Повышение паропроизводительности и КПД котлов

В настоящее время в связи с резким  ростом цен на топливо и электроэнергию экономически обоснованным  для промышленных предприятий является  повышение эффективности   действующего оборудования  с увеличением  производительности  за счет его реконструкции  с применением  прогрессивных, схемных, конструктивных и технологических решений .В 2000 -2014 г.г.  Группа Компаний  «Энергостройсервис» разрабатывала проекты модернизации котельного оборудования  промышленных ТЭЦ с внедрением новых ,но уже апробированных технологий сжигания  топлива и утилизации теплоты продуктов его сгорания .

В 2006г. был проведен комплекс работ  по реконструкции котла  БКЗ -75-3,9-440 №9  ТЭЦ ОАО «Баглейкокс» с увеличением паропроизводительности  до 90 т/ч. До модернизации котлы   длительное время работали на коксовом газе и ,в основном, на сниженной паропроизводительности (Д=45-55 т/ч) из-за повышенного аэродинамического сопротивления  газового тракта  котла и соответствующих ограничений котла по тяге  из-за низкотемпературной сернистой коррозии, интенсивного загрязнения труб «холодной »ступени воздухоподогревателя  и больших перетоков воздуха в газовый тракт .При этом  среднеэксплуатационный КПД брутто котлов до наладки не превышал 84% ,после проведения режимно-наладочных испытаний  он  составил 86,8 % при максимально достижимой  нагрузке 58 т/ч. Следует также отметить ненадежную работу трубных элементов поверхностных пароохладителей  и большую инерционность регулирования температуры пара  этим способом ,устаревшую систему автоматики  регулирования и безопасности .

Для повышения  экономичности и надежности работы котла был разработан и внедрен комплекс технических решений :

-упорядочение процессов горения и теплообмена в топке путем установки взамен существующих улиточных горелок устаревшей конструкции четырех новых  круглофакельных горелок на боковых стенах топки ;

-модернизация конвективной шахты  с оптимизацией  конструктивно-компоновочной схемы и соотношения площадей поверхностей нагрева, в том числе  установка конвективного испарительного пучка ,демонтаж «холодной » ступени воздухоподогревателя, установка дополнительных пакетов  водяного экономайзера ;

-реконструкция пароперегревателя 1-й по ходу пара ступени  с  установкой конденсатора, пароохладителей впрыскивающих и перекрестных перебросок между сторонами котла для предотвращения температурных разверок ;

-изменение общей схемы обвязки котла  по питательной воде с установкой водоводяного теплообменника ;

-внедрение комплексной системы КИП и А на базе оборудования  фирмы «SIEMENS»;

Кроме того, на котле установлен дополнительный предохранительный клапан на барабане, проведена реконструкция  газо-воздухопроводов .обшивки, элементов каркаса ,лестниц ,площадок и др.

Опыт последующей эксплуатации модернизированного котла подтвердил  эффективность реализованных технических решений  как в части нормализации процессов горения и теплообмена, так и в обеспечении длительной  экономичной  работы котла при номинальной нагрузке.

Испытания подтвердили  устойчивую и эффективную  работу установленных горелочных устройств. При надлежащем уплотнении     топочной камеры  минимально необходимое значение коэффициента избытка воздуха  за пароперегревателем 2-й ст. ,обеспечивающего практически полное сжигание  газа составили 1,06-1,08 . В горелке  реализован эффективный способ  ограничения генерации NOX .заключающийся  в зонировании подачи топлива и воздуха через горелку с организацией «восстановительной» и «окислительной » атмосферы . Конструктивно зонирование  обеспечивается  разделением  воздушного потока на центральный и периферийный каналы .Для регулирования распределения воздуха между каналами предусмотрен шибер . По результатам испытаний  концентрация оксидов азота  при нагрузках  близких к номинальной составили 190-215 мг/м3.

Реконструкция котла обеспечила продолжительную работу котла с номинальной паропроизводительностью 90т/ч  и КПД =91,8-92,1%.

Аналогичные реконструкции котлов  БМ-35 и БГМ-35 были проведены  В 2012-2013 г. на Жердевском  сахарном заводе . Паропроизводительность котлов повышена до 50т/ч , КПД до 93%.