Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла




Скачать 180.15 Kb.
НазваниеТехнический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла
страница1/2
Дата публикации02.10.2013
Размер180.15 Kb.
ТипОтчет
vbibl.ru > География > Отчет
  1   2









.


ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ
ИСПЫТАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ КОТЛА

БКЗ – 210 – 140 ПТ ПОДАЧИ В ТОПКУ КОТЛА

ПРИСАДКИ – КАТАЛИЗАТОРА REDUXCO

2009 г.
Содержание


Введение…………………………………………………………………….

3

1. Общие сведения об электростанции…..………………..………………….

4

2. Краткая характеристика котельного оборудования.....................................

4

3. Присадка – катализатор REDUXCO та технология подачи ее в топку котла...

5

4. Методика проведения испытаний и расчетов…………………………….

8

5. Проведенные эксперименты и их результаты……………………………..

12

6. Выводы и рекомендации……………………………………………….......

15


ВВЕДЕНИЕ

Определение влияния на эффективность и надежность работы котла БКЗ-210-140-ПТ (ст.№4) ТЭЦ подачи присадки-катализатора проводилось в период марта 2009 г. в соответствии с утвержденной ТЭЦ технической программой.

Цель испытаний:

- определение влияния подачи присадки - катализатора в топку котла на процесс горения и выход жидкого шлака;

- определение влияния присадки - катализатора на величину тепловых потерь и КПД котла брутто, а также на величину выбросов оксидов серы и оксидов азота;

- определение минимального уровня подсветки угольного факела природным газом при подаче присадки - катализатора по условиям стабильности горения;

По предварительным результатам испытаний заказчику было передано предварительное заключения.

В отчете проанализирован каждый из проведенных опытов, изменений в режиме работы котла после ввода присадки - катализатора. Сделаны выводы о том, как влияет присадка - катализатор на эффективность и надежность работы котла при сжигании каменного угля с подсветкой природным газом и без подсветки.
^

1. Общие сведения об электростанции


Первая очередь ТЭЦ введена в эксплуатацию в 1961- 1964 г.г. в составе четырех пылеугольных барабанных котлов БКЗ-210-140 ПТ и двух турбин типа ПТ-50-130/7 с генераторами ТВ-60-2.

Вторая очередь ТЭЦ введена в эксплуатацию в 1974 г. и состоит из газомазутного котла ТГМ-84Б турбины типа Т-100/120-130-3 и генератора типа ТВФ-100.

Тепловая схема ТЭЦ с поперечными связями по перегретому пару и питательной воде.

2. Краткая характеристика котельного оборудования

Пылеугольный котел БКЗ-210-140 ПТ рассчитан на следующие параметры:

  • паропродуктивность………………………..…………. 210 т/час;

  • давление пара за котлом ……………………………… 140 кгс/см2 ;

  • давление в барабане котла…………………..………... 155 кгс/см2;

  • температура перегретого пара………………………… 550 0С;

  • температура питательной воды…………………………230 0С;

  • температура горячего воздуха…………………………..370 0С;

  • температура отходящих газов….……………………….127 0С.

    Котел рассчитан на сжигание Донецкого угля марки АШ со следующими характеристиками:

  • нижняя теплота сгорания рабочего топлива, Qpн…………6010 ккал/кг;

  • влажность рабочего топлива, Wр……………………..…… 7,0 %;

  • зольность рабочего топлива, Ар…..…….…………….……16,7 %;

  • содержание летучих на горючую массу, Vр…..….………..4,0 %.

ПТ – в обозначении котла обозначает полуоткрытая топка.

Компоновка котла выполнена по П – образной схеме.

Топка размещена в первом, восходящем газоходе. Во втором, нисходящем газоходе размещены двухступенчатый водяной экономайзер, выполненный в рассечку с двухступенчатым воздухоподогревателем.

В верхнем, горизонтальном газоходе размещен пароперегреватель.

Водяной объем котла составляет 64 м3, а паровой – 34 м3.

Основной особенностью котельного агрегата является конструкция топки, которая позволяет создать тепловое напряжение в ее нижней части 630 тыс. ккал/ м3 час, а тепловое напряжение всего топочного объема – 160 тис. ккал/м3 час.

Трубы фронтового и заднего экранов топки создают пережим, который разделяет топку на предтопок и камеру охлаждения. Предтопок имеет вид восьмиугольника, на гранях которого размещены 4 блока щелевых газопылеугольных горелок (в каждом блоке по 2 яруса горелок). Оси горелок верхнего яруса направлены по касательной к окружности ≈ 1200 мм, а оси горелок верхнего яруса касательны к окружности 800 мм. Центр окружностей совпадает с центром топки.

