Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт

Рассмотрены условия эффективного сжигания низкосортных твердых топлив в комплексной постановке задачи: подготовка топлива – сжигание в котлах с кипящим слоем. Приведены экспериментальные данные эффективности работы котла НИИСТУ-5 с кипящим слоем. Предложена технологическая система по топливоподготов...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
Hauptverfasser:	Кучин, Г.П., Скрипко, В.Я., Сигал, А.И., Быкорез, Е.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2009
Schriftenreihe:	Промышленная теплотехника
Schlagworte:	Использование и сжигание топлива
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60911
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт / Г.П. Кучин, В.Я. Скрипко, А.И. Сигал, Е.И. Быкорез // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 51-55. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60911
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-609112025-02-09T13:43:05Z Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт Prospects of the inciniration of low-grade solid fuel in fluidized-led burnaces of heating boilers with a power up to 1 MW Кучин, Г.П. Скрипко, В.Я. Сигал, А.И. Быкорез, Е.И. Использование и сжигание топлива Рассмотрены условия эффективного сжигания низкосортных твердых топлив в комплексной постановке задачи: подготовка топлива – сжигание в котлах с кипящим слоем. Приведены экспериментальные данные эффективности работы котла НИИСТУ-5 с кипящим слоем. Предложена технологическая система по топливоподготовке и транспортировке к котлам с кипящим слоем мощностью до 1 МВт. Розглянуто умови ефективного спалювання низькосортних твердих палив у комплексній постановці задачі: підготовка палива – спалювання в котлах з киплячим шаром. Наведено експериментальні дані ефективності роботи котла НИИСТУ-5 з киплячим шаром. Запропоновано технологічну систему з паливопідготовки та транспортування до котлів з киплячим шаром потужністю до 1 МВт. The conditions of efficient incineration of low-grade solid fuels are considered in complex statement of the problem fuel preparation – incineration in fluidized bed boilers. Experimental data of efficiency of operation of a NIISTU-5 boiler with fluidized bed are presented. A technological scheme of fuel preparation and transportation to fluidized bed boilers with a power up to 1 MW is proposed. 2009 Article Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт / Г.П. Кучин, В.Я. Скрипко, А.И. Сигал, Е.И. Быкорез // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 51-55. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60911 662.65.66.0965 ru Промышленная теплотехника application/pdf Інститут технічної теплофізики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Использование и сжигание топлива Использование и сжигание топлива
spellingShingle	Использование и сжигание топлива Использование и сжигание топлива Кучин, Г.П. Скрипко, В.Я. Сигал, А.И. Быкорез, Е.И. Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт Промышленная теплотехника
description	Рассмотрены условия эффективного сжигания низкосортных твердых топлив в комплексной постановке задачи: подготовка топлива – сжигание в котлах с кипящим слоем. Приведены экспериментальные данные эффективности работы котла НИИСТУ-5 с кипящим слоем. Предложена технологическая система по топливоподготовке и транспортировке к котлам с кипящим слоем мощностью до 1 МВт.
format	Article
author	Кучин, Г.П. Скрипко, В.Я. Сигал, А.И. Быкорез, Е.И.
author_facet	Кучин, Г.П. Скрипко, В.Я. Сигал, А.И. Быкорез, Е.И.
author_sort	Кучин, Г.П.
