Использование технологии кипящего слоя для утилизации древесных отходов с получением тепла и энергии. Отечественный опыт
Задача использования отходов лесо промышленного комплекса (ЛПК) для производства тепла и энергии является крайне актуальной. По данным ФГУП «ГНЦ ЛПК» в конце 90х годов пот ребление всех видов энергии ЛПК дости гало 163 млрд кВтч в год, а собственные резервы по источникам энергии могли бы дать до половины ее потребления. При этом в заготовке, вывозке древеси ны и лесопилении имеется положитель ный запас по собственным ресурсам по сравнению с потребляемыми. Однако до сих пор (за исключением крупных целлюлознобумажных комбинатов) эти отходы практически не используются. Одной из причин этого является отсутствие недо рого, автоматизированного и надежного устройства для сжигания отходов
Сооружение миниТЭЦ с выработкой тепла и электроэнергии целесообразно только на крупных леспромхозах. В боль шинстве случаев достаточно получения технологического пара и тепла; возмож на также комплектация установки про стейшими турбомашинами с небольшой электрической мощностью (без продажи электроэнергии в сети).
Технология кипящего слоя (КС), широ ко распространенная за рубежом, прежде всего в Скандинавских странах, позволя ет полностью исключить подсветку мазу том или газом (кроме растопки), обес печить более высокую эффективность сжигания при минимальном воздействии на окружающую среду. При этом новые полностью автоматизированные котлы с КС имеют современный уровень дизайна и эксплуатации с использованием микро процессорной техники.
Технология кипящего слоя может быть использована для сжигания любых видов древесных отходов, даже если они имеют очень высокую влажность, а сжигание происходит с добавкой влажных иловых стоков. Учитывая значительные капиталь ные затраты и необходимость наличия высококвалифицированного персонала, эта технология наиболее приемлема для условий ЦБК и крупных леспромхозов. Ниже дан опыт пуска и освоения мощнос ти котла с кипящим слоем.
Котел рассчитан на сжигание коро древесных отходов с влажностью 57% при паропроизводительности 66 т/ч (дав ление 4 МПА, температура 440 °С) без подсветки мазутом. Особенностью сис темы подачи воздуха является схема с установкой вентилятора общего воздуха и отводом части воздуха после нижних пакетов трубчатого воздухоподогрева теля к высоконапорному вентилятору подачи первичного воздуха под решетку. Вторичный воздух после верхнего пакета воздухоподогревателя подается к соплам вторичного дутья, расположенным на боковых стенках котла. Топливо подает ся по двум наклонным течкам с фронта котла. Для растопки предназначены две мазутные горелки; имеются также две нагрузочные горелки, размещенные на боковых стенах. В колпачковой беспро вальной решетке имеются шесть оконотвода донной золы, соединенных попар но коробами с линиями отвода золы.
Топка экранирована газоплотными панелями, нижняя часть которых футе рована. В верху топки размещается фес тон, а в поворотном газоходе два пакета пароперегревателя. Регулирование тем пературы перегрева осуществляется с помощью пароводяного теплообменника. В конвективной шахте последовательно размещен верхний пакет водяного эко номайзера, верхний пакет трубчатого воздухоподогревателя, нижние пакеты трубчатого воздухоподогревателя, в рас сечку между которыми установлен вход ной пакет водяного экономайзера.
Первый же пуск котла показал, что отходы легко возгораются при темпера туре слоя около 400 °С, котел способен набирать и поддерживать нагрузку по пару путем изменения расхода отходов. В первый период эксплуатации был выяв лен ряд недостатков, которые были уст ранены в процессе освоения мощности котла. В частности, была улучшена раз дача топлива по сечению решетки путем установки специальных сопел с подачей в них пара, усовершенствована система водопитания и заменен один пакет водя ного экономайзера, выполнено усовер шенствование схемы подачи воздуха подрешетку с установкой дополнительного воздуховода, установлены сажеобдувоч ные аппараты.
Сразу же после пуска удалось достиг нуть номинальной паропроизводитель ности с номинальными параметрами пара. При этом температура уходящих газов была близка к расчетной (около 190 °С). Содержание горючих в слое не превы шало 0,5%. Горючие в пробе уноса также были невелики — 1,7%. Величина потерь с механическим недожогом не превышает 0,6%, а с химическим недожогом – 0,01%. В результате КПД котла составляет около 85%. Удавается также поддерживать и более высокие нагрузки по пару вплоть до 75 т/ч. Выбросы NOx составляют 50100 мг/нм3, а СО до 100 мг/нм3.
Таким образом, в России внедрен котел с кипящим слоем отечественного производства для сжигания кородревес ных отходов различного качества. Его экс плуатация позволяет обеспечить эконо мию дорогостоящего мазута (по крайней мере 2 т/ч), снизить затраты на ремонт котла и уменьшить вредные выбросы.
Желающие получить более полную информацию по котлам с кипящим слоем, могут в любое время обратиться в редак цию «GENews», используя любой вид связи. ?
