Technológia nábehu prietokových kotlov sa líši od toho, že nemajú uzavretý obehový systém, chýba tu bubon, v ktorom by sa para kontinuálne oddeľovala od vody a v ktorom by sa určitý čas udržala určitá zásoba vody. čas. V nich sa vykonáva jediný nútený obeh média. Preto pri podpaľovaní (a pri práci pod záťažou) je potrebné zabezpečiť nepretržitý nútený pohyb média cez ohrievané plochy a súčasne odoberať ohriate médium z kotla a musí sa začať pohyb vody v potrubí ešte pred zapálením horákov.

Za týchto podmienok je režim podpaľovania úplne určený spoľahlivosťou, správnymi teplotnými podmienkami kovu rúr sít, sít, prehrievačov a absenciou neprijateľných tepelných hydraulických úprav.

Skúsenosti a výpočty ukázali, že ochladzovanie vykurovacích plôch pri nábehu prietokového kotla je spoľahlivé, ak je prietok zapaľovacej vody aspoň 30 % menovitého. Pri tomto prietoku je minimálna hmotnostná rýchlosť média v sitoch 450-500 kg/(m2*s) podľa podmienok spoľahlivosti. V tomto prípade musí byť minimálny tlak média v sitoch udržiavaný blízko menovitého, t.j. pre kotly 14 MPa - na úrovni 12-13 MPa a pre kotly s nadkritickým tlakom - 24-25 MPa.

Pre prietokové kotly existujú dva základné režimy spaľovania: prietokový a separačný.

V režime priameho podpaľovania sa pracovné médium pohybuje všetkými vykurovacími plochami kotla, ako aj pri prevádzke pod záťažou. V prvej perióde podpaľovania je toto médium z kotla odvádzané cez ROU a po vytvorení pary s požadovanými parametrami je privádzané do hlavného parovodu alebo priamo do turbíny (v blokových inštaláciách).

Na obrázkoch nižšie je znázornená zjednodušená schéma spustenia kotla zo „studeného“ stavu v režime priameho prúdenia:

Ďalší obrázok nižšie ukazuje zmenu spotreby napájacej vody (1), tlaku pary za kotlom (2), teploty média (3), čerstvej (4) a sekundárnej (5) pary, ako aj teploty kovu. sít primárneho (7) a sekundárneho (5) prehrievača. Ako je vidieť, na začiatku podpaľovania, keď tlak pary dosiahne 4 MPa, teplota média a kovu v sitách medziprehrievača prudko klesne zo 400 na 300-250 °C, čo sa vysvetľuje otvorením ROU odvádzať médium do drenážneho systému a po celej primárnej trase 23-24 MPa sa prudko zhoršujú aj prevádzkové podmienky sít primárneho a sekundárneho prehrievača, ktorých teplota presahuje 600 °C.

Nadmernému zvýšeniu teploty sitového kovu je možné predísť iba zvýšením prietoku zapaľovacej vody a následne zvýšením straty kondenzátu a tepla v porovnaní s režimom spustenia separátora. Vzhľadom na túto skutočnosť, ako aj na skutočnosť, že schéma spúšťania kotla s priamym prietokom zo „studeného“ stavu nemá oproti odlučovacej schéme žiadne výhody, sa v súčasnosti na spúšťanie nepoužíva.

Režim priamoprúdového spúšťania kotla zo stavu „horúce“ a „nevychladnuté“ vytvára nebezpečenstvo prudkého ochladenia najviac zohrievaných častí kotla a parovodov, ako aj neprijateľného zvýšenia teplota kovu prehrievača v nekonzumnom režime, keď sú v prvej perióde zatvorené podpaľovanie BROU a ROU. To všetko sťažuje štart z „horúceho“ stavu, preto bol tento režim nahradený štartovacím obvodom separátora.

Jedinou oblasťou použitia pre režim priamoprúdového spúšťania bolo zapaľovanie dvojčinného kotla zo „studeného“ stavu a spúšťanie priamoprúdového kotla z horúcej rezervy po odstávke r. do 1 hodiny.

Pri spúšťaní dvojplášťového kotla sa postupne zapália oba plášte: asymetrické kotly (napríklad TPP-110) sa zapália od plášťa, v ktorom nie je sekundárny prehrievač. Prípady symetrických kotlov sa tavia v ľubovoľnom poradí. Prvé teleso oboch typov dvojplášťových kotlov je vykurované podľa režimu separátora. Zapaľovanie druhého telesa sa začína pri malom elektrickom zaťažení bloku a vykonáva sa podľa ľubovoľného režimu.

Zapálenie kotla po krátkom odstavení (do 1 hodiny) je možné vykonať v režime priameho prúdenia, pretože parametre pary si stále zachovávajú svoje prevádzkové hodnoty a jednotlivé prvky a komponenty kotlovej jednotky sa nestihli výrazne vychladnúť. V tomto prípade by sa mal uprednostniť režim priameho prúdenia, pretože nevyžaduje špeciálne školenie, ktoré by bolo potrebné pri prechode na odlučovací okruh, čo umožňuje ušetriť čas a urýchliť spustenie kotla. Podpaľovanie v tomto prípade prebieha v priamoprúdovom režime s vypúšťaním celého pracovného média cez ROU alebo BRDS cez hlavný parný ventil (MGS), kým teplota primárnej a sekundárnej pary neprekročí teplotu pary turbíny. prívod o cca 50 °C. Ak teplota pary počas odstavenia bloku poklesne o menej ako 50 °C, teplota pary za kotlom sa okamžite zvýši na menovitú hodnotu, po ktorej sa prepne prívod pary z ROU do turbíny. .

Pri takomto nábehu kotla z horúcej rezervy treba počítať s tým, že pri krátkodobom odstavení kotla sa v mnohých potrubiach sitiek vyrovná teplota média na vstupe a výstupe. prirodzená cirkulácia média prebieha vo vnútri jednotlivých panelov a medzi panelmi. Táto cirkulácia môže byť taká stabilná, že po opätovnom spustení napájacích čerpadiel pretrváva určitý čas. V dôsledku toho nejaký čas trvá, kým sa pracovné prostredie začne uberať správnym smerom. Kým sa nestabilný pohyb média nezastaví, neodporúča sa začať podpaľovať jednotku kotla, aby nedošlo k poškodeniu vyhrievaných potrubí.

Oproti jednopriechodnému separátorovému režimu spúšťania kotla sa vyznačuje vysokou stabilitou, relatívne nízkymi teplotami pracovného média a kovu v celej dráhe kotla a umožňuje štartovanie turbíny pri kĺzavých parametroch pary. Clony medziprehrievača kotla sa začínajú ochladzovať v počiatočnom štádiu spustenia a ich kov sa neprehrieva na neprijateľné hodnoty. Režim spustenia separátora sa vykonáva pomocou špeciálneho podpaľovacieho zariadenia, takzvanej podpaľovacej jednotky, ktorá sa skladá zo zabudovaného ventilu (2), zabudovaného separátora (7), podpaľovacieho expandéra (9) a škrtiacich ventilov. 5, 6, 8. Zabudovaný separátor je určený na oddelenie vlhkosti od pary a je to potrubie s veľkým prierezom (425 × 50 mm), v ktorom je inštalovaný skrutkový odvlhčovač a ktorý sa zapína na dobu podpaľovanie kotla medzi parogeneračnou (1) a prehrievacou (3) plochou kotla cez škrtiace zariadenie 5 a 6. Vstavaný ventil 2 slúži na odpojenie sitiek a konvekčného prehrievača od parogenerujúcich vykurovacích plôch a je umiestnený medzi výstupné zariadenia poslednej sekcie sitových plôch a vstupné kolektory sitových prehrievačov. Počas rozkúrenia kotla zostáva hlavný parný ventil (4) otvorený v blokovom zariadení a zatvorený v zosieťovanom kogeneračnom zariadení.

Podpaľovací expandér je medzistupňom medzi zabudovaným separátorom a zariadeniami na príjem média vypúšťaného zo separátora. Keďže v expanznom zariadení je udržiavaný nižší tlak ako v separátore (zvyčajne okolo 2 MPa), pracovné médium sa do neho vypúšťa cez škrtiacu klapku 8 a po opakovanom priškrtení sa čiastočne odparí. Para z expandéra podpaľovania sa posiela do zberača vlastnej potreby závodu, odkiaľ sa môže dostať do odvzdušňovačov a iných spotrebičov a voda je odvádzaná do výstupného kanála cirkulačnej vody, prípadne do rezervnej nádrže kondenzátu, resp. blokové inštalácie) priamo do kondenzátora.

Myšlienkou separačného spúšťania jednotky prietokového kotla je rozdeliť proces spúšťania do troch fáz tak, aby v každej z týchto sekvenčne vedených fáz bola plne zabezpečená spoľahlivosť všetkých vykurovacích plôch a v poslednej fáze je možné spúšťať energetické zariadenia bloku na klzné parametre pary pri zachovaní konštantného menovitého tlaku v parogeneračných plochách.

V prvej fáze spúšťania je nútený obeh pracovného média organizovaný v uzavretom okruhu: napájacie čerpadlo - kotol - zapaľovacia jednotka - zberače odpadového média (v blokovej inštalácii turbínový kondenzátor) - napájacie čerpadlo. Tým sa vylúči možnosť nebezpečných tepelno-hydraulických úprav v plochách vytvárajúcich paru a minimalizujú sa straty kondenzátu a tepla. V tejto nábehovej fáze nemá pracovné médium výstup na prehrievacie plochy, pretože sú odrezané od parotvorných plôch zabudovanou klapkou a škrtiacou klapkou 17, ktoré sú počas tejto nábehovej doby uzavreté, a sú v takzvanom beznákladovom režime. Napriek skutočnosti, že rúry týchto povrchov nie sú zvnútra chladené parou v bezprúdovom režime, teplota ich kovu zostáva v prijateľných medziach, pretože počiatočná spotreba paliva počas tohto obdobia zostáva na konštantnej, relatívne nízkej úrovni. nepresahujúce 20 % nominálneho prietoku.

Bezpečnosť bezprúdového režimu pre prehrievače počas doby nábehu kotla bola potvrdená špeciálnymi skúškami kotlov TPP-110 a TPP-210. Ako je vidieť, pri spotrebe paliva (zemného plynu) do 20 % menovitej teploty neprekračujú steny najviac vyhrievaných koncových rúr sít v stacionárnom stave povolenú teplotu 600 °C. Berúc do úvahy, že spotreba paliva v počiatočnom období nábehu kotla je výrazne nižšia ako 20% (napríklad pri prevádzke kotla na vykurovací olej nie je jeho spotreba vyššia ako 14-15% menovitej hodnoty ), režim bez spotreby pre prehrievače možno považovať v tomto období zapaľovania za celkom prijateľný.

V súvislosti s experimentmi je potrebné poznamenať, že v žiadnom zo štartov testovaných kotlov neprekročila teplota stien potrubia 550 °C počas celého trvania bezprúdového režimu. Táto teplota je pod maximálnou povolenou hodnotou pre nízkolegovanú oceľ 12Kh1MF, ktorá sa zvyčajne používa na výrobu rúrok pre sitá stupňa I, a ešte viac pre austenitickú oceľ 1Kh18N12T, ktorá sa používa na sitá stupňa II v konvekčných prehrievačoch.

Vypnutie prehrievačov v prvej fáze nábehu zjednodušuje manévrovanie a ovládanie kotlovej jednotky, umožňuje po pripojení prehrievacích plôch plynule zvyšovať parametre pary a jej množstvo pri zachovaní stability dodávky napájacej vody. Za začiatok druhej fázy nábehu sa považuje okamih, kedy sa v zabudovanom separátore začne uvoľňovať para, ktorá smeruje na prehrievacie plochy, pričom sa postupne otvára škrtiaca klapka a postupne sa zvyšuje teplota a tlak. z pary. V tejto nábehovej fáze kotol pracuje pri dvoch tlakoch: menovitý - až po zabudovaný ventil, ktorý zostáva naďalej zatvorený a "posuvný" - za škrtiacou klapkou v prehrievacích plochách. Tento režim je možný vďaka tomu, že prehrievacie plochy sú rovnako ako v bubnových kotloch oddelené od parotvorných plôch parným priestorom separátora. V tretej fáze nábehu sa kotlová jednotka prepne do režimu priameho prúdu. Tento prenos by sa mal začať, keď parametre pary dosiahnu 80-85% nominálnych hodnôt. Postupným otváraním vstavaného ventilu nastavte parametre na nominálnu hodnotu a vypnite podpaľovaciu jednotku.

Na konci podpaľovania kotlovej jednotky na neblokovej TPP je táto napojená na hlavný parovod a pravidlá pripojenia zostávajú rovnaké ako pri bubnových kotloch. Hlavným je približná rovnosť tlakov za kotlom a v hlavnom parovode v čase pripojenia.

Pri blokových inštaláciách sa spustenie kotla kombinuje s rozbehom turbíny a prechod kotla do prietokového režimu sa zvyčajne vykonáva po dosiahnutí elektrického zaťaženia bloku 60-70% nominálnu hodnotu.

Na obrázkoch nižšie sú znázornené štartovacie charakteristiky prietokového kotla neblokovej TPP v režime separátora: 1 - tlak pary za kotlom; 2 - spotreba napájacej vody; 3 - maximálna teplota média na výstupe z NRC; 4 - teplota napájacej vody; 5 - teplota stredného prehriatia; 6 - teplota čerstvej pary; 8, 7 - maximálna teplota kovu sít II a medziprehrievača; 9 - teplota spalín v rotačnej komore.

Vlastnosti podpaľovania počas "horúceho" štartu sú nasledovné. Pred zapálením horákov sa teplota kovu vstavaných separátorov zníži zo 490 na 350-320 ° C odvetrávaním pary zo separátorov a rýchlosť poklesu by v tomto prípade nemala prekročiť 4 ° C / min. . Súčasne sa zníži tlak v ~~ kotli z nominálneho (25 MPa) na 10-15 MPa. 30-40 minút po vychladnutí separátorov podľa rovnakého harmonogramu ako z "nechladeného" stavu, t.j. po ustanovení minimálneho zapaľovacieho prietoku napájacej vody, tlak pred uzavretým vstavaným ventilom stúpne na 24-25 MPa sa zapínajú olejové horáky so štartovacím prietokom oleja a súčasne sa otvárajú prepúšťacie ventily 8 zabudovaných separátorov. Potom sa postupne otvárajú škrtiace ventily 5. Ďalšie operácie sú rovnaké ako pri štarte zo "studeného" stavu. Znížením tlaku v kotli pred podpálením je vylúčená kondenzácia pary v sitách, ktoré sú preto ochladzované menej ako pri štarte v priamoprúdovom režime.

Pohonný blok s kotlom TPP-210A bol havarijne odstavený ochrannými zariadeniami z dôvodu porúch v činnosti napájacieho čerpadla. Keď sa ventil na potrubí vykurovacieho oleja automaticky zatvoril, prívod kvapalného paliva nebol úplne vypnutý a v jednom kotlovom telese pokračovalo horenie malého množstva vykurovacieho oleja v peci, čo prispelo nielen k zvýšeniu tepelných deformácií. a zvýšenie cirkulácie v LFC paneloch, ale aj na vzhľad jednotlivých pevných rúrok v horných oblúkoch.bubliny mierne prehriatej pary, ktoré zaberali celý úsek rúrok a bránili pohybu pracovného média v nich. Nadkritická tlaková para má síce v čase svojho vzniku rovnakú hustotu ako voda, no zvýšenie jej teploty len o niekoľko stupňov vedie k zníženiu jej hustoty o desiatky percent. So zvyšujúcou sa rýchlosťou vody mali byť bubliny pary unášané jej prúdom, ale veľké bubliny by mohli dočasne pretrvávať, čím by sa mala prudko zvýšiť teplota kovu príslušných rúr.

Po päťminútovej prestávke sa kotol prepol do režimu priameho prietoku a v rozpore s pravidlami sa napájacia voda nedodávala skôr, ale súčasne s prudkým zvýšením dodávky vykurovacieho oleja do pece. Čoskoro bolo zaznamenané zvýšenie teploty až na 570 °C v nevykurovanej výstupnej časti jedného z potrubí NRCH. Interval medzi automatickým zaznamenávaním tejto teploty bol 4 minúty, ale pred opätovným zaznamenaním tejto teploty došlo k havarijnému pretrhnutiu potrubia, pri ktorom sa v zóne strieľne horáka nachádzal úsek, ktorý nebol chránený zápalnými pásmi. Kotol bol opäť havarijne odstavený.

