Экологичный уголь

Перспективы использования твёрдого топлива, в частности для энергоблоков нового поколения, во многом зависят от возможности эффективно сжигать его. При этом есть два основных требования: сжигание должно быть полным, а значит, экономичным, и нужно, чтобы выбросы вредных веществ (в первую очередь оксидов азота и серы) были небольшими.

 

На угольных электростанциях давно используется так называемый факельный метод, при котором смесь мелкоразмолотого угля и горячего воздуха непрерывно подаётся в топку, поддерживая горящий факел - источник лучистой и конвективной тепловой энергии для нагрева рабочего тела. Для выполнения названных выше требований разработаны и внедрены в практику многочисленные режимные и конструктивные решения, которые, тем не менее, не позволяют полностью решить экологические проблемы. Поэтому последние 15 лет во многих странах учёные ищут экологически чистые технологии для сжигания всевозможных твёрдых топлив, особенно энергетических твёрдых топлив низкого качества. В число подобных перспективных технологий входит сжигание в циркулирующем кипящем слое (ЦКС) при атмосферном давлении.

ТОПЛИВНАЯ ЛЕВИТАЦИЯ

Для понимания принципа работы котлов с ЦКС нужно иметь представление о кипящем слое. Если в камере (рис. 1, а) установить решётку, поместить на неё слой угля, а снизу подать небольшое количество воздуха, то после предварительного разогрева уголь сверху начнёт гореть, выделяя газообразные продукты сгорания. Путём восполнения сгорающего топлива на решётке можно поддерживать фиксированный горящий слой. Это так называемое слоевое сжигание твёрдого топлива.

 

Увеличивая подачу воздуха под решётку, можно добиться того, чтобы напор воздуха компенсировал силу тяжести, действующую на частицы топлива. При определённой скорости потока частицы топлива окажутся во взвешенном состоянии, толщина горящего слоя увеличится (рис. 1, б).

При дальнейшем возрастании скорости в слое появляются отдельные воздушные пузыри (рис. 1, в) и он становится ещё толще. Образуется пузырьковый кипящий слой, который ведёт себя как кипящая жидкость. Отсюда и название технологии - «сжигание в кипящем слое».

Когда расход воздуха продолжает увеличиваться, подъёмная сила, действующая на частицы топлива, оказывается настолько большой, что они не успевают сгорать и вырываются из кипящего слоя. А при последующем его увеличении видимый слой исчезает и скопления топливных частиц горят во всём объёме камеры, интенсивно перемешиваясь (рис. 1, г). Значительная часть топлива не успевает сгореть и выносится из камеры. Здесь устанавливают циклон - цилиндрический сосуд, в котором отделяются несгоревшие частицы. Они движутся в закрученном потоке, отбрасываются к стенкам, падают вниз и снова уходят в топку. Так в котле поддерживается циркулирующий кипящий слой. Продукты сгорания направляются во вторую часть котла - конвективную шахту - для нагрева рабочего тела (воды и/или пара).

 

Разработан целый ряд схем, реализующих технологию ЦКС. Рассмотрим одну из них, показанную на рис. 2. Уголь из бункера направляется на воздухораспределительную решётку топки, под которую подаётся горячий воздух. На неё же из другого бункера (на рисунке не показан) поступает известняк, который вступает в химическую реакцию с серой, связывает её и далее вместе с сухой золой выводится из котла. Таким образом минимизируются выбросы соединений серы в атмосферу с дымовыми газами.

Поддерживаемый в котле кипящий слой передаёт часть своей теплоты рабочему телу (воде, пару), движущемуся внутри экранов-теплообменников, которыми облицованы стенки топки. Из верхней части топки смесь продуктов сгорания и частиц топлива, не сгоревших в кипящем слое, направляется в циклон, где отделяются несгоревшие частицы топлива. Они смешиваются с частицами свежего топлива в горячем кипящем слое. Продукты сгорания поступают в конвективную шахту, в которой расположены рабочие поверхности других теплообменников: конвективного первичного и промежуточного пароперегревателя, экономайзера, воздухонагревателя. На выходе из конвективной шахты осаждается летучая зола, а оставшиеся продукты сгорания, пройдя через электрофильтры для удаления её остатков, уходят в дымовую трубу.

ВИРТУОЗНОЕ СЖИГАНИЕ

В большинстве котлов с ЦКС температура кипящего слоя невысока: 820-900 °С. В таких условиях окислы азота образуются в очень небольших количествах. (Заметим, что в факельных пылеугольных топках, где пылевые частицы имеют размеры около 200 мкм, температура достигает 2000 °С.) Сравнительно низкая температура горения в ЦКС объясняется большими размерами частиц угля (от 2 до 25 мм) и их неплотной взвесью в кипящем слое.

