СЖИГАНИЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТОПКАХ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ
ПОЛУОТКРЫТЫЕ ТОПКИ С ПЕРЕЖИМОМ С ЖИДКИМ 1Ш1АКОУДАЛЕНИЕМ
Парогенераторы ТПП-2ЮА и ТПП-210 с параметрами Дк= = 264 кгс/с (950 т/ч), Рпс^б МПа (255 ат), /Пе=565/570°С предназначены для работы в блоке с турбиной К-300-240 мощностью 300 МВт.
Котел двухкорпусный, симметричный подключен к турбине по схеме дубль-блока. Каждый корпус (рис. 1-12) представляет собой самостоятельный агрегат П-образной компоновки производительностью 132 кг/с (475 т/ч). Стены топочной камеры полностью экранированы трубами радиационных поверхностей нагрева: нижней радиационной части (НРЧ) и верхней радиационной части (ВРЧ).
Выступы, образованные фронтовым и задним экранами НРЧ, создают пережим, разделяющий топочную камеру на две камеры: горения (предтопок) и охлаждения. Угол раскрытия конуса составляет 15 и 30° на сторону для топки парогенератора ТПП-210А и ТПП-210
Соответственно. При этом в топочной камере парогенератора ТПП-210 конус несколько укорочен.
Экраны топки до отметки 16 400 полностью ошипованы и покрыты огнеупорной массой.
Тепловое напряжение при номинальной нагрузке составляет: камеры горения <7^ = 0,540 МВт/м3, всей топки <7^ = 0,173 МВт/м3.
Топка каждого корпуса парогенератора ТПП-210А оборудована шестью улиточно-лопаточными горелками мощностью 70 МВт (см.
Рис. 1-12. Схема парогенератора ТПП-210А / — основные горелки; 2 — сопла для ввода сушильного агента в топку; 3 — конвективная часть пароперегревателя; 4 — лючки для замеров |
Рис. 1-11), установленными в один ярус на фронтовой и задней стенках. Пылевоздушная смесь закручивается улиточным аппаратом. Вторичный воздух подается по двум каналам, наружному и внутреннему, закручивание потока в которых осуществляется осевыми регистрами с профилированными лопатками, наклоненными к оси горелок под углом 60° Наличие двух каналов позволяет выдерживать оптимальное соотношение скоростей вторичного и первичного воздуха на сниженной нагрузке.
Исследование топочной камеры парогенератора ТПП-210А проводилось при двух вариантах ввода сушильного агента: через специальные сбросные сопла, расположенные над каждой горелкой, и через основные горелки между центральной трубой и каналом пылевоздушной смеси.
Топочная камера каждого корпуса парогенератора ТПП-210 оборудована двенадцатью двухулнточпыми пылегазовыми горелками мощностью 35 МВт с цилиндрическими амбразурами (рис. 1-6), расположенными в два яруса встречно по три горелки в каждом ярусе на фронтовой и задней стенах камеры горения. Пылевоздушная смесь закручивается улиткой и подается в топку через цилиндрический канал. Вторичный воздух подается в топку по наружному каналу и закручивается также тангенциальным улиточным аппаратом.
Рис. 1-13. Схема парогенератора ТПП-200 / — горелки; 2 — конвектив - но*радиационный пароперегреватель (двусветныЛ Экран); 3 — конвективная: часть пароперегревателя;. 4 — лючки для замеров |
Сброс сушильного агента в проектном исполнении осуществляется через сопла прямоугольной формы, которые размещены на боковых стенах предтопка в два яруса: в нижнем ярусе четыре сопла, в верхнем два.
Исследование топочной камеры парогенератора ТПП-210 проводилось при подаче сушильного агента через канал верхнего яруса горелок, расположенный между каналами пылевозаушной смеси и вторичного воздуха.
Для выхода жидкого шлака в поде камеры горения парогенераторов ТПП-210А и ТПП-210 имеются по две охлаждаемые летки. Под выполнен с уклоном 8° к леткам и закрыт огнеупорным кирпичом.
Пылеприготовление состоит из трех пылесисгем, выполненных по схеме с промежуточным бункером и с барабанно-шаровыми мельницами. Подача пыли в топочную камеру осуществляется пылепитателями производительностью 3, 4 и 1,7 кг/с.