Ďalší príklad sa týka zhoršenia separácie, ku ktorému došlo pri neúplnom otvorení poistných ventilov, ktoré odvádzali separovanú vlhkosť zo zabudovaného separátora. Pri zapálení prietokového kotla boli tieto ventily zatvorené, aby sa znížila teplota ostrej pary v prípade poruchy vstrekovacích chladičov. Tento spôsob regulácie je spojený s náhlymi a výraznými zmenami teploty pary a vedie k vzniku únavových trhlín v zberačoch prehrievača v blízkosti zabudovaného separátora pozdĺž dráhy pary.

Uzatváranie ventilov 8 a otvor 5 je potrebné robiť pomaly, aby sa zabránilo úniku vody do blízkych kolektorov prehrievača v dôsledku narušenia stabilného pohybu pracovného média v separátore. Okrem toho je potrebné vopred otvoriť odtoky pred a za škrtiacou klapkou 5, aby sa zabránilo úniku kondenzátu nahromadeného v potrubiach zo zapaľovacej jednotky.

Pomalé otváranie škrtiacich ventilov 5 vedie k predĺženiu doby ohrevu hlavných parovodov a trvania podpaľovania kotla. Samozrejme, výrazné kolísanie teploty pary je neprípustné, ak je však kotol zakúrený len párkrát do roka, nie je dôvod dodatočne odkladať spúšťacie operácie, aby sa predišlo miernemu poklesu teploty pary. Ak sa však kotol často zapaľuje a zastavuje, potom aj malé kvapky vody do sita môžu mať nebezpečné následky. Preto pri zapaľovaní prietokových kotlov je potrebné dôsledne dodržiavať harmonogram spúšťania, ktorý reguluje pomalé a postupné otváranie ventilov 5.

V polovici dvadsiateho storočia sa vývoj tepelných elektrární uberal cestou zvyšovania jednotkovej kapacity a účinnosti energetických zariadení. Zároveň v 50-tych rokoch ZSSR začal stavať tepelné elektrárne s výkonovými blokmi 100, 150 a 200 MW a v 60-tych rokoch boli vložené elektrárne s výkonom 300, 500 a 800 MW. prevádzky v elektrárňach. Do prevádzky bola uvedená aj jedna pohonná jednotka s výkonom 1200 MW. V týchto jednotkách sú inštalované kotly na nadkritické parametre pary.

Prechod kotlov na nadkritické parametre pary bol diktovaný ekonomickou realizovateľnosťou, ktorá bola určená optimálnou rovnováhou hospodárnosti paliva v dôsledku zvýšenia tepelnej účinnosti. cyklu a zvýšenie nákladov na vybavenie a prevádzku. Odmietnutie používania bubnových kotlov vo výkonných jednotkách pre podkritické parametre pary bolo determinované výrazným zvýšením nákladov na kotol v dôsledku zvýšenia hmotnosti bubna, ktorá pre kotol s výkonom 500 MW dosiahla 200 ton. Základné zaťaženie nepresahuje 400 MW. V tejto súvislosti sa pri vytváraní blokov s vysokým výkonom rozhodlo o prechode na jednorazové nadkritické tlakové kotly.

Prvé prietokové kotly pre 300 MW agregáty, modely TPP-110 a PK-39, a kotly pre 800 MW agregáty, modely TPP-200, TPP-200-1, boli vyrobené začiatkom 60. rokov 20. storočia. Boli vyrobené v dvoch častiach. Parné kotly TPP-110 a PK-39 boli vyrobené s asymetrickým usporiadaním vykurovacích plôch v každom telese (monoblok).

V kotli TPP-110 je hlavná časť primárneho prehrievača umiestnená v jednej budove, zvyšok je v druhej budove.

časť tohto prehrievača a celá vykurovacia plocha medziprehrievača. Pri takomto usporiadaní prehrievačov je teplota pary v každom z nich riadená zmenou pomeru „napájacej vody a paliva“. Okrem toho sa vo výmenníku tepla plyn-para reguluje stredná teplota pary.

Prerozdelenie tepelnej záťaže medzi nádoby, ku ktorému dochádza pri riadení teploty pary, je nežiaduce, pretože pri spaľovaní antracitových črepov a iných druhov nízkoreaktívneho paliva klesá teplota horúceho vzduchu, čo vedie k zvýšeniu tepelné straty z nedohorenia paliva.

V dvojkazetovom parnom kotli model PK-39, vyrábanom podľa schémy v tvare T, sú primárne a medziprehrievače umiestnené v štyroch konvekčných šachtách plášťa asymetricky k zvislej osi kotla. Pri zmene množstva produktov spaľovania v pravom a ľavom konvekčnom hriadeli každého krytu sa prerozdelí absorpcia tepla primárnym a medziprehrievačom, čo vedie k zmene teploty pary. V dvojplášťovom parnom kotli so symetrickými plášťami modelov TPP-200, TPP-200-1 sú konvekčné šachty každého plášťa rozdelené zvislými priečkami na tri časti. V strednej časti konvekčnej šachty sú umiestnené obaly ekonomizéra vody, v dvoch krajných - obaly vysokotlakového konvekčného prehrievača a medziľahlého.

Prevádzkové skúsenosti kotlov TPP-110 potvrdili možnosť regulácie teploty primárnej a intermediárnej pary zmenou pomeru „napájacia voda – palivo“ v každom z objektov. Zároveň počas prevádzky týchto kotlov bol pozorovaný zvýšený počet ich núdzových zastavení. Prevádzka kotlov sa značne skomplikovala. Podobný obraz bol pozorovaný počas pilotnej prevádzky kotla PK-39.

Následne sa namiesto týchto kotlov vyrábali dvojplášťové agregáty, avšak so symetrickým usporiadaním vykurovacích plôch v plášťoch - dvojbloky (TPP-210, TPP-210A, TGMP-114, PK-41, PK-49, P -50).

Použitie dvojplášťových kotlov so symetrickým usporiadaním vykurovacích plôch zvyšuje spoľahlivosť pohonnej jednotky. V prípade núdzového zastavenia jednej z budov môže pohonná jednotka pracovať so zníženým zaťažením druhej budovy. Prevádzka jedného telesa je však menej hospodárna. Nevýhody dvojplášťových kotlov zahŕňajú aj zložitosť schémy potrubia, veľké množstvo armatúr a zvýšené náklady.

Prevádzkové skúsenosti energetických jednotiek s nadkritickými tlakovými kotlami ukázali, že koeficient využitia jednotiek s jednou nádobou nie je nižší ako s dvoma. Okrem toho sa v dôsledku zníženia počtu paro-vodných armatúr a automatických riadiacich zariadení zjednodušuje údržba energetických jednotiek s jednoplášťovými kotlami. Tieto okolnosti viedli k prechodu na výrobu jednoplášťových nadkritických tlakových kotlov.

Parný kotol TPP-312A s výkonom pary 1000 t/h (obr. 2.13) je určený na prevádzku na uhlie v bloku s 300 MW turbínou. Vyrába prehriatu paru s tlakom 25 MPa a teplotou 545°C a má účinnosť. 92 %. Kotol - jednoplášťový, s dohrevom, usporiadanie v tvare U s otvorenou hranolovou spaľovacou komorou. Clony sú rozdelené do štyroch častí podľa výšky spaľovacej komory: spodná sálavá časť, stredná, pozostávajúca z dvoch častí, a horná sálavá časť. Spodná časť spaľovacej komory je tienená trubkami potiahnutými karborundom. Odstraňovanie trosky - kvapalina. Na výstupe zo spaľovacej komory je sitový prehrievač, v konvekčnej šachte sú konvekčné prehrievače vysokého a nízkeho tlaku. Teplota vysokotlakovej pary je riadená vstrekovaním napájacej vody a nízkotlaková para je riadená výmenníkom tepla para-para. Ohrev vzduchu sa vykonáva v regeneračných ohrievačoch vzduchu.

Boli vyvinuté a v prevádzke nasledovné jednoplášťové nadkritické tlakové kotly: práškové uhlie TPP-312, P-57, P-67, plynový olej TGMP-314, TGMP324, TGMP-344, TGMP-204, TGMP-1204 . V roku 2007 TKZ Krasny Kotelshchik vyrobil kotly TPP-660 s výkonom pary 2225 t/h a tlakom pary na výstupe 25 MPa pre energetické jednotky Bar TPP (India). Životnosť kotlov je 50 rokov.