title	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт
title_short	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт
title_full	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт
title_fullStr	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт
title_full_unstemmed	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт
title_sort	перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мвт
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Использование и сжигание топлива
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60911
citation_txt	Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт / Г.П. Кучин, В.Я. Скрипко, А.И. Сигал, Е.И. Быкорез // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 4. — С. 51-55. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
series	Промышленная теплотехника
work_keys_str_mv	AT kučingp perspektivysžiganiânizkosortnogotverdogotoplivavtopkahkipâŝegosloâotopitelʹnyhkotlovmoŝnostʹûdo1mvt AT skripkovâ perspektivysžiganiânizkosortnogotverdogotoplivavtopkahkipâŝegosloâotopitelʹnyhkotlovmoŝnostʹûdo1mvt AT sigalai perspektivysžiganiânizkosortnogotverdogotoplivavtopkahkipâŝegosloâotopitelʹnyhkotlovmoŝnostʹûdo1mvt AT bykorezei perspektivysžiganiânizkosortnogotverdogotoplivavtopkahkipâŝegosloâotopitelʹnyhkotlovmoŝnostʹûdo1mvt AT kučingp prospectsoftheincinirationoflowgradesolidfuelinfluidizedledburnacesofheatingboilerswithapowerupto1mw AT skripkovâ prospectsoftheincinirationoflowgradesolidfuelinfluidizedledburnacesofheatingboilerswithapowerupto1mw AT sigalai prospectsoftheincinirationoflowgradesolidfuelinfluidizedledburnacesofheatingboilerswithapowerupto1mw AT bykorezei prospectsoftheincinirationoflowgradesolidfuelinfluidizedledburnacesofheatingboilerswithapowerupto1mw
first_indexed	2025-11-26T11:24:13Z
last_indexed	2025-11-26T11:24:13Z
_version_	1849851926350397440
fulltext	В коммунальной теплоэнергетике Украины установлено большое количество котлов мощ= ностью 0,5…1,0 МВт. Для сжигания низкокачест= венного топлива (угля с содержанием серы более 3% и зольностью до 50%) рекомендуется исполь= зовать технологию, основанную на принципе псевдоожиженного (кипящего) слоя [1 – 6]. В топке с псевдоожиженным слоем должны реализовываться процессы оптимальной органи= зации топочного процесса и связанные с ней ме= роприятия по снижению химического и механи= ческого недожога, размещения поверхности теплообмена в псевдоожиженном слое, возврата уноса, загрузки топлива и выгрузки зольного ос= татка. Конструктивные размеры топки определя= ются размером частиц топлива, выбранным от= ношением рабочей скорости псевдоожижения к скорости начала псевдоожижения (число псевдо= ожижения). В топках число псевдоожижения должно составлять 4…10. В этом случае унос час= тиц из слоя будет минимальным, а распределение частиц угля в слое равномерное. Рекомендуется высоту псевдоожиженного слоя устанавливать до 1 м, уголь размалывать до крупности 200…600 мкм, а температуру в топке поддерживать 1073…1173 К. Погруженную в слой теплообменную поверх= ность рационально размещать так, чтобы трубы диаметром 50 мм располагались горизонтально в шахматном порядке с просветом 50 мм в слое [7]. В настоящее время имеется опыт сжигания низкосортных углей в топках кипящего слоя ре= конструированных котлов НИИСТУ=5 [8, 9]. На рис. 1 представлена схема отопительного котла тепловой мощностью до 1,16 МВт. Топка 1 осна= щена воздухораспределительной решеткой 5 с зольным бункером 6, соединенным со шнеком 7 и теплообменником 10. Воздух на горение и псевдоожижение подается от вентилятора 11. Топливо подается в топку из бункера 2 шнеком 3. Для розжига предусматривается розжиговое уст= ройство 4. Удаление продуктов сгорания из топки осуществляется дымососом 9. Автоматическое и дистанционное управление работой котла с кипящим слоем производилось со щита управления. Розжиг топки кипящего слоя осуществлялся растопочной горелкой, в которой сжигалось жидкое котельно=печное топливо. Регулирование тепловой производительности котла достигалось увеличением высоты кипящего слоя. При этом увеличивалась глубина погружения ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 51 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА Розглянуто умови ефективного спа- лювання низькосортних твердих палив у комплексній постановці задачі: підго- товка палива – спалювання в котлах з киплячим шаром. Наведено експериментальні дані ефективності роботи котла НИИСТУ-5 з киплячим шаром. Запропоновано технологічну систе- му з паливопідготовки та транспорту- вання до котлів з киплячим шаром по- тужністю до 1 МВт. Рассмотрены условия эффективного сжигания низкосортных твердых топлив в комплексной постановке задачи: под- готовка топлива – сжигание в котлах с кипящим слоем. Приведены экспериментальные данные эффективности работы котла НИИСТУ-5 с кипящим слоем. Предложена технологическая систе- ма по топливоподготовке и транспорти- ровке к котлам с кипящим слоем мощ- ностью до 1 МВт. The conditions of efficient incineration of low-grade solid fuels are considered in complex statement of the problem fuel preparation – incineration in fluidized bed boilers. Experimental data of efficiency of oper- ation of a NIISTU-5 boiler with fluidized bed are presented. A technological scheme of fuel prepa- ration and transportation to fluidized bed boilers with a power up to 1 MW is pro- posed. УДК 662.65.66.0965 КУЧИН Г.П., СКРИПКО В.Я., СИГАЛ А.И., БЫКОРЕЗ Е.И. Институт технической теплофизики НАН Украины ПЕРСПЕКТИВЫ СЖИГАНИЯ НИЗКОСОРТНОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТОПКАХ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ МОЩНОСТЬЮ ДО 1 МВТ теплообменника 10 в кипящий слой и одновременно повышалась подача угля в топку. Высота кипящего слоя при минимальной производительности состав= ляла 150… 200 мм, при номинальной – 400… 600 мм. В “Коростеньтеплокоммунэнерго” (Жито= мирская область) эксплуатировались опытно= промышленные образцы топок с кипящим сло= ем. Они устанавливались на 8 котлах НИИСТУ=5. Во время работы сжигались угли разных марок: газовый концентрат (ГК), антра= цитовый штыб (АШ) зольностью 32…44%, промпродукт (0–13) зольностью 27…44%, тощий концентрат (ТК), а также зола из слоевых топок, содержащая более 60% негорючих веществ. Анализ золы из топки кипящего слоя показал высокую степень выгорания горючих компонен= тов антрацитового штыба, промпродукта и золы из слоевых топок: 99,4…99,8%; 99,2… 99,4% и 99,1… 99,5 % соответственно. В таблице приведены данные содержания ди= оксида серы и оксидов азота в продуктах сгора= ния антрацитового штыба и промпродукта в топ= ке кипящего слоя котлов НИИСТУ=5 [7]. Обычно на склад котельной периодически поступает уголь с большим содержанием уголь= ной мелочи и пыли. Так, антрацитовый штыб представляет собой смесь угольных частиц вели= чиной от 0,05 до 6 мкм, среди них количество мелких частиц размером от 0,05 до 1 мкм дости= гает 40%. То же относится к другим углям. Мел= кая пыль поглощает влагу (до 25%), из=за кото= рой при низких температурах уголь смерзается с образованием крупных глыб. Дробление в дро= билке смерзшихся кусков топлива дополнитель= но измельчает мелкий уголь, повышает содержа= ние в нем пыли, ухудшает надежность работы топки, приводит к неустойчивой работе автома= тики. Работа на сухом угле исключает эти не= достатки. Надежность работы котельных, основным ви= дом топлива которых является уголь, зависит от его подготовки. Бункеры, дробилки, грохоты, пе= ресыпные рукава, мельницы и другое оборудова= ние обеспечивает надежную работу лишь тогда, когда влажность угля не превышает значений, за= метно ухудшающих его сыпучесть. 