Парогенератор ТПП-200 (рис. 1-13) производительностью 700 кг/с (2500 т/ч) на сверхкритическпе параметры РПе — 25 МПа (255 ат), /пе = = 565 °С предназначен для работы в блоке с двухвальной турбиной
Основные конструктивные характеристики исследованных вйхрэвых горэлочнъ*х устройств й компоновка их в топочной камере
|
Тип парогенератора и горелок мощностью 35 МВт |
Тип парогенератора и горелок мощностью 70 МВт |
|||||||||
Открытые топки |
Полуоткрытые топки |
Открытая, ТП-ЮО |
Полуоткрытая топка |
|||||||
Конструктивная характеристика |
ТП-230-2, Двухули- ^точные |
ТП-70, Прямоточно- Улиточные |
Тп-юо, Двухули Точные |
ТП-ЮО, двух улиточные |
ТПП-210, двухулиточные |
ТПП-200, Улиточно Лопаточные |
Двух улиточные с коническими амбразурами и насадками |
Улиточно - лопаточнЫе с коническими насадками |
Улиточнолопаточные с цилиндрическими насадками |
ТПП-210А, улиточнолопаточные с цилиндрическими насадками |
Размеры топочной камеры, мм: ширина Ьт |
7750 |
14100 |
2X9220 |
2X9220 |
10890 |
27300 |
2X9220 |
2X9220 |
2X9220 |
10890 |
Глубина (расстояние между стенами, на которых установлены горелки) ат. |
10100 |
7610 |
8128 |
8128 |
7750 |
7820 |
8128 |
8128 |
8128 |
7660 |
Высота (от середины воронки до середины выходного окна) Нт. |
15400 |
23200 |
28280 |
_ |
30360 |
31800 |
28280 |
28280 |
28280 |
29717 |
Высота камеры горения (предтоп ка) ЛПр, мм Расстояние, мм: от вертикальных осей крайних горелок ДО стены ТОПКИ 5ст |
2200** |
3700** |
2400 |
2400 |
8150 1800 |
15800 3900 |
2400 |
2400 |
2400 |
8000 2180 |
Между осями горелок 5г |
4000 3500 |
1500 2200 |
4480 |
4480 |
3650 |
3900 |
4480 |
4480 |
4480 |
3262 |
От оси нижнего яруса до начала ската воронки Яп |
2000 |
4100 |
5100 |
5100 |
3350 |
2960 |
5100 |
5100 |
5100 |
3100 |
Между осями горелок по высоте топки (между ярусами) Ля Относительные параметры: Дт/£)а |
2300 9,4 |
3000 5,9 |
3400 7,6 |
3300 9,5/7,4 |
2650 6,7/7,8 |
2900 6,4 |
4,1 |
4,1 |
5,4 |
4,9 |
5ст/ ^а |
2.1/3,7 |
2,8/1,2 |
2,2 |
2,8/2,2 |
1,6/1,8 |
3,2 |
1,2 |
1,2 |
1,6 |
1.4 |
3,3 |
1,7 |
4,2 |
5,2/4,! |
3,2/3,7 |
3,2 |
2,3 |
2,3 |
3,0 |
2,1 |
* Числитель относится к случаю транспорта пыли горячим воздухом, знаменатель—сушильным агентом, Числитель относится К верхнему ярусу, знаменатель— К нижнем). |
Блока 800 МВт для сжигания сушонки антрацитового штыба и природного газа Шебелииского месторождения с калорийностью 35,4 МДж/м3.
Парогенератор выполнен симметричным, из двух самостоятельных одинаковых корпусов, с П-образной компоновкой поверхностей нагрева. Топочная камера каждого корпуса имеет призматическую форму. Нижняя часть камеры представляет собой предтопок с ошипованными, экранами В верхней части предтопок ограничен пережимом, образованным фронтовыми и задними экранами. Тепловое напряжение объема предтопка составляет 0,46 МВт/м3, а тепловое напряжение всего топочного объема 0,158 МВт/м3.
На фронтовой и задней стенах предтопка каждого корпуса установлены в два яруса 24 комбинированные улиточно-лопаточные пылегазовые горелки [4]. Тепловая мощность каждой горелки составляет 35 МВт, а производительность на природном газе 1,12 м3/с.
