- •Природоохранные технологии на тэс
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1.Современные технологические способы подавления оксидов азота
- •1.1. Этапы развития котельной техники России
- •1.2. Двухступенчатое сжигание.
- •Отрицательные последствия применения двухступенчатого сжигания
- •Опыт компании «Mitsui Babcock» по усовершенствованию двухступенчатого сжигания
- •1.3. Внедрение метода трехступенчатого сжигания на угольных электростанциях в России и снг
- •1.4. Усовершенствование метода трехступенчатого сжигания
- •1.5. Концентрическое сжигание
- •1.6.Подача воды или пара в зону горения.
- •Практическая реализация снижения nOx за счет впрыска пара
- •1.7. Опыт мэи по подавлению оксидов азота впрыском воды в зону горения
- •1.8. Рециркуляция дымовых газов
- •2. Сжигание топлив в кипящем слое
- •2.1. Сжигание твердых топлив в топках котлов, с классическим кипящим слоем
- •2.2. Топки с циркулирующим кипящим слоем
- •2.2.1. Отечественные котлы с циркулирующим кипящим слоем
- •2.2.2. Котлы с циркулирующим кипящим слоем под давлением
- •2.2.3.Зарубежные котлы с кипящим слоем (промышленный опыт)
- •Котлы с кипящим слоем, эксплуатируемые в сша
- •Применение котлов с цкс для сжигания сланцев
- •1.3.Сжигание твердых топлив с использованием аэрофонтанных предтопков
- •3. Плазменная технология
- •4. Разработка новых конструкций топочных камер для сжигания углей
- •4.1. Вихревые топки с жидким шлакоудалением
- •4.2.Принцип технологии вихревого низкотемпературного сжигания
- •4.2.1. Экономичность вир технологии
- •4.2.2. Экологические показатели
- •4.2.3.Надежность и маневренность
- •4.2.4. Результаты испытаний модернизированного котла пк-38 (ст. № 3а) Назаровской грэс
- •4.3.Пылеугольный котел с кольцевой топкой для крупных энергоблоков
- •5.Низкоэмиссионные горелочные устройства
- •5.1. Газомазутные малотоксичные горелки Классификация малотоксичных горелок
- •5.2. Зарубежные разработки малотоксичных горелок
- •5.2.1.Опыт внедрения малотоксичных горелок фирмой «Бабкок-Вилькокс»
- •5.2.2. Опыт внедрения малотоксичных вихревых горелок в Великобритании
- •5.2.3.Малотоксичные горелки, разработанные в Японии
- •5.3.Опыт внедрения малотоксичных зарубежных горелок в России
- •5.4. Работы вти по созданию малотоксичных горелок
- •5.4.1.Вихревые горелки вти
- •5.4.2. Работы вти по применению предварительной термоподготовки угольной пыли для создания горелочных устройств /6–9./
- •5.5. Разработки Томь-Усинской грэс и кгту по созданию горелочного устройства для снижения оксидов азота при сжигании газовых и длиннопламенных каменных углей в топках с жидким шлакоудалением
- •6.Термическая подготовка углей перед сжиганием в условиях тэс
- •6.1.Термическая подготовка углей в термоциклонных предтопках
- •6.2. Разработки эниНа
- •6.3. Разработки СибВти
- •6.4.Термическая подготовка углей с помощью плазменного газификатора
- •6.5. Работы Политехнического института сфу по применению предварительной термической подготовки углей в условиях тепловой электростанции для снижения оксидов азота.
- •7. Сжигание водотопливных суспензий
- •7.1. Современное состояние технологии сжигания водотопливных суспензий
- •7.2.Основные технологические характеристики водотопливных суспензий /5/.
- •7.3. Опыт применения водоугольных суспензий
- •7.3. Суспензионное топливо для мазутных тэс и котельных /5/.
- •7.4. Опыт применения водомазутных эмульсий на энергетических котлах тгмп - 314 и тгм - 96 тэц - 23 оао « Мосэнерго» /7/.
- •7.5.Разработки института «Новосибирсктеплоэлектропроект».
- •7.6. Исследования мэи (Технический университет) по применению водомазутных эмультсий для улучшения технико-экономических и экологических характеристик котельных агрегатов
- •7.7. Технико-экономическая перспективаиспользования суспензионного угольного топлива /5/.
- •8. Пассивные методы снижения токсичности дымовых газов при сжигании топлив
- •8.1. Химические методы очистки дымовых газов от оксидов серы
- •Мокросухой способ
- •Мокрый известняковый способ.
- •Озоновый способ
- •8.2.Химические методы очистки дымовых газов от оксидов азота
- •Технология сша
- •9. Золоулавливание на тэс
- •10. Мероприятия по снижению шума от оборудования тэс
- •11. Дымовые трубы тэс
- •Высота трубы, м 120 150 180 240 330
- •12. Защита водоемов от загрязнения сточными водами
- •12.1.Храктеристика сточных вод
- •12.2. Наиболее прогрессивные технические решения при эксплуатации электростанций «Мосэнерго» за счет внедрения кавитационных технологий.