Na poslednom energetickom bloku tepelnej elektrárne Hemweg v Holandsku (pozri časť 4.) bol vytvorený parný dvojťahový kotol podľa technológie Benson (obr. 2.14) s parným výkonom pri plnom zaťažení 1980 t/h, projektovaný r. Mitsui Babcock Energy a určený na prácu s čiernym uhlím je inštalovaný (ako hlavný druh paliva) a plyn v bloku s turbínou 680 MW.

Tento nadkritický tlakový sálavý prietokový kotol generuje paru o tlaku 26 MPa a teplote 540/568°C.

Pracuje v modifikovanom režime posuvného tlaku, v ktorom je vstupný tlak turbíny regulovaný na úroveň, ktorá sa mení so zaťažením pohonnej jednotky.

Kotol je vybavený tromi prehrievačmi so vstrekovacími chladičmi prehriatia a dvomi dohrievacími jednotkami (hoci ide o jeden cyklus prihrievania). Ekonomizér je vodorovný zvitok rúrok s rebrovaným povrchom. Primárny prehrievač je usporiadaný vo forme jedného horizontálneho a jedného vertikálneho bloku. Sekundárny sitový prehrievač je závesný jednookruhový blok a posledný stupeň prehrievača je tiež vyrobený vo forme jednookruhového závesného bloku. Teplota horúcej pary na výstupe z kotla je 540°C. Systém dohrievania kotla má dva stupne - primárny a konečný. Primárny stupeň zahŕňa dva horizontálne bloky, stupeň konečného dokurovania predstavuje vertikálny blok vo forme skladaného okruhu umiestnený v dymovode kotla. Na výstupe z kotla je teplota prehriatej pary 568°C.

Systém dúchadiel kotla pozostáva zo 107 dúchadiel poháňaných programovateľným logickým ovládačom. Odstraňovanie zvyškov popola sa vykonáva škrabkovým dopravníkom prechádzajúcim pod ohniskom a hydraulickým transportom do filtračnej nádrže na zvyšky popola.

Výstupná teplota spalín je cca 350°C. Potom sa ochladia na 130°С v rotačných regeneračných ohrievačoch vzduchu.

Kotol je navrhnutý tak, aby minimalizoval emisie NO x pomocou horákov s nízkym obsahom NO x a núteného ťahu. Dosiahnutie dobrých environmentálnych vlastností uľahčuje odsírenie spalín, ktoré odstraňuje SO 2 z výfukových plynov.

Moderný plynový olejový parný kotol TGMP-805SZ (obr. 2.15) s výkonom pary 2650 t/h je určený na výrobu prehriatej pary s prevádzkovým tlakom 25,5 MPa a teplotou 545 °C pre parnú turbínu s tl. výkonom 800 MW. Prietokový, plynový, jednoplášťový kotol je zavesený na nosníkoch jadra podoprených na stĺpoch objektu kotolne a môže byť inštalovaný v priestoroch so seizmickou aktivitou 8 bodov. Má otvorenú spaľovaciu komoru prizmatického tvaru. Tvoria ho celozvárané rúrkové panely, v spodnej časti ktorých je celozváraná horizontálna ohnisková zástena a v hornej časti horizontálny dymovod, zhora uzavretý celozváranou rúrkovou stropnou zástenou. Clony spaľovacej komory sú výškovo rozdelené na spodnú a hornú radiačnú časť.

Na prednej a zadnej stene spaľovacej komory kotla je umiestnených 36 olejovo-plynových horákov. V horizontálnom dymovode je postupne pozdĺž prúdu plynu umiestnených päť vertikálnych konvekčných výhrevných plôch - výhrevná plocha vyrábajúca paru zaradená do parovodnej cesty kotla až po zabudovaný ventil, tri časti vysokotlakového prehrievača a výstupný stupeň nízkotlakového prehrievača.

Teplota sekundárnej pary je riadená recirkulačnými plynmi. V zvode, tienenom celozvarenými rúrkovými panelmi, sú vstupný stupeň nízkotlakového prehrievača a ekonomizér vody umiestnené v sérii pozdĺž prúdu plynu.

Jedným z najvýznamnejších úspechov tepelnej energetiky na konci 20. storočia vo svete bolo zavedenie superkritických kotlov, ktoré sú v súčasnosti schopné prevádzky pri výstupnom tlaku pary 30 MPa a teplote 600/650° C. Umožnil to vývoj v technológii materiálov, ktoré odolávajú podmienkam vysokých teplôt a tlakov. Kotly (často sa im hovorí „parogenerátory“) s výkonom nad 4000 t/h už fungujú vo „veľkej energetike“. Takéto kotly poskytujú paru pre energetické jednotky 1000-1300 MW v elektrárňach v USA, Rusku, Japonsku a niektorých európskych krajinách.

V súčasnosti pokračuje vývoj nových modelov parných kotlov pre energetické bloky TPP. Kotly sú zároveň konštruované pre nadkritické, nadkritické a podkritické parametre pary. Napríklad na 2 energetických jednotkách Neiveli TPP (India) s kapacitou 210 MW každý, sú nainštalované parné kotly Ep-690-15.4-540 LT, určené na prevádzku na nízkokalorické indické lignity. Sú to kotly bubnové s prirodzenou cirkuláciou, podkritické s dohrevom, jednoplášťové, s tuhým odvodom trosky, vežového typu. Výkon pary takéhoto kotla je 690 t/h, parametre pary sú tlak 15,4 MPa na výstupe z kotla a 3,5 MPa na výstupe z dohrievača, teplota pary je 540°C.

Spaľovacia komora kotla je otvorená a vybavená 12 dvojitými viackanálovými horákmi s priamym prietokom inštalovaným na všetkých stenách pece v dvoch vrstvách. Na čistenie vykurovacích plôch sú nainštalované vodné a parné dúchadlá.

Treba poznamenať, že energetika krajín SNŠ je založená na použití dvoch typov parných kotlov - prietokových kotlov a kotlov s prirodzenou cirkuláciou. V zahraničnej praxi sú spolu s prietokovými kotlami široko používané kotly s núteným obehom.

Okrem hlavných - parných kotlov vysokého a nadkritického tlaku - sa v súčasnosti na TPP využívajú aj ďalšie typy kotlov: špičkové teplovodné kotly, kotly na spaľovanie uhlia vo fluidnom lôžku, kotly s cirkulačným fluidným lôžkom a kotly na odpadové teplo. Niektoré z nich sa stanú prototypmi kotlov pre budúci rozvoj tepelnej energetiky.

Stručný popis kotlovej jednotky "Priamoprietokový kotol typu TPP-210"

Stručný popis kotlovej jednotky Prietokový kotol typu TPP-210 (p/p 950-235 GOST 3619-59 model TKZ TPP-210) s parným výkonom 950 ton za hodinu pre nadkritické parametre pary bol navrhnutý a vyrobený v Rastlina Taganrog "Krasny Kotelshchik". Kotolový agregát je určený na prevádzku v agregáte s kondenzačnou turbínou K-300-240 s výkonom 300 MW, výrobca KhTGZ. Kotol je určený na spaľovanie antracitového kalu s odstraňovaním tekutého popola a zemného plynu z ložiska Shebelinsky. Kotlová jednotka je dvojplášťová s usporiadaním každej skrine v tvare U a regeneračnými ohrievačmi vzduchu vybratými spod kotla, umiestnenými mimo objektu kotolne. Plášte kotlov rovnakej konštrukcie s výkonom 475 t/h pary každý. Trupy môžu pracovať nezávisle od seba. Všeobecné údaje o kotle: Produktivita 475 t/h Teplota prehriatej pary: primárna 565 °C Sekundárna 565 °C Spotreba sekundárnej pary 400 t/h Primárny tlak pary za kotlom 255 kg/cm² Tlak sekundárnej pary na vstupe do kotla 39,5 kg/ cm² Tlak sekundárnej pary na výstupe z kotla 37 kg/cm² Teplota sekundárnej pary na vstupe 307 °C Teplota napájacej vody 260 °C Teplota horúceho vzduchu 364 °C Celková hmotnosť kotlového kovu 3438 t Šírka kotla pozdĺž osí stĺpa 12 m Hĺbka kotla pozdĺž osí stĺpov 19 m Výška kotla 47 m Objem vody kotlovej jednotky v studenom stave 243 m³ Rozmery kotla v pôdoryse (pozdĺž osí rúr): primárna a sekundárna para na výstupe je znížená na 545 °C) Kotol obsluhujú dva axiálne odsávače dymu, dva dúchadlá s dvojrýchlostnými motormi a dva teplovzdušné ventilátory. Schéma prípravy prachu pomocou zásobníka a transportu prachu do horákov horúcim vzduchom. Kotol je vybavený tromi bubnovými guľovými mlynmi ShBM-50 s kapacitou 50 ton prachu za hodinu. Vykurovacie plochy: Sitá pece 1317 m² Vrátane: NRCh 737 m² THR 747 m² Sitá reverznej komory a strop 1674 m² Prehrievač SVD: vrátane: Parný výmenník tepla 800 m² Konvekčný medzipriestor 1994 m² 1994 m² Ohrievač Air12078