Другая важная особенность технологии - многократная циркуляция смеси золы, известняка и сравнительно небольшого количества подаваемого свежего топлива. При этом продукты сгорания эффективно очищаются от соединений серы, а процесс сжигания интенсифицируется.

Кроме уже отмеченных преимуществ котлы с ЦКС имеют ряд других полезных свойств.

1. В ЦКС эффективно сжигаются топлива низкого качества: угли с большим содержанием породы, которая играет роль наполнителя слоя, угли с высоким содержанием золы и влаги, а также трудно зажигаемые вещества.

2. В одном и том же котле можно сжигать топливо разного и переменного качества.

3. Перед подачей в топку топливо не требует мелкого размола (достаточно дробления), так что угольные мельницы не нужны (экологические параметры ТЭС улучшаются).

4. Не нужны отдельные установки для удаления окислов серы и азота, поэтому можно спроектировать компактные котлы, что особенно важно для проектов по реконструкции действующих ТЭС.

У технологии ЦКС есть и недостатки. По сравнению с пылеугольными ЦКС-котлы сложнее конструктивно, работают в более тяжёлых условиях (из-за контакта с частицами топлива поверхности нагрева быстрее разрушаются), требуют повышенного расхода энергии на привод высоконапорных вентиляторов, которые подают воздух в зону горения.

Как показывают технико-экономические расчёты, в энергоблоках мощностью 150-200 МВт котлы с ЦКС имеют преимущество перед пылеугольными котлами с сероочисткой, поскольку обеспечивают меньшие капитальные расходы и затраты на топливо, обслуживание и ремонт и в результате - более низкую себестоимость электроэнергии. При этом конкретные показатели зависят от многих факторов и условий.

Технология ЦКС применяется для сжигания низкосортных твёрдых топлив в котлах паропроизводительностью до 250 т/ч на новых и модернизируемых ТЭС. В настоящее время по всему миру эксплуатируется более двухсот энергетических котлов с ЦКС, в том числе в составе энергоблоков мощностью 250 МВт.

Работы по созданию мощных отечественных котлов с ЦКС начались в 1987 году в таких организациях, как ВТИ, НПО ЦКТИ, СКБ ВТИ, ПО «Сибэнергомаш», КазНИИ энергетики, УПИ, МЭИ. Сейчас в России разрабатываются ЦКС-котлы паропроизводительностью 160, 500 и 1000 т/ч для сжигания каменных и бурых углей с различных месторождений.

ЧЕМ ПРОЩЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ

Около 20 лет назад была создана технология высокотемпературного циркулирующего кипящего слоя (ВЦКС). В котлах с ВЦКС, проектируемых ООО «Петрокотёл-ВЦКС» (Санкт-Петербург), кипящий слой формируется на узкой подвижной наклонной решётке, собранной из чугунных или стальных колосников. Высота слоя невелика, 250-350 мм, что позволяет исключить высоконапорный дутьевой вентилятор. Топливо подаётся в топку пневмогравитационным способом. Циркуляция слоя обеспечивается не левитацией всего его материала, а путём многократного уноса верхнего слоя, осаждения в отдельной камере и возврата в топку (без применения циклонов, работающих при высоких температурах).

Процесс включает два этапа. Сначала топливо горит непосредственно в кипящем слое, куда подаётся 40-60% воздуха, необходимого для его полного сжигания. Из-за нехватки кислорода там идут пиролиз и газификация. Затем продукты газификации и тонкие фракции топлива дожигаются в надслоевом пространстве камеры, куда мощными «острыми» струями подаётся остальной необходимый воздух.

Котлы с ВЦКС многотопливные: они пригодны для сжигания каменного и бурого угля практически любых сортов с зольностью до 50%, а также различных видов низкокачественного твёрдого топлива - как в чистом виде, так и в смеси со сланцем, торфом, древесными отходами. Требования к фракционному составу топлива не жёсткие: при рекомендуемом размере частиц до 20 мм допускается присутствие кусков 30 мм и более.

Котлы с ВЦКС позволяют обеспечить концентрацию оксидов азота на уровне 200-350 мг/куб. м. Для снижения выбросов оксидов серы в топку вдувают известковые присадки. Возможен быстрый пуск котла из холодного состояния (для агрегатов тепловой мощностью менее 50 МВт - без обязательного применения растопочных горелок).

Оптимальная область применения таких котлов - энергоустановки мощностью от 4 до 150 МВт. Удельные затраты электроэнергии на эксплуатацию котлов с ВЦКС составляют 6-8 кВт/МВт. КПД достигает 86%.

