- •Предисловие
- •1. Сжигание топлив в кипящем слое
- •1.1. Сжигание твердых топлив в топках котлов с классическим кипящим слоем
- •1.2. Топки с циркулирующим кипящим слоем
- •1.2.1. Отечественные котлы с циркулирующим кипящим слоем
- •1.2.2. Котлы с циркулирующим кипящим слоем под давлением
- •1.2.3.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
- •2. Плазменная технология
- •3. Разработка новых конструкций топочных камер для сжигания углей
- •3.1. Вихревые топки с жидким шлакоудалением
- •3.2. Принцип технологии вихревого низкотемпературного сжигания
- •3.2.1. Экономичность вир- технологии
- •3.2.2. Экологические показатели
- •3.2.3. Надежность и маневренность вир-технологии
- •3.2.4. Результаты испытаний модернизированного котла пк-38 (ст. № 3а) Назаровской грэс
- •3.3. Пылеугольный котел с кольцевой топкой для крупных энергоблоков
- •4. Термическая подготовка углей перед сжиганием в условиях тэс
- •4.1.Термическая подготовка углей в термоциклонных предтопках
- •4.2. Разработки эниНа
- •4.3. Работы Политехнического института сфу по применению предварительной термической подготовки углей в условиях тепловой электростанции
- •4.3.1. Разработка технологии сжигания с внутритопочной термической подготовкой углей
- •4.3.2.Принципиальные схемы термической подготовки углей для организации безмазутной растопки и подсветки факела топочных камер котлов
- •20, 21, 24, 25, 26, 29 – Щелевые зазоры; 22 – нижние торцы амбразур;
- •26, 27, 28, 29 – Зазоры
- •4.3.3. Опытно-промышленный образец муфельного предтопка на котле бкз-420 140 Красноярской тэц-2
- •4.3.4. Система термоподготовки для организации муфельной растопки котлов Томь-Усинской грэс
- •4.3.5. Универсальная горелка для котлов пк-40-1 Беловской грэс
- •Птб при включении питателей пыли на муфеле:
- •Птб при расшлаковке абразуры муфеля при работе в режиме основной горелки:
- •4.3.6. Универсальная всережимная горелка для котлов бкз-420-140 Красноярской грэс-2
- •5. Сжигание водотопливных суспензий
- •5.1. Современное состояние технологии сжигания водотопливных суспензий
- •5.2. Основные технологические характеристики водотопливных суспензий
- •5.3. Опыт применения водоугольных суспензий
- •5.4. Суспензионное топливо для мазутных тэс и котельных
- •5.5. Опыт применения водомазутных эмульсий на энергетических котлах тгмп-314 и тгм-96 тэц-23 оао «Мосэнерго»
- •5.6.Разработки научно-исследовательского и проектно-изыскательского института «Новосибирсктеплоэлектропроект» Сибирского энтц
- •5.7. Исследования мэи (Технический университет) по применению водомазутных эмульсий для улучшения технико-экономических и экологических характеристик котельных агрегатов
- •5.8. Технико-экономическая перспективаиспользования суспензионного угольного топлива
- •6. Гидравлические электрические станции
- •3 Сопло; 4 рабочее колесо; 5 кожух; 6 отклонитель; 7 лопасти (ковши); 8 нижний бьеф
- •Состав и компоновка основных сооружений
- •Плотины
- •Типы и параметры гидрогенераторов
- •Малые гэс
- •7. Геотермальная энергетика
- •7.1. Использование геотермальных ресурсов в мире
- •7.2. Геотермальные ресурсы России
- •7.3. Геотермальные энергетические технологии и оборудование России
- •1 Скважина; 2 бак-аккумулятор; 3 расширитель; 4 турбина; 5 генератор;
- •6 Градирня; 7 насос; 8 смешивающий конденсатор; 9, 10 насос
- •7.4. Российские бинарные энерготехнологии
- •7.4. Геотермальное теплоснабжение
- •7.5. Перспективы развития геотермальной энергетики России
- •7.6. Опытная геотермальная электростанция, основанная на цикле а.И.Калины
- •8. Ветроэнергетические установки
- •8.1. Состояние и перспективы развития мировой ветроэнергетики
- •8.2. Высотная ветроэнергетическая установка
- •8.3. Ветроэнергетика в заполярных условиях
- •Основные направления развития ветроэнергетики в заполярных условиях
- •Преимущества применения энергии ветра в заполярных и холодных климатических условиях
- •Специфика развития ветроэнергетики и эксплуатации вэу при холодном климате
- •Использование энергии ветра для отопления в условиях холодного и заполярного климата
- •Новая ветро-дизельная электрическая установка
- •9. Альтернативные способы получения электроэнергии
- •9.1. Магнитогидродинамическое преобразование энергии
- •2 Сопло; 3 мгд-генератор; 4 место конденсации щелочных металлов; 5 насос; 6 место ввода щелочных металлов
- •9.2. Термоэлектрические генераторы
- •9.3. Изотопная энергетика
- •9.4. Термоэмиссионные генераторы
- •1 Катод; 2 анод
- •9.5. Электрохимические генераторы
- •3 Электролит; 4 анод
- •9.6. Использование морских возобновляемых ресурсов
- •9.6.1. Приливные электростанции
- •Агрегаты пэс
- •9.6.2. Океанские гидроэлектростанции (огэс) на основе морских течений Физические основы работы огэс
- •9.6.3. Волновые электростанции
- •9.6.4. Использование тепловой энергии океана
- •9.7. Солнечная энергетика
- •9.7.1. Современное состояние солнечной энергетики
- •Типы циркуляционных и гравитационных гелиоустановок:
