Анализ различных технологий сжигания твердых остатков углеводородного сырья в котельных агрегатах ТЭС

Размещено на http://www.allbest.ru/

АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ОСТАТКОВ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ ТЭС

Палладьев И.А.

Аннотация

В данной статье был проведен анализ различных технологий сжигания твердых остатков углеводородного сырья в котельных агрегатах ТЭС.

Ключевые слова: котельный агрегат, топливо циркулирующий кипящий слой, современные технологии факельное сжигание.

Annotation

Palladiev I.A. ANALYSIS OF VARIOUS TECHNOLOGIES FOR BURNING SOLID RESIDUES OF HYDROCARBON RAW MATERIALS IN BOILER UNITS OF THERMAL POWER PLANTS

In this article, an analysis of various technologies for burning solid residues of hydrocarbon raw materials in boiler units of thermal power plants was carried out.

Keywords: boiler unit, fuel, circulating fluidized bed, modern technologies, flaring.

Основная часть

В последние десятилетия российская энергетика в значительной мере опирается на использование газомазутного топлива, хотя в стране имеются огромные запасы твердого топлива. Такое положение вещей нельзя считать оправданным, и способствует значительному улучшению экономических и экологических показателей тепловых электростанций. Важным преимуществом этой технологии является возможность эффективного использования низкокалорийных, высокозольных, топлив с низким выходом летучих и шлакующих материалов. Эффективность связывания оксидов серы в этом процессе превышает 90%, а наиболее доступным и экономически выгодным способом достижения соответствия даже перспективным нормам по выбросам диоксида серы является добавление известняка к топливу. Выбросы оксидов азота при использовании этой технологии составляют менее 300 мг на кубический метр, и для их снижения не требуется применение специализированных методов. Кроме того, важным преимуществом данной технологии является способность использовать различные виды топлива в одном и том же котле и упрощение процесса подготовки топлива.

Ключевой особенностью сжигания твердого топлива с применением кипящего слоя является наличие большого количества инертного материала в камере сгорания. Когда скорость подачи газа превышает определенную величину, слой топлива переходит в состояние псевдоожижения, образуя многочисленные пузырьки газа. Это позволяет эффективно сжигать низкокалорийные виды топлива с высоким содержанием золы.

При дальнейшем увеличении скорости подачи газа начинается активное взаимодействие между газом и частицами топлива, что приводит к образованию циркулирующего кипящего слоя. Такая технология обеспечивает сжигание различных видов топлива, в том числе тех, которые характеризуются низкой реакционной способностью и малым содержанием горючих элементов.

Рисунок 1 Схема сжигания топлива в кипящем слое

Применение этой технологии также позволяет значительно снизить выбросы оксидов азота путем поддержания низких температур в процессе сгорания и использования поэтапного процесса горения. Кроме того, использование известняка в качестве добавки способствует эффективному удалению оксидов серы из отходящих газов.

Еще одним способом сжигания твердых остатков углеводородного сырья является факельный метод сжигания твердого топлива. Для парогенераторов с высокой производительностью предпочтительным является способ пылевидного сжигания топлива в камерных печах. Предварительно подсушенное и измельченное топливо сжигается в виде угольной пыли, размер частиц которой не должен превышать 100 микрон. Смесь угольной пыли с частью необходимого для процесса горения воздуха (так называемый первичный воздух) через горелку подается в топочное пространство. Остальной воздух, необходимый для горения (вторичный воздух), обычно также вводится через горелку, а в некоторых случаях и помимо нее. Горение угольной пыли происходит в процессе ее движения в газовоздушных потоках внутри топочной камеры. В результате, процесс горения ограничен топочным пространством, а время пребывания частиц топлива в топке составляет всего 1-2 секунды.

Рисунок 2 Схема сжигания топлива факельным методом

Преимуществами факельного метода сжигания твердого топлива являются:

- высокая эффективность использования топлива, благодаря полному сгоранию и минимальному количеству потерь,

- возможность сжигания различных видов низкосортных топлив и отходов,

- возможность регулирования процесса горения для обеспечения оптимальных параметров работы,

- простота конструкции и обслуживания оборудования,

- возможность автоматизации процесса и дистанционного контроля за работой оборудования.

Однако факельное сжигание твердого топлива имеет и свои недостатки, среди которых:

- высокие требования к качеству топлива и его предварительной подготовке,

- необходимость использования устройств для воспламенения топлива,

- значительный уровень шума при работе оборудования,

- образование вредных выбросов при нарушении технологии сжигания.

Сжигание топлива в ЦКС (циркулирующем кипящем слое) и факельным методом являются двумя основными способами, на сегодняшний день, позволяющими сжигать твердые углеводородные остатки в котлах ТЭС. Оба метода обеспечивают полное сгорание топлива и минимизацию выбросов вредных веществ в атмосферу, но имеют свои особенности и преимущества. сжигание твердый топливо слой

Сжигание в ЦКС обеспечивает высокую эффективность использования топлива благодаря низкому уровню потерь и возможности регулирования процесса горения. Однако этот метод требует предварительной подготовки топлива, а также использования системы подачи известняка для связывания оксидов серы.

В свою очередь, факельное сгорание твердого топлива обладает высокой степенью автоматизации и дистанционным контролем, а также возможностью сжигания различных типов низкосортных топлив. Но этот метод имеет более высокие требования к качеству топлива, уровень шума при работе и возможность образования вредных выбросов при нарушении технологии сжигания топлива.

Таким образом, выбор между ЦКС и факельным сжиганием должен основываться на характеристиках топлива, требуемой производительности котельного агрегата и экологических нормах.

Список литературы

1. Багрянцев В.И., Казимиров С.А., Куценко А.И., Подольский А.П., Рыбушкин А.А., Темлянцев М.В. «Практика и перспективы использования твердых углеродсодержащих отходов в качестве топлива для теплоэнергетических агрегатов» / Вестник СибГИУ. 2013. № 3. с. 33 - 38;

2. Лейкин В.З. «Создание оборудования и отработка технологии подготовки топлива для сжигания и газификации в циркулирующем и стационарном -ипящем слое» / Теплоэнергетика. 2008. № 1. с. 71 - 80;

3. Рябов Г.А., Фоломеев О.М., Литун Д.С., Санкин Д.А., Митрюкова И.Г. «Перспективы использования технологии ЦКС при техническом перевооружении ТЭС России» / Теплоэнергетика. 2009. № 1. с. 28 - 36;

4. https://lms.kgeu.ru/;

5. https://cyberlemnka.ru/arttcle/n/praktika-i-perspektivy-primenemya- razlichnyh-sposobov-szhiganiya-tverdogo-topliva-v-teploenergeticheskih- ustanovkah/viewer

Размещено на Allbest.ru