Апрель 1, 2017

БЕСПРОВАЛЬНАЯ ВОДООХЛАЖДАЕМАЯ РЕШЕТКА

Эксплуатационные характеристики новой беспровальной водоохлаждаемой колосниковой решетки

 К. т.н. Я.М. Щелоков, технический директор, Экологический фонд «Вода Евразии»,
Л.С. Бычков, директор, ООО «Термакс»,
В.А. Медведев, аспирант кафедры «Промышленная теплоэнергетика», УГТУ-УПИ, г. Екатеринбург

Беспровальная водоохлаждаемая колосниковая решетка позволяет обеспечить технологию сжигания в слое аналогичном «кипящему» практически любого рядового твердого топлива.
Котлы со слоевыми топками, при их ручном обслуживании, по-прежнему имеют достаточно широкое применение. Например, в каждом из таких регионов как Свердловская область, Кузбасс и другие, функционирует более чем по 3000 котельных на твердом топливе, преимущественно с его ручной заброской. При этом практически без исключения используются смеси рядовых каменных и бурых углей с переменной влажностью и зольностью. Предварительное грохочение и тем более сортировка углей перед их сжиганием полностью отсутствует. Все это способствует снижению теплопроизводительности котлов не менее чем на 15% [1], а также на 10-15% снижает и КПД брутто котла (без учета затрат электроэнергии и тепла на собственные нужды), в том числе и за счет загрязнения наружных поверхностей нагрева отложениями золы [2].
По мере роста цен на твердое топливо при сохранении низкого его качества и отсутствии стадии предварительной подготовки, остро встал вопрос о создании котла, обеспечивающего требования стандарта [1], в условиях работы на самых различных по своему качеству видах топлива.
Решение данной проблемы оказалось возможным за счет разработки стальной беспровальной водоохлаждаемой колосниковой решетки типа «Термакс». Данная решетка позволяет обеспечить технологию сжигания в слое аналогичном «кипящему» практически любое рядовое твердое топливо.
С 2001 г. до настоящего времени установлено более 50 агрегатов, в которых сжигаются от высококалорийных отходов нефтепереработки нефтекокса и Кузнецких каменных углей до низкосортных бурых углей с преимущественным содержанием частиц топлива менее 6 мм (штыб).
Для составления теплотехнических показателей котлов, полученных в стендовых и эксплуатационных условиях, были проведены целевые испытания трех котлов (табл.), в конце отопительного сезона (апрель 2003 г.) в котельных, расположенных в поселке Северка (г. Екатеринбург), и селе Покровка (Артемовский район). Все эти три котла проработали весь отопительный сезон 2002-2003 гг. При этом котел «Луга-0,75Бм», заводской № 6, в течение всего отопительного сезона не подвергался очистке и обмывке. Два других котла «Луга-0,8Бм» подвергались разовой механической очистке или обмывке в ноябре 2002 г.

Эксплуатационные испытания котлов проводились в двух режимах:

  • «фотографические» испытания котлов в обычном эксплуатационном режиме;
  • испытания котлов после обмывки наружных конвективных поверхностей нагрева и частично труб экранов в топке (табл.).

Причем для обмывки использовался переносной обмывочный аппарат зарубежного производства типа HD 650, обеспечивающий высокое давление воды перед распыливающей форсункой. Это позволило резко сократить расход воды на обмывку.
По данным испытаний в эксплуатационных условиях КПД котлов несколько ниже, чем в стендовых испытаниях от 0,8 до 13,2 %. Разница в 13,2% наблюдалась на одном из котлов в пос. Северка (см. табл.). Вызвано это тем, что данный котел с кирпичной кладкой, т.е. не газоплотный, как это требуется по стандарту [1], что приводит к повышенным присосам холодного воздуха. Но тем не менее, во всех случаях удельные расходы условного топлива на котлах с решеткой «Термакс», в эксплуатационных условиях, значительно ниже, чем нормативы расхода топлива, в соответствии со стандартом [1] для котлов второго и третьего классов.
Непосредственно после обмывок, результаты экспресс-испытаний котлов по обратному балансу показали, что газоплотные котлы обеспечивают удельный расход топлива на уровне котлов первого класса [1], а котел с кирпичной обмуровкой, на уровне котла второго класса.
Таким образом, оборудование водоохлаждаемой решеткой «Термакс» котла типа «Луга» с кирпичной обмуровкой повышает его КПД примерно на 10%.

Луга-Бм Беспровальная решетка
Осмотр котлов перед их обмывкой показал, что несмотря на продолжительный период работы котлов без очистки (от 5 до 6,5 месяцев), натрубные отложения по своим прочностным свойствам остаются сыпучими [2], легко удалимыми при легком к ним прикосновении. Отложения однородны по своему фракционному составу и практически не содержат механического недожога, кроме котла с кирпичной кладкой. Здесь наблюдаются отложения от сыпучих до плотных, с явно выраженным темным оттенком за счет углеродной составляющей.

Выводы
1.   Котлы с водоохлаждаемой решеткой «Термакс» как в газоплотном, так и в обычном исполнении, обеспечивают экономичное сжигание топлива при самом широком изменении избытка воздуха за котлом от 1,3 до 2,6.
2.   В течение всего отопительного периода обеспечиваются удельные расходы условного топлива более низкие, чем нормируемые стандартом для котлов 1 -3 классов.
3.   После водяной обмывки газоплотные котлы с водоохлаждаемой решеткой «Термакс» обеспечивают нормативные показатели расхода условного топлива для котлов 1 класса, не выше 174-175 кгу.т./Гкал.
4.   В течение всего отопительного периода на трубах котлов наблюдаются сыпучие отложения с минимальной интенсивностью их образования, не более 2-4 мм за отопительный сезон. На газоплотных котлах, в составе золового уноса практически полностью отсутствуют следы механической неполноты сгорания топлива.
5.   В результате выполненных работ разработана технология интенсивной обмывки конвективных и экранных поверхностей нагрева котлов, которая позволяет повышать эксплуатационный КПД котла на 8-15%.
6.   Использование для обмывки котлов переносного обмывочного аппарата позволяет организовать периодическую обмывку котлов централизованным образом. Это соответствует требованию стандарта [1], согласно которого, конструкция котла должна обеспечивать удобство очистки поверхностей нагрева от наружных отложений. В наших случаях весь цикл обмывки обеспечивался менее, чем за 1 час.

ЛИТЕРАТУРА
1.    Межгосударственный стандарт ГОСТ 30735-2001. Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт. Общие технические условия.
2.    Технологическое пульсационное горение / В.А. Попов, В.С.Северянин, А.М.Аввакумов, В.Я.Лысков, Я.М.Шелоков. М.: Энергоатомиздат, 1993. С. 320.

Журнал «Новости теплоснабжения» №10, 2003 г., http://www.rosteplo.ru

Пожалуйста, оставьте свои комментарии

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *