ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эстонские сланцы как энергетическое топливо из "Процессы в парогенераторах при сжигании сланцев и Канско-Ачинских углей" Залежи горючих сланцев в Прибалтике известны с ХУП в. Серьезное внимание сланцам Эстонского месторождения было уделено начиная с 1916 г., когда началась их добыча в промышленном масштабе. [c.12] Первыми крупными потребителями сланцев в 20-х годах стали цементные заводы, где их использовали для обжига цементного клинкера и производства тепла. [c.12] Эксплуатационный опыт пылесланцевых парогенераторов среднего давления показал, что из-за интенсивного загрязнения золовыми отложениями экранов и пароперегревателей и коррозионно-абразивного износа труб водяных экономайзеров они ыли способны нести лишь до 60—70% проектной нагрузки. Стало ясно, что конструкции парогенераторов, в которые вложен долголетний опыт эксплуатации на топливах, неорганическое вещество которых в топочном процессе заметно яе активируется, не пригодны для эффективного и экономичного сжигания сланцев как топлива с очень сложными свойствами неорганической и органической частей. На этих парогенераторах впервые пришлось столкнуться в широком масштабе с проблемами загрязнения, коррозии и износа. Вследствие изложенного широким фронтом начали проводиться научно-исследовательские работы по выявлению механизма образования связанных золовых отложений и износа поверхностей нагрева парогенераторов, сжигающих сланцы, и выработке мероприятий по борьбе с ними. Результаты выполненных исследований позволили заметно продлить эксплуатационные кампании парогенераторов н достичь проектных показателей, а также стали основой для создания более мощных И-современных установок. [c.13] Новый этап в развитии сланцевой энергетики начался в конце 1959 г., когда были введены в эксплуатацию первые агрегаты высокого давления на Прибалтийской ГРЭС. С этого же. момента прибалтийские горючие сланцы теряют местное энергетическое значение и становятся важнейшим энергетическим топливом северо-запада СССР. [c.13] На Прибалтийской ГРЭС установлено 18 парогенераторов ТП-17 (рис. 1-2) и 8 парогенераторов ТП-67 (рис. 1-3), имеющих соответственно наронроизводительность 61 и 89 кг/с (220 и 320 т/ч) при давления перегретого пара 9,8 и 13,8/2,2 МПа и температуре его 540°С. На Эстонской ГРЭС установлено 8 двухкорпусных парогенераторов ТП-101 (рис. 1-4) паропроизводительностью 178 кг/с (640 т/ч) и параметрами пара 13,8/2,2 МПа и 540°С. Прибалтийская и Эстонская ГРЭС являются самыми мощными электростанциями в мире, работающими на сланцах. [c.14] Парогенераторы для Прибалтийской и Эстонской ГРЭС созданы на таганрогском котлостроительном заводе Красный котельщик специально для сжигания прибалтийских горючих сланцев. Основной особенностью этих парогенераторов является то, что весь пароперегреватель выполнен в виде ширм, а в парогенераторах ТП-67 и ТП-101 такую же конструкцию имеет и часть водяного экономайзера. [c.14] В кипящем слое выделяется в основном известковая часть золы с низкой степенью разложения карбонатов, а в летучей золе концентрируется больше золы, происходящей из песчано-глинистой части топлива. Образующаяся в кипящем слое летучая зола из-за большего содержания кислых окислов имеет по сравнению с исходной золой сланцев более низкие температуры плавления. Это дает возможность относительно легко организовать во второй ступени топочного устройства в режиме жидкого шлакоулавливания сжигание запыленных золой продуктов термического разложения сланцев. Для этого требуется температура продуктов сгорания, примерно равная 1400—1500 С. [c.15] В процессе размола сланцев крупные частицы пыли обогащаются карбонатом кальция, а мелкие фракции пыли — соединениями щелочных металлов. Таким образом, способные загрязнять поверхности нагрева компоненты золы наиболее сконцентрированы в крайних фракциях пыли. Исходя из этого Ленинградский политехнический институт совместно с Таллинским политехническим институтом и другими организациями предложил метод сжигания сланцев, предусматривающий газификацию крупных фракций пыли в низкотемпературном реакторе с последующим сжиганием продуктов термического разлоя ения топлива в топке, а мелкая часть пыли сжигается в газоходе парогенератора за топкой при температуре, не превышающей температуру интенсивного улетучивания щелочных металлов из топлива. [c.15] Первые сведения об угленосности Канско-Ачинского бассейна относятся к концу ХУП в. Систематическое исследование запасов углгй в Канско-Ачинском бассейне началось в 30-х годах настоящего века и завершилось в 60-х годах составлением геологической характеристики и карты бассейна в целом. [c.16] Первые попытки промышленной добычи угля в Канско-Ачинском бассейне относятся к 1905 г. Массовое освоение бассейна началось в 1939 г. В настоящее время в бассейне действуют два крупных карьера всесоюзного значения — Ирша-Бородин-ский (введен в эксплуатацию в 1949 г.) и Назаровский (введен в эксплуатацию в 1952 г.) и небольшой карьер для местных нужд на Тусульском месторождении. В ближайшие годы будет введен в эксплуатацию Березовский разрез. Основная масса угля Канско-Ачинского бассейна потребляется в пределах Красноярского края (около 887о) для производства электроэнергии. [c.16] Первыми мощцыми агрегатами, сжигающими назаровские и ирша-бородинские угли Канско-Ачинского бассейна, были парогенераторы с сухим шлакоудалением типа ПК-ЮШ на Краоноярокой ТЭЦ-1 и ПК-38 на Назаровской ГРЭС и Красноярской ГРЭС-2. [c.16] Парогенератор с естественной циркуляцией ПК-ЮШ имеет паропроизводитель-ность 61 кг/с (220 т/ч) давление перегретого пара —9,8 МПа, а его температура 540°С. Парогенератор снабжен шахтными мельницами. [c.16] Прямоточный парогенератор ПК-38 паропроизводительностью 75 кг/с (270 т/ч) (давление перегретого пара—13,8 МПа и температура — 570/570°С) с прямым вдуванием пылевоздушной смеси в топку предназначен для блоков мощностью 150 МВт. В ходе эксплуатации этих парогенераторов выявился ряд трудностей, приводящих к ограничению паропроизводительности до 60—70% проектной. Эти трудности были в основном связаны с сильным загрязнением связанными и связанно-шлаковыми отложениями экранных и конвективных поверхностей нагрева. [c.17] Опыт эксплуатаций парогенераторов ПК-ЮШ и ПК-38 также показал, что большое влияние на интенсивность загрязнения конвективных поверхностей нагрева парогенераторов при сжигании углей Канско-Ачинского бассейна имеет температура газов на входе в конвективные поверхности нагрева (в большей степени, чем при сжигании прибалтийских сланцев). [c.17] Для большего связывания окиси кальция в сложные алюмосиликатные соединения и улова более flerKonjjasKon части золы в топке парогенераторы ПК-38 переводились на жидкое шлакоудаление (рис. 1-5). При этом также реконструировались ширмы и конвективный пароперегреватель. После таких усовершенствований паропроизводи-тельность парогенератора поднялась до 70—72 кг/с (250—255 т/ч) и загрязнение поверхностей нагрева несколько уменьшилось. [c.17] Самым мощным парогенератором, работающим в настоящее время на назаров-ском угле, является двухкорпусный парогенератор П-49 паропроизводительностью 445 кг/с (1600 т/ч) в блоке с турбиной мощностью 500 МВт (давление перегретого пара 22 МПа и температура 565/570°С). Парогенератор П-49 оборудован полуоткрытой топкой с жидким шлакоудалением. Размеры топочной камеры по ширине и глубине соответственно составляют 20 020 и 8180 мм. Топка каждого корпуса оборудована 16 прямоточными встречно расположенными горелками. [c.17] Пароперегреватели первичного и вторичного пара вьшолнены в виде ширм. Водяной экономайзер и воздухоподогреватель вынесены в отдельный газоход. [c.17] Вернуться к основной статье