V každom kotlovom telese sú dva prúdy (v popise kotla a v návode sa prúd nazýva závit). Keďže konštrukcia trupu je podobná, schéma a dizajn jedného trupu bude popísaný v budúcnosti. Napájacia voda s teplotou 260 °C prechádza pohonnou jednotkou a vstupuje do vstupných komôr vodného ekonomizéra Sh325*50, ktoré sú zároveň krajnými nosnými nosníkmi balenia. Po prechode cez cievky ekonomizéra vody vstupuje voda s teplotou 302 ° C do výstupných komôr Ш235*50, ktoré sú strednými nosnými nosníkmi tohto povrchu. Za ekonomizérom vody je voda nasmerovaná obtokovými rúrami Ш159*16 do stredných nosných nosníkov tejto plochy cez rúrky Ш133*15 do spodnej časti (НРЧ). Sitá NRC pozostávajú zo samostatných panelov a výhrevné plochy ohniska tvoria jednodielne viacpriechodové pásky s prednou a zadnou stranou. Prívod vody do panelov sa vykonáva cez spodnú komoru a odvodnenie z hornej komory. Toto usporiadanie vstupných a výstupných komôr zlepšuje hydraulický výkon panelu. Prietokový diagram média cez obrazovky NRC je nasledovný: Najprv médium vstupuje na panely zadného okna a zadné panely bočného okna, potom je nasmerované na predné okno a predné panely bočných obrazoviek obtokom. rúry Ш 135*15. Na obtokové potrubie sú na zlepšenie hydrodynamiky inštalované podložky Ř 30 mm. Po LFC je médium s teplotou 393 °C vedené potrubím Ш133*15 do vertikálneho kolektora Ш273*45 a odtiaľ cez obtokové potrubie Ш133* vstupuje na bočné a čelné clony hornej radiačnej časti (RTC). 15. Relatívna poloha vstupných a výstupných komôr panelov TRC je podobná ako pri paneloch RRC. Po prejdení viacpriechodových panelov predných a bočných obrazoviek TCG je para nasmerovaná obtokovými rúrkami Ш133*15 do vertikálneho zmiešavacieho potrubia Ш325*45 a odtiaľ vstupuje do panelov v tvare N zadnej steny TRC cez potrubia Ш159*16.

Po prejdení viacpriechodových panelov predných a bočných obrazoviek TRC je para nasmerovaná obtokovými rúrkami Sh133 * 15 do vertikálneho zmiešavacieho potrubia Sh325 * 45 a po zahriatí na 440 ° C v sálavých plochách pece, para je smerovaná na panely tienenia bočných a zadných stien rotačných kamier. Po prejdení sitami reverznej komory para vstupuje cez rúrky do 1 vstrekovacieho chladiča Ш279*36. V 1 vstrekovacom chladiči prehriatia sa prúdy prenášajú cez šírku dymovodu. Za chladičom je para privádzaná do stropného prehrievača potrubím Ш159*16. V stropnom prehrievači sa para presúva zo zadnej steny dymovodu do prednej časti kotla a vstupuje do výstupných komôr stropu Ш273*45 s teplotou 463 °C. Na parovodoch Ш273*39, ktoré sú pokračovaním výstupných komôr stropného prehrievača, sú osadené ventily (VZ) DU-225 zabudované v trakte. Za stropným prehrievačom sa prúdy prenášajú po šírke plynového potrubia a para je smerovaná potrubím Ř159*18 na vstupné sitá prvého stupňa sitového prehrievača, umiestneného v strednej časti plynového potrubia. Para s teplotou 502 °C po prechode vstupnými sitami vstupuje do druhého vstrekovacieho chladiča Ш325*50, po ktorom je nasmerovaná na výstupné sitá prvého stupňa, umiestnené pozdĺž okrajov dymovodu. Parná prijímacia komora vstupných sitiek a parné potrubie druhého chladiča prehriatej pary zabezpečujú prenos prúdov pozdĺž šírky dymovodu. Pred druhou injektážou je parovod Ш194*30 na odvod časti HPS pary do výmenníka tepla plyn-para a po injektáži je parovod na návrat tejto pary. Druhý vstrekovací chladič má prídržnú podložku. Za výstupnými sitami prvého stupňa sa nachádza tretí vstrekovací chladič Ш325*50, ktorého parovod prenáša prúdy po šírke plynovodu. Para je následne smerovaná do stredných častí plynovodu a po ich prechode je parovodom Ш325*60 s teplotou 514 °C odvádzaná po šírke plynovodu k výstupným sitám II. stupeň, umiestnený pozdĺž okrajov plynového potrubia. Po výstupných sitách druhého stupňa vstupuje para s teplotou 523 °C do štvrtého vstrekovacieho chladiča prehriatej pary Ш325*60. Vstupné aj výstupné sitá oboch stupňov sitového prehrievača majú súprúdovú schému vzájomného pohybu pary a plynov. Za chladičom para s teplotou 537 °C vstupuje parovodom Ш237 * 50 do konvekčného obalu, ktorý je vyrobený podľa súprúdovej schémy, prechádza ním s teplotou 545 °C a privádza sa do turbíny. . Počnúc vstupnými komorami ekonomizéra vody sú všetky obtokové potrubia a komory traktu SVD vyrobené z ocele 12Kh1MF. Po HPC turbíny para s tlakom 39,5 atm. Teplota 307 °C sa posiela do medziprehrievača v dvoch prúdoch. Jedna „studená“ línia nízkotlakovej pary sa blíži k telu, pred prihrievačom sa rozdelí na dve časti. V medzihrievači každého puzdra sú dva nízkotlakové prúdy pary s nezávislou reguláciou teploty pozdĺž závitov. Konštrukcia kotla Steny spaľovacej komory sú kompletne tienené rúrkami sálavých vykurovacích plôch. Spaľovacia komora každého telesa je rozdelená čeľusťami tvorenými výstupkami prednej a zadnej clony na spaľovaciu komoru (predpec) a prídavné spaľovanie. Clony v predpecnom priestore do el. 15.00 plne posiata a pokrytá chromitovou hmotou. Izolácia spaľovacej komory a štipca v peci znižuje prestup tepla sálaním z jadra horáka, čím sa zvyšuje úroveň teploty v predpeci a tým sa zlepšujú podmienky pre zapálenie a horenie paliva a tiež prispieva k lepšej tvorbe tekutej trosky. Spaľovací proces AS prebieha hlavne v predpeci, spaľovanie však pokračuje aj v prídavnom spaľovaní, kde mechanické podhorenie klesá zo 7,5-10% na 2,5%. Na tom istom mieste klesá teplota plynov na 1210 °C, čím je zabezpečená prevádzka výhrevných plôch, prehrievača SVD bez tvorby trosky. Tepelné namáhanie celého objemu pece je Vт=142*103 kcal m 3 /hod a predpecnej pece VTп=491*103 kcal mі/hod.

