РАЗДЕЛ 2
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования выполнены на Трипольской ТЭС (АК "Центрэнерго"), первая очередь которой ? 4 блока по 300 МВт включает котлы ТПП-210А, сжигающие низкореакционные угли типа АШ. Работы проводились на энергоблоках №1, №3 и №4.
2.1. Конструкция и вспомогательное оборудование котла ТПП-210А
Двухкорпусной котел ТПП-210А конструкции Таганрогского котельного завода паропроизводительноcтью 950 т/ч работает с турбиной К-300-240 ХТГЗ [30,115]. Корпус котла ? самостоятельный котлоагрегат П-образной компоновки. Технические характеристики котла приведены в таблице 2.1. Котел рассчитан на сжигание угля марки АШ Донецкого месторождения с Qрн = 24,2 МДж/кг; Wр = 7,5%; Ар = 19%; Sр = 1,57% и природного газа с Qрн = 35,6 МДж/м3 [115].
Топочная камера экранирована трубами радиационных поверхностей нагрева ? НРЧ и ВРЧ. Выступы, создаваемые тыльными и фронтовыми экранами НРЧ, образуют пережим, условно разделяющий топку на предтопок (камеру горения) и камеру охлаждения. На каждом корпусе котла установлено 6 (встречно, по 3 на фронтовой и тыловой стенках топки) улиточно-лопаточных пылегазомазутных горелок мощностью по 70 МВт. Горелка (рис.2.1) имеет улиточный завихритель пылевоздушной смеси 2, закручивание потока вторичного воздуха (два канала 8) осуществляется осевыми регистрами с профилированными лопатками 5, наклоненными к оси горелки под углом 600. Коэффициент гидравлического сопротивления тракта вторичного воздуха ?2 = 4,5 , пылевоздушной смеси ? ?1 = 5,0. Расчетная скорость первичного воздуха (пылевоздушной смеси) W1 = 19 м/с, вторичного воздуха W2 = 30 м/с. Подача пылевоздушной смеси в горелки осуществляется тангенциально ? снизу улитки для горелок №1, №2, №6 и сверху ? для горелок №4, №3, №5 (рис. 2.2).
Таблица 2.1 ?
Технические характеристики котла ТПП-210А Трипольской ТЭС [115].
ХарактеристикиРазмерностьЗначениеПаропроизводительность корпуса котла:
? по острому пару
? по вторичному
т/ч
476
360Давления:
? острого пара
? вторичного пара
Мпа
25,0
3,5Температуры:
? острого пара
? вторичного пара
? питательной воды
? горячего воздуха
? уходящих газов
0С
545
545
260
390
156КПД котла (нормативный) брутто%88,83Тепловое напряжение:
? предтопка
? всего топочного объема
МВт/м3
0,487
0,170Объем предтопка м3707Полный объем топки м32370Поверхность топочных экрановм21320Поверхность стен предтопкам2444
Рис.2.1. Вихревая улиточно-лопаточная горелка котла ТПП-210А:
1 ? короб центрального воздуха; 2 ? улиточный завихритель пылевоздушной смеси; 3 ? газовый коллектор; 4 ? короба вторичного воздуха; 5 ? газовые трубки; 6 ? аксиальные лопаточные завихрители; 7 ? канал пылевоздушной смеси; 8 ? каналы вторичного воздуха; 9 ? канал центрального воздуха; 10 ? труба для установки мазутной форсунки при растопке.
Рис.2.2. Схема подвода первичного воздуха на горелки котла ТПП-210А ст. №3Б: вид А ? на фронтовые горелки, вид Б ? на тыловые горелки.
Подсветка мазутом осуществляется растопочными мазутными форсунками, расположенными под основными горелками и двумя надподовыми горелками ? по 0,75 т/час. Расход мазута на подсветку изменяется в зависимости от схемы регулирования и нагрузки по режимной карте в диапазоне 3,0 - 5,5 т/час. Доля мазута (по теплу) может составлять при совместном сжигании угля и мазута в зависимости от Qрн угля ? 12-16% [33]. Регулирование расхода газа осуществляется изменением давления в коллекторе.
Промбункер пыли ? общий на два корпуса, на него работают три мельницы типа Ш-50А. Сброс в топку сушильного агента пылесистемы производится при помощи мельничного вентилятора типа МВ 100/1200 (Q = 113·103 м3/ч, H = 10,68 кПа) через прямоугольные сбросные сопла, расположенные на расстоянии ?3 м над основными горелками с наклоном вниз. Расчетная скорость сушильного агента Wс.а. = 31,5 м/с. Подача горячего воздуха к горелкам обеспечивается при помощи вентилятора горячего дутья типа ВГД-20У (Q = 183·103 м3/ч, H = 2,67 кПа). Корпус оборудован дутьевым вентилятором типа ВДН-24?2-II (Q = 631 м3/ч, Н = 3,63 кПа), регенеративным воздухоподогревателем (2 на корпус) типа РВВ-68МА и дымососом типа ДО-31,5 (Q = 760·103 м3/ч, H = 3,54 кПа).
Топливом в период проведения исследований являлась пыль марки АШ и шламов с характеристиками: Qрн = 16,3 ? 19,3 МДж/кг; Wр = 10 ? 13,7%; Ар = 30 ? 35,8%; R90 = 6 - 9%; Vг = 5,5 - 6,5%. Равномерность распределения первичного воздуха по горелкам обеспечивается с помощью шиберов "В7" пылепроводов при одинаковом перепаде давления на трубах Вентури ? (0,75 - 0,85 кПа). Оптимальное соотношение скоростей вторичного и первичного воздуха при наладке топочного режима устанавливается прикрытием шиберов "В3" на наружном канале вторичного воздуха горелок.
В период 1985 - 2000 гг. проектная схема пневмотранспорта пыли на горелки котлов ТПП-210А была заменена на систему подачи пыли с высокой концентрацией (под давлением) [30].
2.2. Технология подачи пыли высокой концентрации под давлением на горелки котла ТПП-210А Трипольской ТЭС
Проведенные кафедрой ТЭУ Т и АЭС НТУУ "КПИ" исследования элементов, процессов и режимов котла позволили разработать технологическую схему системы ПВКд, отличающуюся от известных возможностью и целесообразностью изменения расходов первичного и транспортирующего воздуха без снижения надежности пылеподачи. В отличие от известных, разработанная технологическая схема (рис. 2.1, 2.2) имеет ряд конструктивных и технических особенностей [24,30,33,34,116-119]. Система ПВКд оснащена средствами контроля и управления распределением топлива по горелкам, что в полной мере отвечает современным требованиям к технологическим схемам. Разработана, исследована и внедрена на действующих котлах автоматизированная система управления пылеподачей с сигналами по температуре аэросмеси и от емкостного пылемера [82,83,1