Топка котла с пережимом работает с жидким шлакоудалением. Для повышения температуры в топке в районе ядра факела экранные трубы до пережима ошипованы и покрыты карборундовой обмазкой, создают зажигательный пояс.

Котел имеет сварной барабан внутренним диаметром 1600мм, толщина стенки 90 мм, сталь 16 ГНМ.

Пароперегреватель котла размещен в поворотном горизонтальном газоходе и состоит из конвективного пароперегревателя I ступени, ширмового пароперегревателя II ст., конвективного пароперегревателя II и IV ступени.

Температура перегретого пара регулируется впрыском собственного конденсата.

Экономайзер I и II ст. и трубчатый воздухоподогреватель I и II ст. размещены в конвективной шахте. Экономайзер I ст. размещен вперемешку с воздухоподогревателем.

Котел оборудован двумя мокрыми золоуловителями с трубами Вентури.

В каналах вторичного воздуха пылеугольных горелок вмонтированы трубки газовых горелок конструкции ТЭЦ. Трубки газовых горелок диаметром 25х3 размещены по высоте канала в шахматном порядке.

Система пылеобразования с бункером пыли оборудована двумя шариковыми барабанными мельницами Ш-16 с сушением горячим воздухом и сбрасыванием запыленного воздуха мельничными вентиляторами в топку через сбросные горелки, которые установлены на боковых стенах топки в районе пережима.

Питатели сырого угля открытого типа, вибрационные.

На электродвигателях пылепитателей внедрена схема частотного регулирования скорости оборотов.

Обмуровка топки облегчена, натрубная, трехуровневая.

Вместо стальной металлической обшивки применена уплотнительная обмазка.

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется впрыском собственного конденсата в два впрыскивающие пароохладители, которые размещены между ширмовым пароперегревателем I ст. и средними ширмами (І впрыск) и за крайними ширмами (ІІ впрыск).

Котельный агрегат оборудован двумя дымососами типа D 20х2 и двумя дутьевыми вентиляторами типа ВД-18.

^ 3. Присадка – катализатор REDUXCO и технология подачи ее в топку котла

Раствор присадки является химическим катализатором в процессе окисления углеводородов, таким образом является катализатором в процессе сгорания топлива. Кроме этого, присадка является дополнительным видом топлива, которое базируется на выделении водорода из водяного пара.

Действие присадки – катализатора REDUXCO на топливо базируется на дополнительной эмиссии протонов водорода.

Технология применения основана на введении водного раствора присадки в воздушный канал первичного воздуха (рис.1). Технологическая схема ввода присадки очень проста и не требует никаких конструктивных изменений в существующей схеме эксплуатации котла. Раствор присадки из емкости подается в место впрыска насосом-дозатором. Распыление раствора в воздуховоде осуществляется форсунками под давлением до 2,5 бар. Количество форсунок для распыления и их размещения зависит от площади поперечного сечения и конфигурации воздуховодов.

Распыленная присадка вместе с первичным воздухом и угольной пылью по пылепроводах поступает в горелки. Раствор присадки при горении ускоряет ионизацию газовых компонентов, увеличивает скорость перемешивания кислорода с горючей массою, улучшая таким образом окисление и процесс горения за счет площади химического контакта горючей массы и окислителя. В результате воздействия раствора присадки в зоне горения исключаются зоны, в которых находится недостаточное количество воздуха.

1

2

Бункер пыли

Канал первичного воздуха

Топка

Рисунок 1. Схема подачи катализатора

  1. Емкость с катализатором.

  2. Насос – дозатор.


^ 4. Методика проведения испытаний и расчетов

Испытания проводились в соответствии с утвержденной технической программой «Испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла БКЗ – 210 – 140 ПТ подачи в топку присадки-катализатора REDUXCO».

4.1 Проведение замеров:

- температура отходящих газов замерялась в балансовом пересечении газохода за воздухоподогревателем;

- анализ дымовых газов на содержание СО2, О2, NOx, CO, SO2 в продуктах горения в балансовой точке проводился переносным газоанализатором «KANE – 900»;

- отбор и анализ газов на содержание О2 в режимной точке за пароперегревателем осуществлялся штатными кислородомерами;

- отбор проб для определения тонкости и влажности пыли осуществлялся с отборных точек под циклонами пылесистем;

- отбор проб золы для определения содержания горючих в золе уноса осуществлялся с постоянно действующих эксплуатационных отборных устройств;

- анализ топлива (Qрн , Ар, WP, Sр, Vг) и содержание горючих в золе (Гвин) производился топливной лабораторией ТЭЦ.