- •Заключение
- •Список использованных источников Предисловие
- •К разделу № 1
- •К разделу № 2
- •К разделу № 3
- •К разделу № 4
- •К разделу №5
- •К разделу № 6
- •К разделу № 7
- •К разделу № 8
4. Разработка новых конструкций топочных камер для сжигания углей
Принятый Правительством Российской Федерации курс на подъем национальной экономики, при котором темпы прироста ВВП должны составлять 5–8 % в год, будет сопровождаться ростом энергопотребления. В среднесрочных и долгосрочных прогнозах развития отраслей топливноэнергетического комплекса России из-за выработки месторождений газа в стране, неподготовленности разработки новых месторождений и других причин, роль угля в производстве первичных энергоресурсов резко возрастает.
Исходя из существующего состояния производственных мощностей угледобывающих предприятий России, растущая потребность в угле может быть обеспечена в основном за счет увеличения добычи в Канско-Ачинском бассейне (КАбасс), который является безусловным лидером в России по запасам, соответствующим мировым стандартам и наряду с Кузбассом является основой энергетической безопасности России. КАбасс – единственный угледобывающий бассейн России, который способен без значительных инвестиций резко нарастить добычу и гарантировать поставки больших объемов угля стабильного качества.
Обоснованием целесообразности использования углей КАБ служит сравнительная оценка их качественных показателей с показателями углей других бассейнов с учетом выбросов, приходящихся на единицу сожженного условного топлива. В этом смысле бурые угли КАБ, и, в первую очередь, Березовского разреза, обладают несомненными преимуществами. Выбросы золы при условии применения на электростанциях электрофильтров с эффективностью очистки 97,5–98,0 % для углей действующих разрезов бассейна не превышают нормативы удельных выбросов в соответствии с установленными требованиями. Концентрации токсичных элементов в канско-ачинских углях находятся на уровне 0,1–0,2 потенциально опасных концентраций и значительно ниже, чем в углях других бассейнов /1/. Низкое содержание золы предопределяет возможности сокращения площадей золоотвалов на ТЭС и снижение скорости их заполнения. Затраты на размол канско-ачинских углей ниже, чем для других бурых углей.
Вместе с тем, широкое использование углей уникального КАбасса в качестве энергетического топлива часто наталкивается на известное сопротивление энергетиков, обусловленное проблемой, связанной с высоким содержанием кальция в золе канско-ачинских углей, особенно Березовского разреза (до 60 %), что является причиной образования прочных сульфатно-связанных отложений на поверхностях нагрева и часто приводит к вынужденному существенному снижению нагрузки котла.
Однако такой подход к углям КАбасса обусловлен недостатками традиционного пылеугольного сжигания, особенно при большой единичной мощности котельных агрегатов. К ним, в первую очередь, можно отнести: взрывопасность и сложность систем пылеприготовления; шлакование поверхностей нагрева; высокий уровень токсичных выбросов и др. Необходимо внедрение новых методов подготовки и сжигания топлива, способствующих снижению активных свойств и вредного воздействия его балласта, а также обеспечивающих высокие экономические и экологические показатели работы энергетического оборудования. При этом крайне важно, чтобы эти технологии могли внедряться на действующих электростанциях при умеренных затратах и базировались на модернизации установленного оборудования.
Вихревой принцип сжигания впервые предложен в 30-х годах прошлого века.
Традиционное пылесжигание топлива уже несколько десятилетий остается в центре внимания теплоэнергетиков всего мира. Факельное сжигание практически не претерпело каких-либо принципиальных изменений, но на отдельных этапах своего развития, как правило, сопровождалось попытками интенсифицировать процессы воспламенения и выгорания топлива, созданием условий для повышения тепловой эффективности экранов, низкоэмиссионного сжигания, сокращения ремонтных издержек, сокращения габаритов топочной камеры, увеличения единичной мощности и т.п. Особое внимание уделялось вопросам широкой маневренности котлов.
Следует отметить, что в большинстве случаев эти задачи удавалось успешно решать, чаще всего, интенсифицируя процессы сушки и измельчения топлива. В процессе сжигания угольной пыли соотношение крупных и мелких фракций строилось в сторону увеличения мелких с тем, чтобы основная масса топлива (более 80 %) выгорала на начальном участке факела. Горение оставшейся части крупных частиц происходило в зоне более низких температур и при концентрации кислорода 5–6 %, определяя величину механического недожёга.
По этому принципу строилась вся котельно-топочная техника. Стремление к тонкому помолу и глубокой сушке топлива усугубило работу котлов на топливах с неблагоприятными характеристиками золы, например, на углях Канско-Ачинского бассейна. Такой метод сжигания, сопровождаемый температурными перекосами и тепловыми неравномерностями, активизировал минеральную часть топлива и привел к интенсивному шлакованию (блоки 800 МВт Березовской ГРЭС, блоки 300 МВт Рязанской ГРЭС, блоки 150 МВт Назаровской ГРЭС и многие другие). Шлакование, по ошибочному мнению многих ведущих специалистов, есть неизбежное зло и поэтому РАО ЕЭС потеряло огромные мощности из-за перемаркировки котлов.
Одним из технических решений, способных кардинально изменить отношение к данным углям, является вихревая технология сжигания угольной пыли в камерной топке
Главным достоинством вихревого сжигпния топлива является возможность создание устойчивого высокотурбулентного закрученного потока в топочной, что стимулирует более быструю доставку кислорода необходимого для горения.
Топки с вихревой технологией сжигания топлива классифицируются на топки с жидким шлакоудалением и топки с твердым шлакоудалением.
Особого внимания заслуживают разработки по созданию оригинальной технологии сжигания углей в кольцевой топочной камере под руководством Ф.А.Серанта.