Pec každej z dvoch budov je vybavená 12 prachovo-plynovými turbulentnými horákmi usporiadanými v dvoch radách (tri horáky v každom poschodí prednej a zadnej steny pece). Prívod plynu k horákom je periférny, výkon horáka na prach je 0,5 t/h. Každý turbulentný horák má zabudovanú mechanickú rozprašovaciu olejovú trysku s chladením a organizovaným prívodom vzduchu. Na odstraňovanie tekutej trosky má predpecňa dva chladené odpichové otvory, predpec je vyhotovený so sklonom 80 k odpichovým otvorom a je uzavretý šamotovými tehlami. Každá pec je vybavená dvomi (podľa počtu zárezov) mechanizovanými jednotkami na odstraňovanie trosky. Kvapalná troska sa granuluje vo vodných kúpeľoch a odvádza sa do kanálov na premývanie trosky. Sušiace činidlo sa vypúšťa cez pravouhlé horáky, ktoré sú umiestnené na bočných stenách predpecnej pece v dvoch poschodiach: v spodnej časti sú 4 horáky a v hornej 2. V peci sú šachty na opravy. . Pec je tienená v spodnej časti do 23,00 m potrubím spodnej sálavej časti (LRCH) a v hornej časti potrubím hornej sálavej časti (RTC) od stropu. Rúry zadnej a prednej clony NRCH majú ohyby, ktoré tvoria štipku pece. Zadná clona TRC v hornej časti má výstupok, ktorý zlepšuje aerodynamiku prúdenia plynu na výstupe z pece a čiastočne chráni plochy sita pred priamym žiarením z pece. Predné a zadné clony NRCH sú konštrukčne identické, každá clona pozostáva zo šiestich rovnakých pások, pričom rúrky sú paralelne spojené Sh42 * 6 materiál 12X1MF. Páskové rúry sú najprv preosievané pod a spodnou časťou predpecnej pece a potom prechádzajú na zvislý panel NRCH, kde vytvárajú päť zdvíhacích a spúšťacích priechodov a vystupujú do hornej komory. Rúry NRCH sú zapojené do striel horákov, prielezov, priezorov. Bočné obrazovky NRC pozostávajú zo štyroch panelov, ktoré sú vyrobené nasledovne.

Páska, ktorá opúšťa spodnú komoru, pozostáva zo 17 paralelne zapojených cievok Ш42*5, materiál 12Х1МФ, najprv zakryje spodnú časť bočnej steny, potom sa presunie do zvislej časti, kde tiež vykoná päť zdvíhacích a spúšťacích pohybov a potom vystupuje do hornej komory. Predná a zadná clona NFC má dve vrstvy pevných uchytení na úrovni 22,00 a 14,5 m. Kompenzácia teplotnej rozťažnosti nastáva v dôsledku ohýbania rúrok v mieste zovretia. Bočné zásteny sú zavesené na pevných držiakoch vo výške 21,9 m a možno ich ľubovoľne spúšťať. Aby sa zabránilo výstupu jednotlivých rúrok do pece, sitá majú päť pásov pohyblivých upevňovacích prvkov. Predná a zadná clona TCG pozostáva z viacpriechodových panelov so zdvíhacími a spúšťacími pohybmi pary. Para sa privádza do spodnej komory panelov, odvádza sa z horných. Stredné panely prednej clony a všetky panely bočných obrazoviek pozostávajú z ôsmich a krajné panely prednej clony z deviatich paralelne spojených rúrok, ktoré tvoria pásku. Panel zadnej steny TCG v tvare písmena N pozostáva z dvadsiatich paralelne zapojených rúrok. Všetky vykurovacie plochy VRC sú vyrobené z rúr Ш42*5, materiál 12Х1МФ. Predná a bočná clona TCG sú pevne zavesené na úrovni 39,975 m a voľne sa rozširujú smerom nadol. Zadná obrazovka TCG má dva pevné držiaky na 8,2 a 32,6. Kompenzácia tepelnej rozťažnosti rúrok nastáva v dôsledku ohýbania rúrok v hornej časti zadnej steny TCG. Predné a bočné obrazovky majú sedem radov pohyblivých držiakov, zadné - tri. Všetky sitá NRC a TRC majú rozstup medzi rúrkami 45 mm. Strop pece a horná časť vodorovného dymovodu sú tienené rúrkami stropného prehrievača. Celkovo je tu paralelne zapojených 304 rúr (154 na závit) Ш32*4, materiál 12Х1МФ. Po dĺžke rúrok stropného prehrievača je 8 radov upevňovacích prvkov, ktoré sú pripevnené k rámu pomocou tyčí.

Sitová prehrievače Na výstupe z pece je sitová prehrievač, ktorý pozostáva z dvoch radov sít. V rade 16 obrazoviek s rozstupom 630 mm, zavesených vertikálne. V priebehu pary sú sitá každého stupňa rozdelené na vstupné a výstupné, ktoré sú umiestnené bližšie k bočným stenám plynového potrubia. Konštrukčne sú vstupné a výstupné sitá prvého stupňa identické (okrem umiestnenia armatúr a obtokových potrubí na komorách). Sito prvého stupňa kotla 20 pozostáva zo 42 cievok Ш32*6, materiál potrubia je prevažne 12Х1МФ, ale pre 11 krajných hadov je výstupná časť vyrobená z rúrok Ш32*6, materiál 1Х18Н12Т. Na kotle 19 clon prvého stupňa pozostáva z 37 cievok, materiál 1X18H12T. Aby bola konštrukcia tuhosť, je clona spojená 5 cievkami, ktoré majú upevňovacie pásy vyrobené z ocele X20H14S2. Obrazovky druhého stupňa pozostávajú zo 45 cievok Ш32*6. Materiál vstupných obrazoviek je 12Kh1MF a zvyšok zvitkov je vyrobený z ocele 1Kh18N12T. Obrazovka je spojená svojimi šiestimi cievkami. Vstupné a výstupné komory, okrem komôr výstupných sitiek druhého stupňa, sú spojené do samostatných potrubí oddelených prepážkou. Komory na tyčiach sú zavesené na nosníkoch rámu. Steny otočnej komory sú tienené štyrmi blokmi. Bloky sú vyrobené vo forme pások s dvoma slučkami. V každom bloku je 38 paralelne zapojených cievok Ш32*6 materiál 12Х1МФ, ktoré sú umiestnené horizontálne. Bloky majú výstužné pásy. Zavesenie blokov sa vykonáva pomocou troch radov (na blok) spojovacích prvkov. V zostupnom plynovode sú umiestnené nasledovné výhrevné plochy: konvekčný SVD komín, LP prehrievač s výmenníkom tepla plyn-para a ekonomizér vody. Pre všetky konvekčné povrchy sa používa striedavé usporiadanie cievok. Všetky plochy sú vyrobené z cievok rovnobežných s prednou časťou kotla.