- •9.7.2.Разработка и внедрение первой в районе Сочи солнечно-топливной котельной
- •9.7.3. Разработка и испытания солнечно-топливной котельной в Краснодарском крае
- •9.7.4. Повышение эффективности преобразования солнечной энергии
- •Повышение числа часов использования установленной мощности сэс
- •Увеличение срока службы и снижение стоимости солнечной электростанции
- •9.8. Использование энергии термоядерных реакций
- •9.9. Комбинированные энергоустановки
- •9.10. Биоэнергетические установки
- •9.10.1. Вклад биотоплива в мировое производство энергии
- •9.10.2. Прямое сжигание
- •9.10.3. Пиролиз
- •Газификация биомассы
- •9.10.5. Виды топлив, получаемых из биомассы
- •9.10.6. Перспективы развития биоэнергетики России с использованием древесины
- •Прямое сжигание древесины Олонецкая теплостанция на древесных отходах
- •Разработчик и изготовитель котла на биотопливе
- •Принцип действия котла с колосниковой решеткой. Процесс горения и факторы, влияющие на него
- •Циркуляция воды в котле
- •Газогенераторные установки на древесине для получения тепловой и электрической энергии
- •9.11. Подземная газификация углей
- •9.14.1. Отечественный опыт подземной газификации угля
- •Подземная газификация угля в г. Красноярске
- •9.15. Тепловые насосы
- •9.15.1. Перспективы применения тепловых насосов
- •9.15.2. Тепловые насосы в системах малой энергетики
- •Заключение
- •Библиографический список к главе 1
- •К главе 2
- •К главе 3
- •К главе 4
- •К главе 5
- •К главе 6
- •К главе 7
- •К главе 8.
- •К главе 9
1.2.2. Котлы с циркулирующим кипящим слоем под давлением
В настоящее время были развернуты работы по созданию технологии сжигания углей в кипящем слое под давлением для сооружения новых ТЭС и технического перевооружения существующих.
Работа котла под давлением характеризуется рядом положительных особенностей. Во-первых, полностью исключаются присосы воздуха в топку и газоходы, что приводит к уменьшению потери теплоты с уходящими газами; снижаются расходы электроэнергии на собственные нужды в связи с установкой дымососа меньшей производительности. Появляется возможность исключения дымососной установки за счет использования только дутьевых вентиляторов. Существенно повышается теплообмен в конвективных газоходах из за более высоких скоростей дымовых газов, что снижает металлоемкость поверхностей нагрева. Однако работа котла под давлением требует плотной обмуровки для обеспечения его герметичности и предотвращения выбивания продуктов сгорания в помещение котельного цеха.
Все котлы с кипящим слоем под давлением, сооружаемые в настоящее время в мире, базируются на технологии пузырькового кипящего слоя. В таких котлах в кипящем слое расположены пучки труб для съема тепла. По соображениям защиты пучков от абразивного износа скорость газов в слое не должна превышать 1 м/с.
На рис.1.4 представлена схема котла с циркулирующим кипящим слоем под давлением, разработанная ВТИ.
Топочная камера заключена в силовой сосуд и выполнена из газоплотных экранов. Внутри топки расположен двухсветный экран, разделяющий ее на две диагонально симметричные части, в каждой из которых находятся сама топка и теплообменный отсек.
Топка и теплообменный отсек разделены двухсветным экраном, который в верхней части образует циклонный сепаратор.
Первичный воздух подается в топку с t=285 oC, P=10 кгс/см2. Вторичный воздух вводится в топку выше плотного кипящего слоя. Третичный воздух подается под воздухораспределительную решетку.
Уголь подается через патрубки топлива в нижнюю часть топки. Поток продуктов сгорания выносится в верхнюю часть топки и попадает в сепаратор, выполненный в виде горизонтального циклона 8. Продукты сгорания выводятся из топки через газовое окно 10, а зольные частицы через золоспускной канал 11, образованный двухсветным экраном и внешним экраном, поступают в теплообменный отсек 5.
Рис. 1.4. Котел с ЦКС под давлением: 1 – перегреватель; 2 – вторичный воздух;3 – уголь+доломит; 4 – первичный воздух; 5 – экономайзер; 6 – испаритель; 7 – третичный воздух
В теплообменном отсеке 5 через воздухораспределительную решетку 3 подается третичный воздух с расходом, обеспечивающим пузырьковый режим псевдоожижения. Разные скорости газов создают разную плотность кипящего слоя в топке и теплообменном отсеке и, как следствие, разные статические давления в обеих камерах. В результате перепада давлений зола через перепускные отверстия возвращается из теплообменного отсека в кипящий слой топки.
При движении частиц золы по контуру топка – циклон – теплообменный отсек – топка они используются как промежуточный теплоноситель, отдающий свое тепло настенным экранам и конвективным поверхностям нагрева (ширмам в топке и пучком в теплообменном отсеке).
При к.п.д. горизонтального циклона 90 % кратность циркуляции золы равна десяти и тепла золы недостаточно для необходимого теплосъема в конвективных пучках теплообменного отсека мощных котлов при 100%-ной нагрузке.