Оценка температур продуктов сгорания газового угля в топке котла ТПП-312А при изменении состава угля от обогащенного до низкосортного

Abstract

В статье рассмотрены вопросы перехода к использованию на тепловых электростанциях непроектных углей вместо дефицитного проектного топлива. Уголь является сегодня основным топливом для ТЭС в Украине, а его доминирование в сырьевом энергетическом балансе Украины соответствует общемировому тренду. В подавляющем большинстве котлы, эксплуатируемые на ТЭС Украины, были спроектированы для сжигания углей с зольностью от 18 % до 25 %. За время эксплуатации парка котлов теплота сгорания угля по сравнению с проектными характеристиками уменьшилась в 1,5 раза, а КПД котлов на ТЭС снизились до уровня от 80 % до 82%. Для компенсации потерь КПД (в частности для угля с Vг  20% ), применяют «подсветку» факела за счет сжигания природного газа или мазута, долей до 25 % в общем тепловыделении. При использовании «подсветки» в корне факела на более реакционное «подсветочное» топливо расходуется основная часть окислителя, поэтому угольная пыль в факеле горит в условиях пониженной концентрации кислорода. Это приводит к росту физического недожога и, соответственно, к ограничению допустимого нижнего предела для теплоты сгорания используемых углей. Все это, а также высокая цена «подсветочного» топлива ограничивает возможности его применения на ТЭС. Приведена предварительная достоверная количественная оценка его последствий. Проанализировано влияние зольности топлива на температурные поля в топке котла, как критерий возможности и эффективности перехода к использованию на тепловых электростанциях непроектных углей вместо дефицитного проектного топлива. Приведен расчет температурного поля топки котла с помощью вычислительной программы «FURNACE (KGTU)». Обоснован выбор метода расчета характеристик теплообмена в топке пылеугольного котла.The article covers the issues of transition for use in thermal power plants non-design coal instead of scarce project fuel. Coal is the main fuel for thermal power plants in Ukraine, and its dominance in the energy balance of Ukraine is in line with global trend. The vast majority of boilers, operated at thermal power plants of Ukraine, was designed to burn coals with ash content from 18% to 25 %. During the operation of the Park of boilers calorific value of coal compared with the project performance has decreased in 1,5 times, and the efficiency of boilers at thermal power plants decreased to the level from 80 % to 82 %. To compensate for the efficiency losses (particularly for coal), used the "lighting" of the torch by burning natural gas or fuel oil, 25% stake in the total dissipation. When using "backlight" in the root of the torch on the more reactionary "podsvetochnogo" consumption is the main part of the oxidizer, so the coal dust in the flame burning under conditions of low oxygen concentration. This leads to an increase of physical underburning and, accordingly, to limit the permissible lower limit for the calorific value of used coal. All this, plus the high price of "podsvetochnogo" fuel limits its application in thermal power plants. Given prior reliable quantitative assessment of its consequences. The effect of the ash content of fuel on temperature field in a boiler furnace, as a criterion of the ability and effectiveness of the transition to the use at thermal power plants non-design coal instead of scarce project fuel. The calculation of the temperature field of the furnace of the boiler by means of a computer program "FURNACE (KGTU)". Justification of the choice of method for calculating the characteristics of heat transfer in the furnace of a pulverized coal boiler.