Исследование эффективности сжигания низкосортного твердого топлива в паровых и водогрейных котлах малой и средней мощности с двухъярусной топкой

• Автор: Вавилов, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Введение.
1. Состояние проблемы эффективности использования низкосортного угля в котлах малой и средней мощности на предприятиях Дальневосточной железной дороги и ГУП Коммунальные системы БАМа и пути решения

1.1. Анализ теплотехнического состояния котельного парка в условиях БАМаИ

1.2. Общая характеристика твердого топлива, сжигаемого в котлах малой и средней мощности.

1.3. Особенности горения твердого топлива в кипящем слое.

1.4. Анализ конструкций топочных устройств и методов сжигания низкосортного твердого топлива в паровых и водогрейных котлах малой и средней мощности
1.5. Конструкция двухъярусной топки котла для сжигания низкосортного угля в кипящем слое

Выводы по главе

2. Экспериментальные исследования эффективности работы паровых и водогрейных котлов малой и средней мощности с двухъярусной тонкой
2.1. Методика теплотехнических испытаний паровых и водогрейных котлов, оборудованных двухъярусной топкой и факельнослоевой ТЧЗМ2, ТЛЗМ
2.2. Экспериментальные исследования процесса самосортировки твердого топлива в момент формирования слоя на колосниках двухъярусной решетки
2.3. Результаты исследований теплотехнической эффективности работы копиюагрегатов КВТС и КЕс с факельнослоевой ТЧЗМ2,
ТЛЗМ2 и двухъярусной топкой, установленной на котлах после реконструкции
2.3.1. Результаты исследований паровых и водогрейных котлов с факельнослоевой топкой ТЧЗМ2 и ТЛЗМ2.
2.3.2. Результаты исследований паровых и водогрейных котлов с двухъярусной топкой
2.3.3. Сравнительные результаты работы паровых и водогрейных котлов с факельнослоевой ТЧЗМ2, ТЛЗМ2 и двухъярусной топкой
2.4. Результаты исследований экологической эффективности работы ко ни о агрегатов с двухъярусной топкой в условиях БАМа при сжигании низкосортного топлива
Выводы по главе
3. Техникоэкономическая оценка внедрения двухъярусной топки на паровых и водогрейных котлах предприятия ГУП Коммунальные системы БАМа
3.1. Методика оценки экономической эффективности внедрения нового топочного устройства на теплоснабжающем предприятии ГУП
Коммунальные системы БАМа
3.2. Расчет экономического эффекта от внедрения топочного устройства двухъярусной топки на котлах КЕс иКВТС
Выводы по главе 3.
Заключение
Библиографический список
Приложения
Введение
Повышение благосостояния страны определяется увеличением удельного потребления энергии, которому пропорционален рост удельного валового национального продукта. Без энергии не может быть ни движения, ни производства, ни самой жизни. Вся техника и продукция промышленности и сельского хозяйства есть в конечном итоге овеществленная энергия, и затраты последней определяют эффективность всего производства. В настоящее время, несмотря на высокий технический уровень, возможности повышения тепловой экономичности установок еще далеко не исчерпаны. Поэтому всевозможные эффективные теплотехнические устройства и системы управления, широко внедряемые повсюду, преследуют, по существу, одну цель экономию энергоресурсов.
Топливноэнергетический комплекс ТЭК РФ представляет собой одну из основ развития экономики современного общества. Темпы научнотехнического процесса, интенсификации общественного производства, повышения технического уровня и улучшения труда в значительной мере определяются состоянием энергетики. Именно поэтому во всех странах мира уделяется большое внимание проблеме развития энергетической базы. Роль энергетики возрастает еще больше в связи с прогрессирующим истощением обычных энергетических ресурсов нефть, газ, уголь и др. и все более заметным, иногда уже необратимым изменением загрязнением окружающей среды, сопровождающим работу энергоустановок.
Естественно, что экономное и экологически чистое расходование энергии становится одной из основных задач инженерной деятельности в любой отрасли. Поэтому эффективному использованию природных ресурсов, защите окружающей среды придается в России большое значение. Об этом свидетельствует введенный с года Федеральный закон РФ Об охране окружающей среды, который регламентирует комплекс вопросов, связанных с рациональным использованием всех видов топлива на объектах большой и малой энергетики и уменьшением вредных выбросов в атмосферу.
В соответствии с основными положениями Энергетической программы на длительную перспективу в нашей стране вводятся в строй отопительные и производственноотопительные котельные различной тепловой мощности. Особенно быстро развивается строительство котельных в Восточной части России, где практически нет больших запасов нефти и газа, а сосредоточены огромные запасы органического топлива, как правило, низкосортного угля. В связи с этим было принято решение Правительства РФ об изменении соотношения использования жидкого и газообразного топлива к углю с положительной динамикой потребления твердого топлива на теплоснабжающих предприятиях малой и средней тепловой мощностью, именуемых малой энергетикой. Стоимость нефти и газа значительно опережает стоимость различных марок углей.
Динамика роста цен нефти и газа по отношению к углю представлена на диаграмме рис. 1.
г. г. г. г. г. г.
Рост стоимости углевожородного топлива по годам
оСтоимость нефти Стоимость газа Стоимость угля
Рис. 1. Топливный рынок углеводородного топлива Дальневосточная часть России
Актуальность