4.2 Расчет КПД котла (брутто) кбр по обратному балансу определялся по формуле:

кбр = 100-(q2+q3+q4+q5+q6), %
где: q2 – потери тепла с отходящими газами;

q3 – потери тепла с химическим недожогом;

q4 – потери с механическим недожогом;

q5 – потери тепла в окружающую среду;

q6 – потери тепла с физическим теплом шлака.
4.2.1 Расчет потерь тепла с отходящими газами выполнялся по формуле:

q2=(Котх+С)(tотх- (отх/(отх +b))tхп)Аt(1- q4/100)10-2, %
где:

а) коэффициенты К, С, b, которые зависят от марки топлива и приведенной влажности, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Топливо

Значения коэффициентов

К

С

b

Каменный уголь

3,50+0,02Wn

0,4+0,04Wn

0,12+0,014 Wn

где:

Wn=WP103/Qрн - приведенная влажность, % кг/ккал;

WP – влажность топлива на рабочую массу, %;

Qрн – нижняя теплота сгорания топлива на рабочую массу, (ккал/кг) – определяется лабораторным способом;

б) tхп= tзп+tдв – температура холодного воздуха, оС

где:

tзп – температура внешнего воздуха, оС;

tдв – увеличение температуры воздуха в дутьевом вентиляторе, оС, может быть измерено инструментально либо определено по формуле:
tдв=2,72(tзп+273)Ндв10-3/дв, оС

где:

Ндв – полный напор вентилятора, мм.в.ст;

дв – КПД дутьевого вентилятора, %.
в) отх – коэффициент избытка воздуха в отходящих газах за воздухоподогревателем рассчитывался по формуле:
отх=(21-О2)/(21-(О2-0,5СО-0,5Н2-2СН4)),
где:

О2 – объемное содержание кислорода в сухих продуктах сгорания, % (определяется газовым анализом);

СО, Н2, СН4 – содержание в дымовых газах соответственно оксида углерода, водорода и метана, % (определяется газовым анализом);

 - коэффициент, который учитывает соотношение теоретических объемов сухих продуктов сгорания и воздуха и имеет следующие значения:

0,02 – для твердого топлива.
г) tотх - температура отходящих газов за воздухоподогревателем, оС.
д) Аt – поправочный коэффициент, который учитывает влияние температуры на теплоемкость продуктов сгорания, определяется по формуле:
Аt=1+0,013 ((tотх-150)/100).
4.2.2 Потери тепла от химической неполноты сгорания рассчитывались по следующим формулам:

для твердого топлива :
q3=0,11(-0,2)Qнеп.гор. (1+0,006Wп)*(1-0,01q4), %

где:

а) Qнеп.гор – суммарная теплота сгорания газовых горючих компонентов, которые содержатся в 1 м3 сухих продуктов сгорания определяется по формуле:
Qнеп.гор.=30,2СО+25,8Н2+85,55СН4, ккал/м3;
4.2.3 Потери тепла от механического недожога.

Потери тепла от механического недожога q4 рассчитывались таким образом:

q4= aвин ((Гвин Ар)/(100 – Гвин))*(7800/Qрн), %

где:

aвин – доля золы топлива, которое выносится из топки (принимается 0,85 согласно нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов);

Гвин – содержание горючих в золе уноса , %;

Ар – зольность угля на рабочую массу, %;

Qрр – имеющееся тепло, ккал/кг.

4.2.4 Потери тепла в окружающую среду.

Потери тепла в окружающую среду q5 определялись по формуле:
q5 = q5ном х (Dном /Dфакт)

где:

Dном , Dфакт – паропродуктивность котла на номинальной и фактической нагрузке соответственно,

q5ном - потери тепла в окружающую среду при номинальной нагрузке, которые принимаются согласно нормативным характеристикам 0,6 %.
4.2.5 Потери тепла с физическим теплом шлака.

Потери тепла с физическим теплом шлака определялись по формуле:
q6 = (aшл х (сυ)шл х Ар)/Qрр, %

где:

aшл - составляющая золы топлива, которая удаляется из топки в виде шлака (принимается 0,15 согласно нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов);

(сυ)шл - энтальпия шлаков определяется по температуре шлака (υ шл = температура начала жидкорасплавленного состояния золы (tз ) + 100оС);

Ар – зольность топлива на рабочую массу.
4.3 Определение удельных выбросов вредных веществ в атмосферу на 1 Гкал произведенного тепла и на 1т сожженного топлива.

