Использование технологии сжигания твёрдых топлив в циркулирующем кипящем слое

Георгий Александрович Рябов; Олег Михайлович Фоломеев; Антон Викторович Беляев; Игорь Валентинович Крутицкий; Евгений Викторович Антоненко

Использование технологии сжигания твёрдых топлив в циркулирующем кипящем слое

Георгий Александрович Рябов, Олег Михайлович Фоломеев, Антон Викторович Беляев, Игорь Валентинович Крутицкий, Евгений Викторович Антоненко

Аннотация

Показано, что основные изменения энергетического рынка связаны с возрастающими требованиями к экологической чистоте, повышению эффективности, надёжности и манёвренности. На конкретных примерах показаны возможности технологии сжигания твёрдых топлив в циркулирующем кипящем слое (ЦКС) отвечать этим изменениям. Отмечено, что, эффективность технологии ЦКС в основном определяется качеством топлива и мощностью установки при заданных ограничениях на выбросы вредных веществ. Важным условием её оптимального использования является достижение не только существующих в РФ норм на вредные выбросы, но и перспективных норм без использования установок серо- и азотоочистки. Другим существенным преимуществом является диверсификация поставок топлива.

Первый в России котёл с ЦКС был сооружен на блоке № 9 Новочеркасской ГРЭС в Ростовской области. Поставку котла выполнила компания ОАО «ЭМАльянс». Инжиниринг и поставку ряда критических деталей и вспомогательного оборудования выполнила компания AmecFoster Wheeler (в настоящее время Sumitomo Foster Wheeler, далее SFW). Приведены первые результаты работы котла с ЦКС, выполнен анализ опытных данных по тепловому балансу поверхностей нагрева. При близких значениях опытных и проектных тепловосприятий экранов ограждения топки температура газов в топке существенно выше проектной. В процессе наладки и первоначальной эксплуатации котла с ЦКС блока № 9 Новочеркасской ГРЭС выявлены некоторые трудности, связанные с технологией сжигания. Показана необходимость более детального изучения процессов с организацией дополнительных измерений, проведение работ по доводке оборудования, тепловой схемы и оптимизации условий эксплуатации.

Ключевые слова

циркулирующий кипящий слой, антрацитовый штыб, температура слоя, балансовые испытания, вредные выбросы, КПД котла

Полный текст:

PDF

Литература

Bo Leckner. Development of Fluidized Bed Conversion of Solid Fuels -- History and Future [Text] / Bo Leckner // Proc. of the 22nd Int. Conf. on FBC (June 14 -- 17, 2015, Turku, Finland). -- P. 2 -- 11.

Nowak, W. Research, Development and Perspectives of Fluidized Bed Boilers in Poland [Text] / Wojciech Nowak // Proc. of the 22nd Int. Conf. on FBC (June 14 -- 17, 2015, Turku, Finland)/ -- P. 12 -- 22.

Zabetta, E. Role and Challenges of CFB in a Changing Energy Market Text] / E. Zabetta, J. Kovacs, T. Eriksson // Proc. of the 12th Int. Conf. on CFB (May 23 -- 26, 2017, Krakow, Poland). – P. 77 -- 83.

Jantti, T. Start-up and Early Operating Experience of Samcheok Green Power 4*550 MW Supercritical Circulatring Fluidized-Bed Steam Generators in South Korea [Text]: Presented at Power-Gen Europe (June, 26 -- 29, 2017, Cologne, Germany) / T. Jantti, R. Parkkonen, J. Burkle, K. Nuortimo.

Chapman, P.J. Application of CFD Modeling Tools to Optimize 660 Mw Ultra Supercritical CFB Design [Text]: Presented at 11-th Int. Conf. on CFB and Fluidization Technology (May 14 -- 17, 2014, Beijing ,China) / P.J. Chapman, I.F. Abdulally, S.G. Kang, P. Gauville.

Goidich, S.J. Integration of ultra-supercritical OUT and CFB boiler technologies [Text]: Presented at 19-th Int. Conf. on FBC (May, 21 -- 23, 2006, Vienna, Austria) / S.J. Goidich, Z. Fan, O. Sippu, A.C. Bose.

Adamczyk, Frank. Integration of flue gas heat recovery system in the worldwide largest fluidized bed boiler Lagisza 460 MWe: Efficiency increase and CO2 Reduction [Text] / Frank Adamczyk // VGB PowerTech/ -- 2008. – No. 12.

Долгушин, И.А. Утилизация тепла уходящих газов угольных ТЭЦ [Текст] / И.А. Долгушин, Г.А. Рябов, К.В. Ханеев // Сборник докладов конференции с международным участием «VIII Всероссийский семинар вузов по теплофизике и энергетике» (Екатеринбург, 12–14 ноября 2013_г.).

Yang, H. Update design and operating experience of CFB boilers with energy saving process in China [Text] / H. Yang, G. Yue, H. Zhzng, J. Lu // VGB PowerTech/ -- 2011. – No. 7. – P. 49 -- 53.

Yang, H. The Influence of the New Emission Standard on the CFB Boiler in China and the Solutions [Text]: Presented at 64-th IEA FBC Meeting (June, 3, 2012, Naples, Italy) / H. Yang, H. Zhang, G. Yue/

Ruud Meij. The environmental effects of co-combustion of biomass in coal-fired power stations in the Netherlands Text]: Presented at POWER-GEN Europe 2004 (25 -- 27 May 2004, Barcelona, Spain) / Ruud Meij, Henk te Winkeland, Angelo Sarabèr.

Nuortimo, K. Advanced CFB Technology for Repowering projects and for Utilization of Refinery Residues [Text]: Presented at Russia Power – 2014 (4 – 6 Mart, 2014, Moscow) / K. Nuortimo, H. Lampenius, A. Khryashcheva, E. Halikka.

Ari Kokko. Is Coal a Short Term Solution – CFB Is a Safe Solution in Uncertain Energy Policy Situation [Text]: Presented at Power-Gen Europe (3 – 5 June, 2014, Cologne, Germany) / Ari Kokko.

Eriksson T. Development of Flexi-Burn CFB Boiler Concept for OXY-CFB-300 Compostilla Project [Text]: Presented at 3-rd Oxyfuel Combustion Conference of the IEAGHG, 2013 / T. Eriksson [et al].

Рябов, Г.А. Перспективы использования технологии ЦКС при техническом перевооружении ТЭС России [Текст] / Г.А. Рябов, О.М. Фоломеев, Д.С. Литун, Д.А. Санкин, И.Г. Дмитрюкова // Теплоэнергетикаю – 2009. – № 1.

Рябов, Г.А. Применение технологии ЦКС для крупных энергетических блоков и улавливания СО2 [Текст] / Г.А. Рябов, О.М. Фоломеев, Д.А. Санкин, К.В. Ханеев, И.Г. Бондаренко, Д.А. Мельников // Электрические станции. – 2010. -- № 2.

Antonenko, E. Startup the first 330 MW CFB unit in Russia at Novocherkasskay TPP [Text] / E. Antonenko [et al] // Proc. of the 12th Int. Conf. on CFB (May 23 -- 26, 2017, Krakow, Poland)/ -- P. 1087 -- 1092.