Таблица 1-2* Основные конструктивные характеристики исследованных прямоточных гор елочных устройств и компоновка их в топочной камере
В числителе н знаменателе соответственно большая и меньшая ширина Т-образной щели. *♦ Диаметр щели пылевоздушной смеси и вторичного воздуха. •** Размер сопла прямоугольного сечсния. |
Пределы изменения характеристики топлива и режимных параметров (вихрэвые горелки)
Характеристика |
Тип парогенератора и горелок мощностью 35 МВт |
Тип парогенератора и горелок мощностью 70 МВт |
||||||||
Открытые толки |
Полуоткрытые ТОПКИ |
Открытая, ТП-100 |
Полуоткрытая, ТПП-21 ОА |
|||||||
ТП-230-2, Двухули Точные |
ТП-70, прямоточно- улиточные |
ТП-100, Двухули Точные |
ТП-100, Днухули- Точные |
ТПП-210, Двухули Точные |
ТПП-200, улиточно- лопаточные |
Двухулиточные с коническими амбразурами и насадками |
Улиточно-*' С коническими насадками |
Юпаточньге С цилиндрическими насадками |
Улиточно - с цилинд маса Подача с агентг Сбросные Сопла |
Лопаточные .рическими Дками .утильного і через Основные Горелки |
Марка угля |
||||||||||
АШ |
АШ |
АШ |
Каменный |
АШ, ПА |
АШ |
АШ |
АШ |
АШ |
АШ, ПА |
Т |
Теплотворная способность топлива |
|||||||||||
ФРн, МДж,/кг |
22,8—24,6 |
23,6—20,0 |
22,2—25,8 |
21,9—25,2 |
20,0—22,2 |
23,7—26,2 |
22,0—27,0 |
22,0—27,0 |
23,5—24,8 |
21,0-23,8 |
20,6—25,7 |
Содержание летучих 1/Г» % . |
3,0-6,5 |
2,7—6,0 |
3,5—6,5 |
34,8—37,4 |
4,3—7,2 |
2,2-6,0 |
4,4-7,0 |
3,8—6,0 |
3,8—7,0 |
2,8—14,7 |
5,5-10,0 |
Зольность ЛР,% . |
18,8-21,0 |
14,7-21,8 |
17,0—25,0 |
16,9—26,5 |
25,9-32,1 |
22,0— |
16,9-27,0 |
16,9—27,0 |
19,5—23,6 |
22,1—31,6 |
16,6—30,5 |
27,8* |
|||||||||||
Содержание влаги 1ГР, |
6,1—9,2 |
,2 |
3,3—10,5 |
3,3—10,5 |
6,7—9,1 |
0,63— 1,33* |
5,4—10,4 |
5,4-10,4 |
5,4-17,5 |
5,7-8,8 |
5,3—12,8 |
Температура начала деформации |
1300—139.) |
І 090—1125 |
109Э—1125 |
||||||||
Золы Л, °С |
985-115*1 |
1093—1125 |
1300—1390 |
1305—139Э |
|||||||
Температура жидко їлавкого |
1350—1430 |
||||||||||
Стояния /3, "С |
1345-147.) |
1350 |
1350—1450 |
1350-1450 |
1350—1450 |
1350—1430 |
1363—1340 |
||||
Тепло юе напряжение тного |
0,103— |
0,118— |
0,128— |
0,77- |
|||||||
Чбі>ема г/ МВт/м3 |
0,139— |
0,132— |
0,097— |
0,69- |
0,114— |
0,118— |
|||||
—0,152 |
—0,151 |
—0,147 |
—0,167 |
—0,168 |
—0,182 |
-0,133 |
—0,161 |
—0,156 |
—0,165 |
||
Ко'-»'!'1! и из^иткз юз пуха: |
0,82—1,28 |
1,05—1,29 |
1,06-1,29 |
1,1-1,4 |
|||||||
ТО (К - - т |
1,11 — 1,2 |
1 ,1*1—1,24 |
1,17-1,31 |
1,03—1,34 |
1,18-1,4 |
1,12—1,29 |
1,1-1,3 |
||||
В горелке 7-г |
0,0 — 1,73 |
0,6-1,49 |
0,9—1 ,07 |
;0,8—1,21 |
— |
— |
0,91—1,18 |
0,78-1,2 |
0,83—1,2 |
0,8—1,12 |
1,03-1,2 |
Остаток пыли на сите Яв0, % |
4.4—11,0 |
6,2-11 ,8 |
5,0—7,0 |
24—33 |
2,7-9,5 |
5,9—14,6 |
5,6-14,0 |
5,0—14,0 |
5,0—11,0 |
7,0-16,0 |
6,3—10,0 |
Температура горячего воздуха *г. в* °С |
350 |
364—371 |
323—381 |
320-357 |
333—408 |
325-380 |
340-405 |
335—380 |
332—364 |
335—362 |
Тип парогенератора и іорелок уошпостью ЗГ> МВт |
Тип парогенератора и горелок |
■оигностью 70 МВт |
