По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Обзор современного состояния вопроса сжигания твердого топлива углубленного помола

Каверин А.А. Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва E-mail: kaverin@yandex.ru

Выполнен обзор современного состояния вопроса сжигания низкосортных твердых топлив углубленного помола. Проанализированы типы топочных устройств, способы организации системы пылеприготовления, а также способы компоновки горелок и воздушных сопл, применяемые на отечественных и зарубежных котлах. Рассмотрены преимущества и недостатки указанных систем, а также области их рационального применения.

Литература:

1. Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. Учеб. пособие для студентов вузов. – М.: Энергия, 1976. – 488 с.

2. Баскаков А.П., Мацнев В.В., Распопов  И.В. Котлы и  топки с  кипящим слоем.  – М.: Энергоатомиздат, 1996.  – 352 с.

3. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б. и др. Основы практической теории горения: Учеб. пособие для вузов/ под ред. В.В. Померанцева. 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1986. – 312 с.

4. Красинский Д.В., Саломатов В.В., Ануфриев  И.С., Шарыпов  О.В., Шадрин  Е.Ю., Аникин  Ю.А. Моделирование топочных процессов при сжигании распыленного угля в  вихревой топке усовершенствованной конструкции  // Теплоэнергетика. – 2015. – № 2. – С. 41–46.

5. Липов  Ю.М., Третьяков  Ю.М. Котельные установки и  парогенераторы.  – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003. – 592 с.

6. Назмеев  Ю.Г., Мингалеева  Г.Р. Системы топливоподачи и  пылеприготовления ТЭС: Спр. пособие.  – М.: Изд. дом МЭИ, 2005. – 480 с.

7. Загрутдинов Р.Ш., Нагорнов А.Н., Нагорнов  Н.А., Шитова  С.Н. Опыт модернизации устаревшего котельного оборудования с  целью повышения их единичной мощности и  улучшения технико-экономических и  экологических характеристик // Известия Самарского НЦ РАН. – 2011. – Т. 13. – № 1 (2). – С. 446–451.

8. Петров  Ю.В., Саломасов  Ю.М., Квривишвили  А.Р., Цепенок  А.И., Барташук  Е.Г. Опыт Подольского машиностроительного завода по глубокой модернизации котельного оборудования сверхкритического давления на энергоблоках мощностью 300 и 500 МВт // Энергетические станции. – 2015. – № 4. – С. 2–9.

9. Вербовецкий  Э.Х., Жмерик  Н.С. Методические указания по проектированию топочных устройств энергетических котлов  / под ред. Вербовецкого  Э.Х., Жмерика  Н.С.  – СПб.: АООТ НПО ЦКТИ, 1996. – 270 с.

В отечественной литературе традиционно выделяют три метода сжигания твердых топлив: слоевой, вихревой и пылевидный (факельный) [1]. В зависимости от производительности котла, марки угля и  условий работы котельного агрегата выбирается наиболее подходящий метод сжигания твердого топлива.

Слоевой метод сжигания нашел применение в энергетике, металлургии и химическом производстве. Процесс горения осуществляется (рис. 1) на подвижной или неподвижной колосниковой решетке, на которую подается твердое топливо в виде крупных кусков (δч = 0,003-0,05 м) [1]. Через слой топлива (подвижный или неподвижный) на решетке проходит принудительно подаваемый воздух. В результате горение топлива происходит в слое, а с поверхности слоя непрерывно выходят продукты сгорания.

В противоточной схеме сжигания (показанной на рис.  1) за счет встречного движения свежих кусков топлива, подающихся на решетку сверху и  уходящих с  поверхности дымовых газов свежее топливо подогревается, сушится и  воспламеняется еще до попадания в  слой.

Дополнительный прогрев свежих кусков топлива обеспечивается также и излучением слоя из факела [1].

В описанном методе сжигания обеспечивается высокая стабильность процесса горения (за счет значительного запаса топлива в слое), что позволяет сжигать топливо с различной влажностью и не требует сложной системы пылеприготовления. Скорость выгорания зависит в значительной степени от интенсивности (скорости) подвода воздуха. Увеличение скорости воздушного дутья позволяет форсировать процесс горения, снять ограничение, накладываемое диффузионной областью горения, и перевести процесс в кинетическую область. Это открывает возможность примерно пятидесятикратной интенсификации процесса горения, ограниченного только аэродинамической устойчивостью слоя, – началом уноса частиц топлива из слоя [1].

Применение слоевого метода сжигания ограничено паропроизводительностью котла (до 10  т/ч для бурых и  каменных углей и до 20 т/ч для антрацитов). Кроме того, слоевые топки сложны, слабо поддаются механизации и  автоматизации процесса управления  [1]. Применение подвижной цепи вместо решетки снижает надежность топочного устройства.

Для Цитирования:
Каверин А.А., Обзор современного состояния вопроса сжигания твердого топлива углубленного помола. Главный энергетик. 2018;1-2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: