Погоня за спросом на энергосистему убивает ваш большой угольный котел? Вот четыре проблемы, которые следует решить

Эксплуатация пылеугольных котлов в условиях низкой нагрузки представляет собой ряд проблем. В этой статье представлены советы по поддержанию агрегатов в наилучшем рабочем состоянии.

На сегодняшнем энергетическом рынке с растущим проникновением возобновляемых источников энергии и высокоэффективных электростанций комбинированного цикла многие из электростанций, работающих на пылеугольном топливе (ПУ) с базовой нагрузкой, должны работать циклично и/или работать с низкой нагрузкой. Многие заводы по производству ПК работают на уровне от 25% до 50% от своей максимальной продолжительной мощности в периоды пика поставок возобновляемой энергии. Это ставит новые эксплуатационные проблемы, которые влияют не только на эффективность установки при таких нагрузках, но и на надежность котла.

Стабильность и надежность сети зависят от угольного парка, поскольку она быстро меняет нагрузку по мере увеличения или уменьшения использования возобновляемых источников энергии. Летом и зимой, в экстремальные погодные условия, угольные электростанции используются для производства основной электроэнергии. Опыт компании Storm Technologies в области работы с низкой нагрузкой и проблемы, которые она может создать, появились еще до появления недавних эксплуатационных характеристик современных электростанций. Большинство специалистов в энергетической отрасли знают о дополнительных нагрузках, которые циклическая работа или работа с низкой нагрузкой могут оказать на материалы котла, разнородные металлические сварные швы и водно-химический режим, и это лишь некоторые из них. И наоборот, компания Storm обнаружила, что существует ряд улучшений в контролируемых параметрах эксплуатации и технического обслуживания, которые стоят сравнительно недорого и часто упускаются из виду. Эти изменения, если их учитывать и отслеживать, могут повысить эксплуатационную гибкость и надежность всей установки.

Во время езды на велосипеде или при работе с низкой нагрузкой пульверизаторы в какой-то момент работают на нижнем конце рампы первичного воздуха или так называемом минимальном заданном значении подачи воздуха (рис. 1). На этом этапе пульверизатор наиболее восприимчив к отходам угля. Отбросы угля считаются «скрытым» штрафом за скорость нагрева в компании Storm Technologies; это также проблема безопасности, поскольку сырое топливо выливается через горловину и подвергается воздействию горячего первичного потока воздуха в очень богатой воздухом среде.

1. Первичный воздух в зависимости от загрузки измельчителя. С разрешения: Штормовые технологии

Если при работе с более низкой производительностью появляются остатки угля, это часто напрямую связано с меньшим расходом первичного воздуха, что приводит к снижению скорости свободной струи через горловину пульверизатора. Определение количества пульверизаторов, необходимых для работы во всем диапазоне нагрузок вашего котла, должно быть достаточно простой задачей, и для этого, вероятно, существует определенная процедура. Тем не менее, компания Storm часто обнаруживает, что заводы могут работать с меньшим количеством работающих пульверизаторов, но операторы просто предпочитают не выводить из строя пульверизаторы. Это снижает пропускную способность распылителей и во многих случаях приводит к тому, что распылители работают на минимальной воздушной части кривой первичного воздуха.

На рисунке 1 показан упрощенный пример: выведя из эксплуатации два распылителя и работая только с двумя распылителями, вы эффективно увеличиваете поток первичного воздуха через работающие распылители, перемещаясь к наклонной части рампы первичного воздуха. В результате вывода пульверизаторов из эксплуатации вы увеличиваете скорость через горловину находящихся в эксплуатации пульверизаторов, что в большинстве случаев устраняет выбросы угля, которые могут помешать пульверизаторам при минимальном заданном значении подачи воздуха.

За исключением механических проблем внутри пульверизатора, выбросы угля почти исключительно связаны с геометрией горловины пульверизатора для данного набора условий на входе. Если открытая область вокруг горловины имеет такой размер, что скорость первичного воздуха падает ниже 7000 футов в минуту (футов в минуту), то сырой уголь начнет высыпаться из пульверизатора. Опять же, в большинстве случаев это приводит к потере топлива и увеличивает вероятность совершения экскурсии.

В течение многих лет компания Storm применяет инженерные решения для увеличения скорости горла таким образом, чтобы при минимальной заданной температуре воздуха скорость горла пульверизатора составляла 7000 футов в минуту и ​​чтобы не было выбросов угля, путем установки вращающегося горла и дефлектора, разработанного Storm (рис. 2). . На протяжении многих лет у инженеров заводов была одна проблема, связанная с этой проверенной конструкцией, а именно: за счет уменьшения открытой площади, непосредственно окружающей горловину, перепад давления на горловине увеличивается по мере увеличения потока первичного воздуха. В результате инженеры Storm разработали и запатентовали регулируемую горловину, которая снижает повышенное падение давления при более высоких скоростях первичного воздушного потока, сохраняя при этом требуемую скорость горла 7000 футов в минуту при минимальной уставке первичного воздушного потока. Это эффективно достигается за счет обеспечения второго пути первичного воздуха к распылителю и точного управления потоком первичного воздуха в каждой зоне с помощью калиброванной трубки Вентури. В целом, как оригинальная, так и новая запатентованная конструкция горловины Storm позволит исключить выбросы угля, связанные с работой пульверизатора с низкой производительностью, что может повысить надежность вашей электростанции.