Оптимизация расхода подсветочного топлива на ТЭС, сжигающих низкореакционные угли

Abstract

Показано, что для организации эффективного совместного сжигания низкореакционного и высокореакционного топлив необходимо решить комплексную задачу — обеспечить повышение экономичности сжигания угольной пыли и снижение затрат подсветочного топлива (газ, мазут). Установлены факторы, определяющие необходимый расход мазута на подсветку (мощность блока; температуры газов в топке котла; давление мазута, подаваемого на форсунки; коэффициент избытка воздуха; присосы; разрежение в топке), и проанализированы способы его регулирования (отключением части форсунок или изменением рабочего давления мазута) в маневренных режимах работы энергоблоков ТЭС. Определен диапазон нагрузок (в сравнении с режимной картой), при которых расход мазута на подсветку в условиях эксплуатации котла является избыточным. При сжигании антрацитового штыба надежный слив шлака обеспечивается при температуре в летке 1260 °С. Уменьшение давления мазута не снижает интенсивность и полноту сгорания пыли, но возможно снижение температуры в летке за счет ухудшения качества его распыла, поэтому давления мазута рекомендуется не ниже 3,0 МПа, а производительность мазутных форсунок не выше 0,5 т/ч. Сравнительными испытаниями котла ТПП-210А при подсветке мазутом или газом установлено влияние способа регулирования работы подсветочных форсунок на топочный режим котла, выбросы NOх, q2, q4. Подсветка мазутом улучшает топочный режим и выход шлака по сравнению с подсветкой газом, что уменьшает количество остановов котла для расшлаковки. При подаче угольной пыли с высокой концентрацией на горелки котлов имеет место значительная экономия мазута на подсветку.

Показано, що для організації ефективного сумісного спалювання низькореакційного та високореакц ійного палив необхідно вирішити комплексне завдання — забезпечити підвищення економічності спалювання вугільного пилу та зниження витрат підсвіточного палива (газ, мазут). Встановлено фактори, що визначають необхідну витрату мазуту на підсвічування (потужність блоку; температури газів у топці котла; тиск мазуту, що подається на форсунки; коефіцієнт надлишку повітря; присоси; розрідження у топці), та проаналізовано способи його регулювання (відключенням частини форсунок або зміною робочого тиску мазуту) у маневрових режимах роботи енергоблоків ТЕС. Визначено діапазон навантажень (у порівнянні з режимною картою), при яких витрата мазуту на підсвічування в умовах експлуатації котла є надлишковою. При спалюванні антрацитового штибу надійний злив шлаку забезпечується при температурі в льотці 1260 °С. Зменшення тиску мазуту не знижує інтенсивність та повноту згоряння пилу, але можливе зниження температури в льотці за рахунок погіршення якості його розпилу, тому тиск мазуту рекомендується не нижче 3,0 МПа та продуктивність мазутних форсунок не вище 0,5 т/ч. Порівняльними випробуваннями котла ТПП-210А при підсвічуванні мазутом або газом встановлено вплив способу регулювання роботи підсвіточних форсунок на топковий режим котла, викиди NOх, q2, q4. Підсвічування мазутом покращу є топковий режим та вихід шлаку в порівнянні з підсвічуванням газом, що зменшу є кількість зупинок котла для розшлаковування. При подачі вугільного пилу з високою концентрацією на пальники котлів має місце значна економія мазуту на підсвічування.

Joint burning of low-reactive and high-reactive coals requires to solve a complex problem, connected with enhancing the efficiency of combustion of pulverized coal and decreasing the consumption of high-calorific fuel (natural gas or residual oil) for «lightening». We have established factors determining the necessary residual-oil consumption for «lightening» (unit power, gas temperature in the boiler furnace, residual-oil pressure, excess-air coefficient, suction cups, and rarefaction in the furnace) and analyzed the possible ways of its regulation (by the turn-off of a part of fuel nozzles or change in residual-oil working pressure) under the maneuver regimes of operation of power units. We have determined the range of loads (as compared with the regime chart) where the residual-oil consumption for «lightening» under in-service conditions is extra. In the case of combustion of anthracite culm, the reliable slag drain is provided at a temperature in the dross hole of 1260 °C. A decrease in the residual-oil pressure does not lower the intensity and completeness of coal combustion, but can decrease the temperature in the dross hole due to the worsening of the quality of residual-oil atomization. Therefore, we do not recommend decreasing the residual-oil pressure to values lower than 3.0 MPa. Based on the comparative tests of a TPP-210A boiler at «lightening» with residual-oil or gas, we have established the influence of the way of regulation of the work of «lightening» fuel nozzles on the furnace regime of the boiler, NOх emission, q2, and q4. The «lightening» with residual oil improves the furnace regime and slag output as compared with «lightening» with gas, which decreases the quantity of boiler stops for slag removal. If one supplies pulverized coal to the boiler burners with high concentration, a significant economy of residual oil for «lightening» can be obtained.