4.3.1 Приведение концентрации оксидов азота и оксидов углерода, измеренных прибором «KANE - 900», к нормальным условиям:

1ррm NOх = 2,05 мг/м3

1ррm СO = 1,25 мг/м3

1 ppm SO2=2,29мг/м3
Сну = Сзам х (( 273+tотх) х 760/ Рб х273), мг/нм3

где:

Сну – концентрация NOх, СО приведенная к нормальным условиям, мг/нм3

Сзам – концентрация NOх, СО измеренная прибором «KANE - 900» и переведенная в мг/м3
4.3.2 Часовой выброс вредных веществ

М = Сну х Vг х В

где:

Vг - объем сухих дымовых газов за котлом;

В – расход топлива по обратному балансу.
4.3.3 Удельный выброс оксидов азота, оксидов углерода, на 1Гкал произведенного тепла
Вд = М/Qкбр, г/Гкал

где:

М – часовой выброс вредных веществ, г/час;

Qкбр – теплопродуктивность котла, Гкал/час.
4.3.4 Удельный выброс оксидов азота, оксидов углерода на 1т сожженого твердого топлива.
Вд = М/В, г/м3 (т)

где:

М – часовой выброс вредных веществ, г/час;

В – расход топлива на котел, т/час.

4.4 Расход пара, питательной воды, температуры и давления по пароводяному и газо- воздушному трактам измеряются штатными эксплуатационными приборами.
4.5 При обработке результатов испытаний вносились поправки на отклонение от нормативных температур питательной воды, воздуха, характеристик топлива.

  1. ^ Проведенные опыты и их результаты.

Опыты проводились согласно утвержденных рабочих программ (приложение 2). Результаты испытаний приведены в Приложении 3 (Таблица результатов испытаний котла БКЗ – 210 – 140 ПТ ст.№4).

В опытах проводились измерения концентрации оксидов серы, оксидов углерода и оксидов азота в отходящих газах.

Концентрация оксидов серы в отходящих газах зависит только от содержания серы в исходном топливе. Технологическими мероприятиями снизить концентрацию не представляется возможным и для ее снижения необходимо внедрять установки связывания с использованием сорбентов.

Концентрация оксида углерода характеризует режим работы топки и зависит от избытка воздуха в топке, а также качества перемешивания топлива и воздуха. Согласно проекта технологического норматива выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, концентрация оксида углерода не должна превышать 250 мг/нм3.

Оксиды азота NOx (NO+NO2) образуются при сжигании всех видов топлива: газообразного, жидкого и твердого. Источником образования оксидов азота NOx может быть молекулярный азот воздуха, который используется в качестве окислителя при горении, или некоторых компонентов топлива, которые содержат азот. Концентрация оксидов азота зависит от температуры в ядре факела и избытка воздуха в топке:

,

где NOx – концентрация оксидов азота;

Т – температура газовой середы;

[O2] – объемная концентрация воздуха;

[N2] – объемная концентрация азота воздуха;

k1, k2 – коэффициенты, которые характеризуют скорость образования NOx.

Во время испытаний в котле сжигался уголь марки АШ со следующей средней технической характеристикой:
- Qpн = 5650 ккал/кг;

- Wp = 8,4 %;

- Ар = 18,8 %;

- Sр = 1,57% .
Подсветка пылеугольного факела проводится двумя основными газовыми горелками. В связи с отсутствием на котле подсветочных горелок и отдельной схемы подачи подсветочного газа, расходомер газа на котел находится в зоне недостоверных показаний и в связи с этим тяжело четко определить расход газа на подсветку. По балансу расход газа на ТЭЦ и другие котлы, на подсветку котла № 4 в эксплуатационном режиме подается от 1300 до 2500 м3/ч при сжигании вышеуказанного угля.

Основными проблемами при эксплуатации котлов БКЗ-210-140 ПТ есть:

- выход жидкого шлака. По проведенным в процессе испытаний измерениям температура в летке котла находится на уровне 1550-1570 оС, что очень близ-ко к температуре плавления шлака угля марки АШ. Низкая температура в летке обусловлена, с одной стороны большими присосами внизу топки, а с другой, конструкцией самой топки и плохим перемешиванием угольной пы-ли с воздухом, как следствие этого. Это определяет необходимость подавать большое количества подсветочного газа и кроме того приводит к регулярно-му затягиванию летки котла и его остановов на расшлаковку. Такой простой котла продолжается от 5 до 7 суток и приводит к потерям, связанным с недо-выработкой пара и значительным пусковым потерям природного газа и электроэнергии;