Konvekčný prehrievač SVD

Balenie konvekčného prehrievača SVD každej rady pozostáva zo 129 cievok Ш32*6, materiál 1Х18Н12Т, ktoré sú uložené na stojanoch z materiálu Х23Н13 a na nosných nosníkoch chladených napájacou vodou. Pre odolnosť voči schodom a pevnejšiu konštrukciu sú tri rady dištančných pásikov z ocele 1X18H12T, výška balenia je 557 mm. Nízkotlakový prehrievač Prehrievač LP je umiestnený za konvekčným obalom SVD. Balíky každého prúdu sú umiestnené v zodpovedajúcich poloviciach zvodiča, prenos prúdov cez šírku dymovodu sa neuskutočňuje. Prehrievač LP sa skladá z výstupného bloku, medzibalenia a riadiaceho stupňa. Výstupnú časť prehrievača LP tvorí 108 závesných hadov Sh42*3,5, materiál kombinovaná oceľ: Kh2MFSR a 12Kh1MF. Cievky sú zostavené v obaloch s regálmi, materiál X17H2, ktoré sú zavesené na nosných rozdeľovačoch vysokotlakového obalu. Výška balenia 880 mm. Medzibalenie tiež pozostáva zo 108 dvojitých zvitkov Ш42*3,5 dvojitých zvitkov Ш42*3,5 materiál 12Х1МФ. Výška balenia 1560 mm. Cievky sú založené na stojanoch, materiál Kh17N2, a na vstupných komorách medzibalenia Sh325 * 50, materiál 12Kh1MF. Vstupné komory priemyselného obalu sú teda zároveň nosnými nosníkmi pre túto vykurovaciu plochu. Komory majú okrem izolácie dodatočné chladenie vzduchom potrebné pri štartovacích režimoch a pri vypnutej turbíne. Za priemyselným balíkom pozdĺž toku plynu je na oboch telesách kotlov TPP-210 namiesto GPP TO inštalovaný riadiaci stupeň, ktorý je prvým stupňom dohrievača pozdĺž toku pary, je vyrobený z perlitovej ocele a , podľa podmienok spoľahlivej prevádzky potrubí s výraznou devaporizáciou, sa nachádza v zóne, kde teplota plynov na vstupe nesmie prekročiť 600°C. Jeho práca je úplne založená na zmene absorpcie tepla sekundárnej pary zmenou jej distribúcie cez obtokové parovody. Podľa výpočtov pri menovitom zaťažení bloku cez regulačný stupeň prechádza 20 % celkového prietoku pary. Pri znížení záťaže bloku na 70% je spotreba pary 88%.Zvýšenie účinnosti pohonnej jednotky sa dosiahne rozšírením rozsahu záťaží, pri ktorých je zabezpečená návrhová teplota sekundárneho prehriatia s optimálnym prebytkom. vzduchu. Ovládacia plocha je inštalovaná v rozmeroch demontovaného GPP TO, vstupné rozdeľovače sú znížené o 300 mm nižšie. Ovládacia plocha sa skladá z ľavej a pravej časti s celkovou vykurovacou plochou 2020 m² na kryt. Obe časti sú zostavené z balíkov dvojitých hadov a majú 4 slučky pozdĺž prúdu plynu s protiprúdovým vzorom prúdenia pary. Cievky sú vyrobené z rúr Sh32*4, ocele 12Kh1MF a sú usporiadané v šachovnicovom vzore s krokmi 110 a 30 mm. Cievky sú zostavené do balíkov pomocou lisovaných stojanov vyrobených z ocele 12X13. Po dĺžke každého balenia je nainštalovaných 5 stojanov. Dva z nich sú inštalované na vodou chladených kolektoroch umiestnených v plynovode, ktoré sú počas opravy znížené o 290 mm. Para z HPC vstupuje do vstupných komôr riadiacej plochy Sh425*20 oceľ 20. Po prechode hadmi vstupuje para do výstupných komôr s priemerom 426*20 oceľ 12Kh1MF, kde sa mieša s parou prichádzajúcou z bypassu. parovod. Staré ventily RKT boli vyrezané pozdĺž čiar "B" a "C" zo starého RKT, boli vybraté vnútorné časti a telesá RKT boli oparené a použité ako T-kusy. Na obtokovom potrubí medzi vstupným a výstupným potrubím sú nainštalované nové posúvače RKT. Keď je ventil otvorený na 100%, para v množstve 80% prechádza cez riadiacu plochu a p/p klesá. Keď je ventil zatvorený, para prechádza cez riadiacu plochu a teplota prihrievania stúpa. KDU a ovládacie klávesy nového RKT zostali rovnaké. Cievky ekonomizéra vody na oboch trupoch boli vymenené (100%). Prídržné podložky sa demontovali na potrubí druhého vstrekovania a výstupy do GPP TO sa vypli. Konvekčný ekonomizér je poslednou vykurovacou plochou v prúde plynu, ktorá sa nachádza v zvode. Skladá sa z rúr Ш32*6, materiál st20. Výstupná a vstupná komora ekonomizéra sú zároveň nosnými nosníkmi - cez regály sa na ne prenáša hmotnosť tejto vykurovacej plochy. Kostra kotla je vyhotovená vo forme identických rámov oboch budov, vzájomne prepojených medzitrupovými spojmi a prechodovými lešeniami. Hmotnosť vykurovacej plochy, obloženia a izolácie sa prenáša pomocou vodorovných nosníkov a priehradových nosníkov na tri rady zvislých stĺpov, jeden rad pozdĺž čela kotla, druhý medzi pec a zvody a tretí pri zadnej časti kotla. Na vystuženie rámu je tu množstvo naklonených nosníkov. Obloženie pece, plynové potrubia kotla sú vyrobené vo forme samostatných štítov. Pec a dymovody sú opláštené plechmi s hrúbkou 3 mm, čo zaisťuje vysokú hustotu pece a dymovodov.

Doktor technických vied G.I. Levčenko, PhD. Yu.S. Novikov, PhD. P.N. Fedotov, PhD. L.M. Khristich, Ph.D. A.M. Kopeliovič, PhD. Yu.I. Shapovalov, OAO TKZ Krasny Kotelshchik

Časopis "Heat Supply News", č. 12, (28), december 2002, s. 25 - 28, www.ntsn.ru

(Na základe správy na seminári „Nové technológie spaľovania tuhých palív: ich súčasný stav a budúce využitie“, VTI, Moskva)

V posledných desaťročiach sa domáca energetika orientovala vo veľkej miere na plynové palivo. Vzhľadom na to, že v krajine sú obrovské ložiská tuhého paliva, takýto stav možno len ťažko ospravedlniť na dlhú dobu.

V tejto súvislosti treba uznať ako prirodzené, že sa končí „plynová pauza“ a došlo k preorientovaniu sa na rozhodujúce rozšírenie využívania čierneho, hnedého uhlia a rašeliny.

Prispieva k tomu viacero faktorov vrátane:

Sociálne opodstatnená perspektíva oživenia ťažobného priemyslu;

Zníženie tempa rozvoja plynových polí a objemov ťažby zemného plynu;

Rast jej exportných potrieb.

Komplex finančných a dopravných problémov na domácom a zahraničnom trhu energetických surovín komplikuje prijatie dlhodobej a udržateľnej stratégie palivovej politiky.

Za týchto podmienok OJSC TKZ už celé roky neoslabuje svoju pozornosť k problematike tuhých palív, pokračuje v modernizácii svojich kotlov na práškové uhlie, pričom do toho zapája najuznávanejšie sily vedy (NPO CKTI, VTI, ORGRES atď.).

Vývoj pokrýval všetky typy kotlov vyrábaných závodom za posledných 20-30 rokov. Hlavným cieľom takéhoto modernizačného vývoja je zvýšenie environmentálnej a ekonomickej výkonnosti kotolní s ich maximálnym priblížením sa svetovej úrovni. To umožnilo mať pripravený dostatočný objem technického rozvoja na realizáciu.

V týchto prácach možno rozlíšiť tieto hlavné oblasti, ktoré pokrývajú širokú škálu technológií spracovania paliva a spaľovania:

1. Rôzne úpravy stupňovitého spaľovania tuhých palív;

2. Vytváranie vysoko ekonomických a ekologických zariadení.

V týchto oblastiach je pokrytá celá škála ruských palív: čierne a hnedé uhlie z povodí Kuznetsk, Kansk-Achinsk a Ďalekého východu, antracit a jeho odpad, rašelina, vodno-uhoľné palivo.

Postupné spaľovanie tuhých palív

V súčasnosti sú škodlivé emisie v spalinách elektrární regulované dvoma štátnymi normami GOST 28269-89 - pre kotly a GOST 50831-95 - pre kotolne.

Najprísnejšie požiadavky sú kladené na emisie z kotolní spaľujúcich práškové uhlie. Na splnenie týchto noriem pri spaľovaní uhlia Kuznetsk s odstraňovaním pevného popola je potrebná buď čistička plynu alebo implementácia všetkých známych prostriedkov na potlačenie NO X.

Navyše možnosť zníženia emisií NO X na tieto hodnoty technickými opatreniami pre uhlie Kuznetskej panvy ešte nebola overená a vyžaduje potvrdenie na kotloch s vykonanými opatreniami.

Takýto kotol TKZ spolu so Sibtechenergo bol vyvinutý na základe kotla TPE-214 a dodaný do Novosibirskej CHPP-5. Tento kotol na uhlie triedy "G" a "D" využíva viacstupňovú schému spaľovania: horizontálne a vertikálne stupňovanie v horákovej zóne, ako aj vytvorenie redukčnej zóny nad horákmi s použitím zemného plynu ako redukčného činidla. Aerodynamika v peci, testovaná na modeli, je organizovaná tak, aby nedochádzalo k troskovaniu sita vo všetkých režimoch prevádzky kotla. Uvedenie kotla TPE-214 do prevádzky v Novosibirsku CHPP-5 umožní získať skúsenosti s maximálnym možným znížením emisií NOX pri komorovom spaľovaní uhlia s vysokým obsahom dusíka v palive.

Na spaľovanie nízkoreaktívneho uhlia Kuzbass (zmesi „T“ a „SS“) bol vyvinutý a do Štátnej okresnej elektrárne Kemerovo dodaný modernizovaný kotol TP-87M s organizáciou trojstupňového spaľovania uhlia v podmienkach kvapalného odstraňovanie popola. Kotol využíva dopravu prachu vysokej koncentrácie PPVC, horáky so zníženým výkonom NO X a špeciálne prachovo-plynové horáky na vytvorenie redukčnej zóny nad hlavnými horákmi s minimálnym využitím zemného plynu (3 - 5%). Na spaľovanie chudobného kuzneckého uhlia TKZ spolu s VTI rekonštruuje kotly TP-80 a TP-87, ako aj kotly TPP-210A na TPP-22 spoločnosti Mosenergo, ktoré využívajú aj PPVC a trojstupňové spaľovanie na zemný plyn. ako redukčné činidlo.