|||||||||
Отк рьп |
1КИ |
По/1 у отк рытые топки |
Открытая, ТП-100 |
По чуотк рытая, ТПП-2ША |
|||||||
Дкухули - точные с коническими амбразурами и насадками |
^ литочно- |
/ даточные |
У. ШТОЧІЮ-. :о іаіочные с цилиндрическими насадками |
||||||||
Характеристика |
ТП-23П-2, Двухулн- Точные |
ТП-7.1, Прлмоточпо- Улнточпые |
ТП-К'0, д іухулн- Точные |
ТП-100, Д’іуху/ін- ТОЧНЫС |
ТПП-210, дчухули - 1 очные |
ТПП-200, Улиточно- Лопаточ Ные |
С коничес- V 11 V * И 1121- |
С цилиндрическими насадками |
Подача сушильного агента через |
||
1 11 > И ж&~ Садками |
Сбросные со їла |
ОСНО! Горе. |
|||||||||
Марка угля |
|||||||||||
, |
АШ |
АШ |
АШ |
Каменный |
АШ, ПА |
АШ |
АШ |
АШ |
АШ |
АШ, ПА |
Т |
Скорз-ги на выходе из горелок, м/с: |
|||||||||||
Пылевоздушной смеси да, |
6,0—35,4 |
9,9-17,7 |
16,0-20,7 |
16,3—28,0 |
15,7—18,4 |
15,5—19,2 |
13,0—17,0 |
15,0—19,0 |
18,0-25,0 |
15,2—19,2 |
18,0—19,4 |
Вторичного воздуха |
15,5-36,5 |
8,9-21,8 |
24,0-28,0 |
20,4—39,6 |
22,7—35,9 |
17,6—28,8 |
17,0—27,5 |
18,0—29,0 |
18,0—35,0 |
20,6-31 ,2 |
21,0—43,0** |
Сушильчопо агента и^р. |
38,0 |
35,0—40,0 |
35-40 |
14,6-19,9 |
55-61 |
47-60 |
47-52 |
10,0—22,0 |
|||
Доля организованного воздуха, %: |
|||||||||||
Первичного g^ |
16,11—20,0 |
20,0—20,0 |
16,0—19,0 |
24,0-30,0 |
16,0 5,5 |
15,1—22,4 |
■16,0—18,0 |
14.7—20,3 |
17,6—21,1 |
17,0—20,8 |
16,3—22,4 |
Втopиqнaгo |
78,0—82,0 |
58.0—60,0 |
03,0—65,0 |
38—02 |
42,5—57,7 |
68,7—81,7 |
57,0—64,0 |
52,8—68,0 |
54,0—66,8 |
56,0—66,0 |
44,6—68,0 |
Доля сушильного агента ^р. % |
17,0-20,0 |
18,0—2),0 |
20—24 |
14,2-25,7 |
20,0—24,0 |
13,4-24.8 |
13,8-25.4 |
17,0—24,2 |
14,3—27,0 |
||
Расход на горелку в,, кг/с |
0 Л |
0,7—1.8 |
I,8—3.47 |
1,67—3,47 |
1/5—3,2 |
•і'0 'гь П1.П И ;« сто при 0,.= »,8 Г>н и п |
• IV); |
Іью зякрыгы наружных кап тах иторичпого воздуха.
Вторичный воздух через короб и расположенный в нем тангенциальный лопаточный аппарат поступает в наружный кольцевой канал. Лопаточный аппарат состоит из 24 прямых лопаток, которые могут быть установлены под различным углом к радиусу. Пылевоздушная смесь вводится в улитку, где закручивается, и выходит по своему цилиндрическому каналу. Газ подводится прямыми трубками, расположенными в канале пылевоздушной смеси по периметру центральной трубы.
Пыль сушонки АШ приготавливается на центральном заводе.
Транспортирование пыли к горелкам з исследованных парогенераторах с полуоткрытыми топками осуществляется горячим воздухом.
Основные конструктивные характеристики исследованных топочных камер и горелочных устройств приведены в табл. 1-1 и 1-2.
Исследованные топочные и горелочные устройства охватывают основные типы конструкций топок с прямоточным факелом, установленных на современных мощных парогенераторах.
Изучение топочного процесса при изменении характеристики угля и режимных параметров, приведенных в табл. 1-3 и 1-4, позволило оценить работу топок парогенераторов во всем диапазоне нагрузок и качества сжигаемого топлива, представляющих практический интерес для теплоэнергетики.