- плохое выгорание угля и как следствие высокое содержание горючих в зо-ле уноса, что приводит к большим потерям с мехнедожогом. Эта проблема имеет, на наш взгляд, два аспекта. Первый - это неудовлетворительная работа топки через неравномерную раздачу угля и воздуха по горелкам, а также плохое их перемешивание. Второй аспект - это погрешность самого отбора уносов. Это отдельная проблема и в данной работе не рассматривается;

- невозможность работы котла без подсвечивания высокореакционным топливом через нестабильность горения пылеугольного факела. Это связано с особенностями угля марки АШ, который имеет низкое содержание летучих и плохо загорается. Проблема увеличивается низкой температурой горячего воздуха (365-370 оС), значительными присосами в топку, нарушением аэродинамики топки вследствие коробления амбразур горелок.

В соответствии с технической программой были проведены следующие опыты:

    1. На нагрузке котла 180 т/час при эксплуатационном режиме работы котла режим фиксировался на протяжении трех часов в объеме измерений, необ-ходимом для определения составляющих тепловых потерь, КПД брутто, вредных выбросов (кроме летучей золы). По окончании фиксации режима началась подача присадки-катализатора. После работы котла с подачей катализатора на протяжении трех часов режим был зафиксирован повторно на протяжении последующих трех часов. Опыт показал следующие изменения в работе котла при подаче катализатора. Паровая нагрузка котла возросла на 10-12 т/ч (см. рис.2), выросла температура в летке котла с ~1550 оС до ~ 1700 оС, температура в поворотной камере и отходящих газов практически не изменилась, немного снизился избыток воздуха в газах, а также содержание СО. В результате приведенный КПД котла вырос с 80,19 % до 80,73 %. Выросло содержание оксидов азота с 785 мг/нм3 до 836 мг/нм3 (технологический норматив для котла БКЗ-210 – 1300 мг/нм3 ). Содержание оксидов серы снизилось с 3500 мг/нм3 до 3310 мг/нм3 (технологический норматив по оксидах серы – 3400 мг/нм3 ).

    1. При нагрузке 185 т/ч, эксплуатационном режиме работы и подаче в топку катализатора поэтапно уменьшался расход вторичного воздуха. Заметное повышение СО в отходящих газах произошло только при содержании кислорода в режимном сечении на уровне 4%, что значительно ниже критического избытка воздуха для этой нагрузки при работе котла без катализатора.



  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconРуководство по обслуживанию, эксплуатации и монтажу котла технический паспорт
Заводской номер котла находится на табличке, прикрепленной к боковой наружной обшивке котла

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconИнструкция По обслуживанию и установке котла viadrus g 100
Вас за покупку газового котла viadrus g 100 gladiator и тем за предъвленное доверие фирме ао ждб богумин, Завод истопительной техники...

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconИнструкция по обслуживанию и монтажу котла „
Вас за покупку газового котла „viadrus G 90“ и тем самым за проявленное доверие фирме „Ždb a s. Bohumín, Závod topenářské techniky...

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла icon«Восстановление зажигательного пояса котла ст. №8 зао «Молдавская грэс»»
Договора на выполнение подрядных работ: «Восстановление зажигательного пояса котла ст. №8 зао «Молдавская грэс»», с правом проведения...

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconРуководство по эксплуатации лгфи. 408844. 009-25 рэ
Онк-140-22, онк-140-22М, онк-140-24, онк-140-24М, онк-140-25, онк-140-25М, онк-140-29, онк-140-29М, онк-140-31 и онк-140-31М, онк-140-34,...

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconЮрий Владимирович Владимиров Война солдата-зенитчика: от студенческой...

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconРазрешение“ №03-35/155 от 03. 1998 г
Вас за покупку котла viadrus u 22 p и проявленное доверие фирме „Ždb a s., Závod topenářské techniky viadrus“

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconЗакону про будівельні вироби від 16 квітня 2004 р
Водного котла центрального опалення типу sas gro-eco пристосованого до спалення кам‘яного вугілля сорту „горошок”

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconИнструкция по установке и эксплуатации твердотопливного отопительного...
Котлы изготавливаются по конструкторской документации, разработанной в установленном порядке, и соответствуют техническим условиям...

Технический отчет испытаний по определению влияния на эффективность и надежность работы котла бкз 210 140 пт подачи в топку котла iconИнструкция по установке и эксплуатации Отопление, приготовление горячей воды
Расчетный срок службы котла при соблюдении всех рекомендаций по установке и своевременном техническом обслуживании составляет не...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница