватель; 3 – короб первинного повітря; 4 – П-подібний короб вторинного повітря; 5 – підведення повітря до дутьевим зонам решітки ВЦКС; 6 топкова камера; 7- вентилятор вторинного дуття; 8 – сопла вторинного дуття; 9 – вентилятор повернення виносу з камери осадження і конвективного блока котла; 10 – калорифер дуття; 11 – підведення повітря на Сдув палива і в підпірних зону решітки; 12 – ежектори; 13 – підведення повітря на пневмозаброс; 14 – розгінний короб палива; 15 – камера догорання і осадження виносу; 16 – конвективний пучок; 17- економайзер; 18 – прямоточний циклон; 19 – рукавний фільтр; 20 – скидання віднесення на конвеєр золоудаления; 21 – короб рециркуляції димових газів; 22 – димосос; 23 – змішувальні труби; 24 – решітка ВЦКС; 25 – димова труба; 26 – вентилятор пневмозаброса і підпірної зони решітки ВЦКС; 27 – пароперегреватель; 28 – заслінка з електроприводом.

Оперативність, гнучкість і комплексний підхід до вирішення поставлених завдань не залишаються без уваги замовників. Географія реалізованих проектів включає Кузбас і Республіку Комі, Якутію і Далекий Схід, Печорський і Кузнецький басейни, Красноярський край і Хакасії.

Ситуація в опалювальній і промисловій енергетиці:

  • тверде паливо залишається основним або навіть єдиним видом палива в більшості регіонів;
  • якість твердого палива, що поставляється для потреб малої енергетики, продовжує неухильно знижуватися;
  • серійні котли з шаровими топками, розроблені 30-40 років тому для спалювання калорійних вугілля, практично не здатні ефективно працювати на низькоякісному твердому паливі через слабку стійкості їх займання та неповного вигорання.

Завдання ефективного спалювання проблемних видів палива давно і успішно вирішується шляхом використання сучасних технологій киплячого і циркулюючого шару. Однак, впровадження цих технологій в традиційному вигляді (НТКС) на діючих котлах зустрічає ряд технічних і економічних труднощів (необхідність установки пускових пальників, складної автоматики, потужних вентиляторів, «гарячих» циклонів і т.д.) і не знаходить поширення в промисловій енергетиці.

Реконструкція типових шарових котлів з переведенням їх на нову перспективну технологію спалювання твердих палив ВЦКС, дозволяє підвищити продуктивність котла на 50% (за рахунок інтенсифікації теплообміну в киплячому шарі і установки додаткових поверхонь), тим самим з тією ж площі котельні знімати більшу кількість тепла.

Технологія ВЦКС дозволяє при реконструкції практично повністю зберегти традиційні конструктивні рішення по котлам, системі шлакозоловидалення і автоматиці, що значно знижує загальні витрати на проведення робіт.

Реконструкція зберігає котел в своїй комірці на своєму старому місці і не зачіпає допоміжного обладнання.

Звичайні шарові топки вимагають пневмо-механічних забрасивателем (одного з самих ненадійних механізмів) для рівномірного розподілу палива по всій площі широкої решітки.

Оскільки спалювання в ВЦКС відбувається на вузькій решітці, котли ВЦКС обладнуються для подачі палива простими пневмо-гравітаційними живильниками без забрасивателем.

Киплячий шар сам рівномірно розподілить і перемішає подане паливо.

В котлах ВЦКС спалюються практично будь-які тверді палива: кам’яне і буре вугілля, їх відсівання, деревні відходи.

Діапазон різних видів низько потенційного твердого палива:

Теплотворна здатність, ккал / кг Qрн 7082÷1556
Вміст золи,% Ap 10,3÷36,7
Вміст вологи,% Wp 8,0÷55,2
Вміст летючих,% Vr 11,6÷70,0
Фракційний склад (крупність шматка), мм 0-13÷0-50

Основні експлуатаційні характеристики деяких котлів (ВЦКС і шарових):

Тип котла Котел водогрійний 17,5 МВт Котел паровий 10 т/год Котел водогрійний 35 МВт
Тип спалювання ВЦКС слоевой ВЦКС слоевой ВЦКС слоевой
Паливо суміш кам’яного вугілля нерюнгінске кам’яне вугілля відсів вугілля чорногорського
Експлуатаційний кпд, % 83-86 70-76 85-87 73-76 84-87 72-77
Діапазон регул. навантаження,

% от Дном

20-150 50-80 20-150 40-100 20-150 50-80
Викид летючої золи, μ г/м³ 1,5-2 12-15 1,5-2 12-15 1,5-2 12-15
Викиди оксидів азотуNOx, мг/м³ 150-200 300-400 200-240 300-400 145-200 300-400

Работа по реконструкции слоевого котла состоит:

  • из проекта (2-3 месяца), выполняемого в соответствии со всеми пожеланиями заказчика;
  • изготовления комплекта реконструкции (около 3-4 месяцев);
  • монтажных работ (3-4 месяца).