Pre uhlie regiónu Ďaleký východ bol realizovaný projekt nízkonákladovej rekonštrukcie kotla TPE-215 s využitím dvojstupňového spaľovania v ňom.

Pre uhlie z Kansko-Achinskej panvy závod spolu s TsKTI a SibVTI vyvinul a dodal do Krasnojarského CHPP-2 kotol s parným výkonom 670 t/h (TPE-216), ktorý využíva trojstupňový schéma spaľovania využívajúca uhoľný prach ako redukčné činidlo, ako aj špeciálne opatrenia na ochranu sít pred tvorbou trosky: prívod zmesi chudobnej paliva cez dýzy horáka (GFCv) zo strany sít pece, fúkanie vzduchu pozdĺž clony v redukčnej zóne a zabezpečenie teploty plynu v zóne aktívneho spaľovania nie viac ako 1250 °C vďaka dodatočnému prívodu 10% recirkulačných plynov zo sekundárneho vzduchu.

Technologické opatrenia zapracované v projekte (organizácia nízkoteplotného spaľovania a zvýšený obsah oxidu vápenatého v popole) umožňujú zabezpečiť nielen emisie NO X na úrovni 220-300 mg/m 3 , ale aj S0 2 emisie nie viac ako 400 mg/m 3 .

Pre rašelinu s vysokou vlhkosťou boli vypracované projekty na modernizáciu kotlov TP-208 a TP-170-1 s organizáciou dvojstupňového spaľovania v nich.

Stupňovité spaľovanie paliva v jeho rôznych modifikáciách je univerzálnym prostriedkom na výrazné zníženie emisií NO X, avšak pre niektoré druhy palív s vysokým obsahom dusíka môže byť použitie tohto spôsobu aj v kombinácii s inými pecnými opatreniami nedostatočné. dosiahnuť požiadavky noriem pre čierne uhlie a pece s úberom pevnej trosky 350 mg/m 3 . V tomto prípade je vhodné použiť metódu potlačenia NO X so sekvenčnou kombináciou trojstupňového spaľovania a NO X selektívnej nekatalytickej redukcie (SNCR).

Vytváranie vysoko ekonomických a ekologických inštalácií

Na základe dlhoročných skúseností s tvorbou a vývojom parných kotlov elektrární na takmer všetky druhy palív používaných v energetike má závod vypracované projekty elektrární novej generácie, ktoré umožnia preraziť na zásadne novú úroveň technických ukazovateľov vyrábaného zariadenia.

Modernizácia kotla TPP-210 s inštaláciou "ramennej" pece

na spaľovanie uhlia s nízkou reaktivitou

Známe ťažkosti pri spaľovaní popola a zvyšujúce sa požiadavky na životné prostredie vyvolávajú otázku ďalšieho zlepšovania procesu spaľovania popola, najmä pomocou takzvaných „ramenných“ pecí s odstraňovaním tuhého popola, v ktorých je palivo s nízkou reaktivitou a vysokým obsahom popola. horí bez osvetlenia v rozsahu záťaže používanej v praxi, so zabezpečením dlhodobo fungujúcej firmy kotla.

Výhody „ramennej“ pece s odstraňovaním tuhého popola oproti technológii spaľovania AS v peci s odstraňovaním tekutého popola:

Umožňuje použitie horákov s nízkymi rýchlosťami vzdušnej zmesi, čím sa zvyšuje doba zotrvania častíc v oblasti horáka, čo vytvára priaznivé podmienky pre zahrievanie častíc a ich zapálenie;

Dosahuje sa dlhý pobyt častíc v zóne vysokých teplôt (najmenej 2-krát vyšší ako v tradičnej peci), čo zaisťuje uspokojivé vyhorenie paliva;

Umožňuje vám najpohodlnejšie privádzať vzduch potrebný na spaľovanie počas vývoja horáka;

Výrazne menšie ťažkosti s odstraňovaním trosky;

Menšie straty pri mechanickom spálení;

Nižšie emisie oxidov dusíka.

Pre „ramennú“ pec sa používa štrbinový horák s medzerou medzi prúdmi primárneho a sekundárneho vzduchu, ktorého hlavnou výhodou v porovnaní s vírivým:

Neprítomnosť predčasného miešania primárneho vzduchu so sekundárnym vzduchom, čo priaznivo ovplyvňuje zapaľovanie; .

Prívod primárneho vzduchu v množstve potrebnom len na vyhorenie prchavých látok;

Racionálna kombinácia s pecou, ​​ktorá umožňuje vytvoriť vysokú rýchlosť cirkulácie spalín ku koreňu plameňa (v zóne zapaľovania).

Na zmodernizovanom kotli k existujúcej konvekčnej šachte je inštalovaná plynotesná „ramenná“ pec a TVP, v ktorej reze je osadený ekonomizér.

Spaľovanie degradovaných jemných častíc antracitu vo fluidnej vrstve

Spaľovanie prebieha podľa technológie Altajského polytechnického inštitútu, ktorej hlavnou myšlienkou je predbežná granulácia zmesi mletého, počiatočného paliva, popola a vápenca s cieľom priblížiť zloženie fluidnej vrstvy k monodisperzii. zmes. OAO TKZ Krasny Kotelshchik spolu s autorom technológie dokončili projekt modernizácie jedného z prevádzkovaných kotlov TP-230 Nesvetai GRES na poloprevádzkové spaľovanie granulovaného AS degradovanej kvality vo fluidnom lôžku.

V súčasnosti sa v Nesvetai GRES plánuje inštalácia pilotného priemyselného kotla D-220 t/h s cirkulačným fluidným lôžkom, ktorého generálnym developerom a dodávateľom je OJSC Belenergomash. TKZ je spoluvykonateľom.

Elektráreň na komplexné spracovanie, spaľovanie v roztavenej troske a využitie nízkoreaktívneho uhoľného odpadu

Prietokový parný kotol TPP-210A je považovaný za objekt regulácie, sú analyzované existujúce riadiace systémy, sú uvedené jeho výhody a nevýhody, je navrhnutá konštrukčná schéma regulátora tepelného zaťaženia kotla TPP-210A na plynné palivo. pomocou regulačného mikroprocesorového ovládača Remikont R-130

Výpočet parametrov nastavenia a modelovanie procesu regulácie tepelného zaťaženia kotla TPP-210A na plynné palivo, vrátane aproximácie experimentálnych údajov a modelovania riadiaceho objektu pre dvojslučkový riadiaci systém, výpočtu nastavenia dvojslučkových riadiacich systémov, ako aj simulácia prechodového procesu pri regulácii dvojslučkových systémov. Vykoná sa porovnávacia analýza získaných prechodových charakteristík.

Výňatok z textu

Z hľadiska úrovne automatizácie patrí tepelná energetika medzi ostatné odvetvia na popredné miesta. Tepelné elektrárne sa vyznačujú kontinuitou procesov, ktoré v nich prebiehajú. Takmer všetky prevádzky v tepelných elektrárňach sú mechanizované a automatizované.

Automatizácia parametrov poskytuje významné výhody

Zoznam použitej literatúry

Bibliografia

1. Grigoriev V.A., Zorin V.M. „Tepelné a jadrové elektrárne“. Adresár. — M.: Energoatomizdat, 1989.

2. Pletnev G. P. Automatizované riadiace systémy pre tepelné elektrárne: Učebnica pre vysoké školy / G. P. Pletnev. - 3. vyd., prepracované. a dodatočné — M.: Ed. MPEI, 2005, - 355 s

3. Pletnev T.P. Automatizácia technologických procesov a výrob v tepelnej energetike. /MPEI. M, 2007. 320 s.

4. Malokanálový multifunkčný regulačný mikroprocesorový radič Remikont R-130″ Sada dokumentácie YALBI.421 457.001TO 1−4

5. Pletnev G.P. Zaichenko Yu.P. "Projektovanie, inštalácia a prevádzka automatizovaných riadiacich systémov pre tepelné a energetické procesy" MPEI 1995 316 s.- ihl.

6. Rotach V.Ya. Teória automatického riadenia tepelných a energetických procesov, - M .: MPEI, 2007. - 400. roky.

7. Kozlov O.S. a iné Softvérový komplex "Modelovanie v technických zariadeniach" (PK "MVTU", verzia 3.7).

Užívateľská príručka. - M .: MSTU im. Bauman, 2008.