Результаты экспериментальных исследований были использованы для анализа эффективности процессов сжигания твердого топлива в кипящем слое, а также для расчета и конструирования котлоагрегатоп малой и средней тепловой мощности, работающих на низкосортном топливе с большим содержанием пылевидных фракций Нерюнгринского и других месторождений Дальнего Востока. Основные теоретические положения и практические результаты используются в учебном процессе кафедры Безопасность жизнедеятельности и кафедры Тепловозы и тепловые двигатели ДВГУПС. Конструкция двухъярусной топки, предложенная автором диссертации, была внедрена на котлах КВТС и КЕс теплоснабжающего предприятия ГУП Коммунальные системы БАМа. Для соответствующего типа котла при сжигании в кипящем слое низкосортного твердого топлива в двухъярусной топке была разработана режимная карта для. Полоэ1сения, выносимые автором на защиту. Конструкция нового устройства двухъярусной топки для эффективного сжигания низкосортного угля Нерюнгринского месторождения, отличающегося повышенным содержанием мелкой фракции и влаги. Публикации. Основные положения диссертационной работы представлены в печатных работах, в том числе 1 монографии, статьях и 1 патенте на полезную модель. Апробация диссертационной работы. Всероссийской научнотехнической конференции Приоритетные направления развития. Международной научнопрактической конференции в области экологии и безопасности жизнедеятельности, июня, Дальневосточная весна КнАГТУ, Комсомольск на Амуре, . Состояние проблемы эффективности использования низкосортного угля в котлах малой и средней мощности на предприятиях Дальневосточной железной дороги и ГУП Коммунальные системы БАМа и пути решения. Анализ тепло технического состояния котельного парка в условиях БАМа. Котельный парк большинства предприятий железнодорожного транспорта и отрасли коммунального хозяйства находится в технически сложном состоянии, до сих пор примегяются устаревшие, несовершенные методы сжигания топлива. Следует отметить, что стационарная теплоэнергетика железнодорожного транспорта является энергетикой в основном, малой и средней тепловой мощности, в которой до настоящего времени эксплуатируются значительное количество устаревших котлов, не в полной мере оборудованных средствами автоматизации и контроля параметров работы котельной. Более котельных железнодорожного транспорта работают на твердом топливе. При этом в котельных механический недожог низкосортного твердого топлива достигает и более. На предприятиях железнодорожного транспорта ОАО РЖД насчитываегся более тыс. На котельных теплоснабжающих предприятий наряду с современными котлами малой и средней мощности типа КЕ и КВТС эксплуатируются малоэкономичные и устаревшие конструкции котлов. На объектах теплоснабжения, где эксплуатируются устаревшие паровозные и серийные паровые котлы, работающие с ручной и механической загрузкой топлива, на большинстве котельных переведены в водогрейный режим работы. Эксплуатация котлоагрегатов с подобной реконструкцией, является неэффективной и технически нерациональным решением 6. Такие котлы, работающие в водогрейном режиме, имеют низкие показатели КПД не более и сопутствующие проблемы по выбросам вредных веществ в окружающую среду. В настоящее время, когда доля твердого топлива в топливноэнергетическом балансе страны неуклонно возрастает, особенно большое значение приобретают исследования, связанные с уменьшением удельного расхода топлива на единицу тепловой энергии, снижением механического недожога и сокращением вредных выбросов. Доминирующее положение среди котельных в выработке и поставке тепловой энергии потребителям в целом по РФ занимают крупные котельные мощностью свыше 2 МВтч. Рассматривая удельный вес парка котельных Российской Федерации и предприятий Дальнего Востока, можно сделать вывод, что котельные теплоснабжающих предприятий Дальневосточной железной дороги и ГУП Коммунальные системы БАМа оснащены в основном теплотехническим оборудованием малой и средней тепловой мощности, данные приведены в таблице 1. Таблица 1. В отрасли коммунального хозяйства Амурской области, согласно данным департамента ЖКХ, зарегистрировано более 0 объектов теплоснабжения.