52 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА Рис. 1. Схема отопительного котла с топкой кипящего слоя: 1 – топка; 2 – топливный бункер; 3 – шнек; 4 – розжиговое устройство; 5 – воздухораспределительная решетка; 6 – зольный бункер; 7 – шнек; 8 – циклон; 9 – дымосос; 10 – погружной теплообменник; 11 – вентилятор. Таблица. Содержание диоксида серы и оксидов азота в продуктах сгорания Имеющийся опыт эксплуатации котлов с топ= ками кипящего слоя показал, что для реального широкого применения технологии кипящего слоя в отопительных котельных необходимы всесторонне продуманные технические решения по подготовке топлива. Наиболее эффективным является вариант создания отдельного цеха по подготовке угля. Кроме экономических, существенными явля= ются также экологические аспекты. Преимуще= ством создания отдельного цеха по подготовке углей к сжиганию в кипящем слое является недо= пущение шума выше 30 Дб на территориях жи= лых застроек, где в основном находятся отопи= тельные котельные. Кроме этого, снижаются возможности повышения концентрации пыли на территории, что может иметь место в случаях на= рушения технологии подготовки угля. Решение о проектировании и строительстве такого цеха должно приниматься местными властями при корректировке схемы теплоснабжения города и модернизации котельных с переводом их на сжигание углей в кипящем слое. Такой цех дол= жен располагаться вдали от жилых построек на территории топливного склада или поблизости от него. В этом случае цех должен иметь учас= ток накопления угля (5=ти дневный запас). Ос= новное оборудование цеха представлено на рис. 2 [10]. Технологическая схема цеха предусматрива= ет прием угля с топливного склада и подачу его на размораживание, подсушку, подготовку требуемого фракционного состава, упаковку угля в специальные контейнеры и отгрузку контейнеров с готовым для сжигания углем на котельные. На рис. 3 приведена технологическая схема предприятия (цеха) подготовки угля в зимний период, которая предусматривает прием угля и подачу его на размораживание, подсушку, подго= товку требуемого фракционного состава, упаков= ку угля в специальные контейнеры и отгрузку контейнеров с готовым для сжигания углем на котельные. На схеме показан основной перечень процессов подготовки угля к сжиганию в котлах. Уголь от поставщика поступает на городской топливный склад, затем загружается на размора= живатель, смерзшийся в куски и глыбы уголь ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 53 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА Рис. 2. Оборудование цеха подготовки и транспортировки угля для его сжигания в топке с кипящим слоем: 1 – кран электрический; 2 – грейфер моторный; 3 – размораживатель угля; 4 – тарель размораживающая; 5 – автопогрузчик; 6 – бункер угля; 7 – вибратор; 8 – конвейер ленточный; 9 – железоотделитель; 10 – сушилка угля; 11 – виброгрохот; 12 – дробилка; 13 – конвейер скребковый; 14 – питатель шнековый; 15 – котел отопительный; 16 – циклон; 17 – воздухоподогреватель; 18 – вентилятор теплового воздуха; 19 – вентилятор дымовых газов; 20 – дымосос; 21 – труба вытяжная; 22 – боров; 23 – шнек+дозатор. формируется в бурты высотой 0,5…0,8 м на раз= мораживателе. Теплоносителем может служить вода с температурой 353…358 К с подачей в реги= стры или нагретый в воздухоподогревателе воз= дух до 383…393 К. Влажный размороженный уголь загружают при помощи грейфера или погрузчика в бункер= сепаратор. В верхней части бункера устанавлива= ется наклонная щелевая решетка, соединенная на ширину боковой стенки бункера с направляю= щим желобом. Куски угля необходимого размера скатываются вниз и направляются в дробилку. Устранение зависания влажного угля в бункере обеспечивается вибратором. Дозирование угля из бункера на транспор= тер, подающий уголь в сушилку, осуществля= ется шнеком=дозатором. Сушильным агентом для сушки угля могут служить продукты сгора= ния твердого топлива из котла. После сушил= ки уголь поступает в грохот (участок подго= товки фракционного состава, где происходит отсев фракции 0,1…13 мм. Готовая фракция скребковым конвейером подается на участок упаковки готовой