Робота по реконструкції шарового котла складається:

  • з проекту (2-3 місяці), що виконується у відповідності з усіма побажаннями замовника;
  • виготовлення комплекту реконструкції (близько 3-4 місяців);
  • монтажних робіт (3-4 місяці).

Рішення, які неодноразово впроваджувалися в минулому, систематизовані і зібрані в «золотий фонд». Це дозволяє помітно полегшити і прискорити реалізацію будь-якого проекту. Тепер, взявшись за нове замовлення, вже не потрібно починати всі роботи з нуля. Досить взяти стандартне рішення і відкоригувати його відповідно до побажань замовника. Вийшла унікальна комплексна система.

При бажанні замовників їм завжди надається можливість відвідати діючі котли ВЦКС, ознайомитися з їх роботою і поговорити з персоналом котелень.

Парові і водогрійні котли ВЦКС мають ті ж розміри (крім висоти, яка збільшується на 20-25%), як і шарові котли відповідного типу. Для забезпечення необхідної киплячого шару висоти топкового простору, топковий пристрій ВЦКС опускається під котел в зольна відділення котельні, а сам котел не піднімається і залишається на своєму місці – у своїй власній котельні осередку. Збереження габаритів котлів ВЦКС забезпечує можливість розміщення їх у котельнях типових проектів, і не призводить до розробки і будівництва спеціальних будівель котелень.

Загальна вага котла знижується за рахунок заміни шарового топкового пристрою на ВЦКС і виключення з технології таких металомістких і ненадійних механізмів, як роторні забрасивателем палива. Наведемо приклади.

1.Зміна ваги котла парового продуктивністю 25 т / год пара P = 1,4 МПа:

До реконструкції Після реконструкції Зміна ваги
Вага топки разом з живильником і приводом, т 27,0 12,0 -15,0
Вага трубної системи, т

41,2

Подовження: двох бічних екранів;

фронтового екрану;

заднього топкового екрану;

опускних труб

+2,0

+1,0

+1,3

+1,0

РАЗОМ: зміна ваги котла, т

-9,7

2. Приклад реконструкція вугільного польського котла OR 32 («ФАКОП», м Сосновець) з перекладом на спалювання тюків кукурудзи або соломи. Продуктивність на вугіллі 36т / ч, 3,9 МПа, t = 450 ° C

Угольный польский котёл OR 32

Також просто можливо реконструкція на ВЦКС і продовження роботи на вугіллі з високим КПД.

3. Приклад можливої реконструкція вугільного французького котла Радиант («Бабкок Вількокс») з перекладом на спалювання лігніну, торфу, деревної тріски. Продуктивність на вугіллі 23т / ч, 3,9 МПа, t = 440 ° C

Угольный французский котёл Радиант

Також просто можливо реконструкція на ВЦКС і продовження роботи на вугіллі з високим ККД

Експлуатація котлів з топками ВЦКС не пред’являє високих вимог до кваліфікації обслуговуючого персоналу і, практично, нічим не відрізняється від типових шарових котлів, не вимагає спеціального навчання, досить короткочасною стажування.

Застосування технології спалювання твердого палива в високотемпературному циркулюючому киплячому шарі (ВЦКС) в променергетики в останні роки розширюється завдяки можливості залучити до використання досить широкий діапазон дешевого місцевого палива низької якості.

Котли з ВЦКС мають наступні переваги перед типовими шаровими котлами:

  • підвищення надійності за рахунок відмови від ненадійних елементів і механізмів, поліпшення культури обслуговування;
  • розширення діапазону використовуваних палив: в них можуть спалюватися практично будь-які вугілля (теплотворною здатністю від 1500 до 6000 ккал / кг, зольністю до 50%, розміром шматка від 6 до 50 мм);
  • підвищення експлуатаційного ККД до 85 – 87% проти 72 – 80% у типових шарових котлів;
  • розширення діапазону регулювання навантаження (від 20 до 100% потужності);
  • можливість застосування внутрітопочних методів зниження викидів оксидів азоту (NO х) до 150 – 200 мг / м куб газу – (більш, ніж в 3 рази);
  • можливість організувати багатоступінчате уловлювання та повернення в топку на дожигание дрібних частинок палива і золи, тим самим знизити концентрацію твердих викидів в атмосферу в 5 – 6 разів у порівнянні з типовим шаровим спалюванням.

Переклад шарових котлів на ВЦКС відбувається шляхом простої реконструкції:

  • заміни широкої шарової топки на вузьку (з типових колосників ТЛЗМ, валів, механізмів передачі);
  • розміщення топки ВЦКС в зольному відділенні (при його наявності) для збільшення висоти топкового простору;
  • установки фронтового і поворотного екранів топкової камери.

Створення комбінованих по палив котлів шляхом реконструкції – це:

  • оновлення застарілого обладнання;
  • заходи щодо топлівосбереженію;
  • залучення в використання дешевих палива зниженого якості;
  • дотримання екологічних нормативів по шкідливим викидам в атмосферу
Фрагмент подвижной колосниковой решетки топки ВЦКС
Фрагмент пересувних колосникових грат топки ВЦКС