продукции в контейнеры. Мелкая фракция до 0,1 мм поступает на участок грануляции, здесь получается фракция до 6…10 мм, которая поступает на участок упа= ковки, где и расфасовывается в контейнеры, представляющие собой бункеры, которые в дальнейшем устанавливаются на шнек=пита= тели, смонтированные на площадках возле каждого котла в котельной. В весенний, летний, осенний периоды, когда имеет место круглосуточная плюсовая темпера= тура атмосферного воздуха, технологическая ли= ния подготовки угля сокращается (рис. 4). Из склада уголь поступает в бункер=сепаратор цеха подготовки, далее в дробилку, затем на участок подготовки фракционного состава. Сушилка используется лишь в случае поступ= ления угля с влажностью более 8%. Выводы 1. При сжигании антрацитового штыба и промпродукта в топке с кипящим слоем отмечается: при зольности 32…44% выгорание горю= чих компонентов составляет 99,2…99,8%; содержание оксидов азота составляет 120…160 мг/м3 (антрацитовый штыб), 20… 90 мг/м3 (промпродукт); содержание двуокиси серы составляет 10…40 мг/м3 (антрацитовый штыб), 15…110 мг/м3 (промпродукт), что значительно улучшает эколо= гические характеристики котла. 2. Предлагается технологическая схема под= готовки топлива (цех) для эффективного сжига= ния низкосортных углей в котлах с топкой кипя= щего слоя в зимний и летний периоды эксплуатации. 54 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА Рис. 3. Схема технологической линии подготовки угля в цехе в зимний период. 3. Применение технологии сжигания низко= сортного топлива в топках кипящего слоя и тех= нологии подготовки углей к сжиганию в специ= альных цехах открывает широкие возможности для высокоэффективного сжигания и экономии природного газа путем его замены на отечествен= ные угли. ЛИТЕРАТУРА 1. Корчевой Ю.П., Майстренко А.Ю., Яцке$ вич С.В. Технология сжигания угля в циркулиру= ющем кипящем слое. – К.: 1994. – 64 с. (Препр. / Минэнерго НАН Украины. ОВПЭ ИПЭ). 2. Майстренко А.Ю. Горение низкореакци= онных углей в циркулирующем кипящем слое // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 1997. – № 6. – С. 3–8. 3. Бочаров А.А., Мацнев В.В. Сжигание углей в кипящем слое //Уголь. – 1985. – № 10. – С. 26 – 28. 4. Майстренко А.Ю. Использование техно= логий кипящего слоя для реконструкции угольных котлоагрегатов малой мощности // Промышленная теплотехника. – 1997. – № 6. – С. 105 – 109. 5. Кучин Г.П., Скрипко В.Я, Пикашов В.С. Перспективы применения кипящего слоя в ото= пительных котлах малой тепловой производи= тельности для сжигания низкосортных углей // Энергетика и электрификация. – 1988. – № 3. 6. Leduc B. Masson H. Paztic La combustion du chardonet lit bluidize et san application a la produc= tion d’enezqie electrique. [Jaumotte A.J. La combus= tion en lit bluidize] Electricite (Belg). – 1991.– № 172. – P. 11 – 24. 7. Кучин Г.П., Скрипко В.Я., Урда Н.Н. Сжи= гание низкосортных топлив в псевдоожиженном слое. – К.: Техника, 1987. 8. Власюк А.В., Кучин Г.П., Скрипко В.Я. и др. Опыт сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 МВт // Новости теплоснабже= ния.– 2001. – № 10. 9. Сжигание антрацитового штыба в топке кипящего слоя котла НИИСТУ=5 /Скрипко В.Я., Кучин ГЛ., Шевченко Р.Н. и др. //Труды Между= нар. шк.=семинара «Проблемы тепло– и массо= обмена в современной технологии сжигания и газификации твердого топлива». – Ч. I. – Минск: ИТМО АН БССР, 1988. – С.79 – 82. 10. Кучин Г.П., Скрипко В.Я. Перспективы пе= ревода водоугольных котлов мощностью до 1 МВт на сжигание угля в кипящем слое //Энергетика и электрификация.–2001.– № 6. Получено 14.04.2009 г. ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 4 55 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА Рис. 4. Схема технологической линии подготовки угля в цехе в летний период.

Перспективы сжигания низкосортного твердого топлива в топках кипящего слоя отопительных котлов мощностью до 1 мВт

Institution

Ähnliche Einträge