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Существуют также котлы с ЦКС, работающие под давлением (ЦКСД), которые имеют ряд преимуществ. Во-первых, полностью исключаются присосы воздуха в топку и газоходы, благодаря чему уменьшаются потери теплоты с уходящими газами и снижается расход электроэнергии на собственные нужды (применяется дымосос меньшей производительности). Появляется возможность исключить дымососную установку и использовать только дутьевые вентиляторы. А благодаря более высоким скоростям дымовых газов улучшается теплообмен в конвективных газоходах, что позволяет уменьшить площадь поверхностей нагрева. Однако работающий под давлением котёл нуждается в плотной обмуровке: он должен быть герметичным, чтобы продукты сгорания не проникали в помещение котельного цеха.

Все ЦКСД-котлы, сооружаемые в настоящее время в мире, базируются на технологии пузырькового кипящего слоя, в котором непосредственно располагаются пучки теплообменных труб. Для их защиты от абразивного износа скорость газов в слое не должна превышать 1 м/с.

ПГУ НА УГЛЕ

На основе ЦКСД разработана экспериментальная парогазовая установка (ПГУ) Pyroflow (рис. 3). В ней воздух, сжатый компрессором газовой турбины, подаётся в корпус высокого давления котла. Предварительно смешанный с водой и сорбентом уголь в виде пасты поступает в топку, где происходит сжигание смеси при температуре 860-880 °С и рабочем давлении 1,2-1,6 МПа. Ширмовые экраны, расположенные в верхней части топки, используются для перегрева пара. Перегретый пар поступает в паровой турбогенератор, где вырабатывается около 80% электроэнергии, производимой парогазовой установкой.

 

Зольные остатки вместе с продуктами сгорания из верхней части топки поступают в горячий циклон, где разделяются газовая и твёрдая фазы. Уловленные в циклоне остатки топлива по тракту рециркуляции возвращаются в нижнюю часть топки, а дымовые газы с выхода циклона идут в керамический фильтр, где очищаются от твёрдых частиц. Затем они направляются на вход газовой турбины (валом соединённой с генератором), где их тепловая энергия расходуется на выработку электроэнергии и сжатие воздуха компрессором. Остаточное тепло дымовых газов утилизируется при нагреве пара и питательной воды.

Мощность энергоблока регулируется изменением расхода угля и воздуха в ЦКСД-топке. Диоксид серы связывается известняком или доломитом, который подаётся вместе с углём. Оксиды азота можно связывать путём впрыскивания в топку аммиака.

Главные достоинства ПГУ на ЦКСД - простота технологической схемы и возможность сжигания низкореакционных углей, например антрацитов. Недостатки: захолаживание продуктов сгорания в верхней части ЦКСД-топки из-за размещения ширмовых пароперегревающих поверхностей (что снижает температуру дымовых газов на входе газовой турбины), абразивный износ ширмовых поверхностей в топке.

Пилотная установка Pyroflow, созданная по рассмотренной схеме в г. Кархула (Финляндия), отработала более 6000 ч на различных углях и видах сорбентов. На ней также был успешно испытан горячий фильтр фирмы Westinghouse для очистки дымовых газов от твёрдых частиц.

В ходе испытаний степень конверсии углерода каменных и суббитуминозных углей зольностью 9-15% превышала 0,998 при низком коэффициенте избытка воздуха (1,1). Содержание серы в исследуемых углях изменялось от 0,43 до 3,5% (на сухую массу). При сжигании высокосернистых углей 90% серы связывалось при мольном отношении Ca/S = 1,15. Когда это соотношение увеличивали до 1,4-1,5, сорбент связывал 95% серы. В большинстве случаев был достигнут уровень связывания 98-99%.


Компания «ЛУКОЙЛ» на нефтеперерабатывающем заводе Petrotel LUKOIL в Румынии (см. заставку в начале статьи) эксплуатирует твердотопливный угольный котёл с ЦКС, позволяющий сжигать отходы нефтепереработки. Экологичные ЦКС-технологии находят применение и в нашей стране. В феврале 2016 г. на энергоблоке № 9 Новочеркасской ГРЭС был завершён монтаж первого в России котла с ЦКС, рассчитанного на сверхкритические параметры пара. Оборудование спроектировано, изготовлено и поставлено Таганрогским котлостроительным заводом «Красный котельщик», а также компанией Amec Foster Wheeler (Великобритания).

Перспективы использования твёрдого топлива, в частности для энергоблоков нового поколения, во многом зависят от возможности эффективно сжигать его. При этом есть два основных требования: сжигание должно быть полным, а значит, экономичным, и нужно, чтобы выбросы вредных веществ (в первую очередь оксидов азота и серы) были небольшими.

 

На угольных электростанциях давно используется так называемый факельный метод, при котором смесь мелкоразмолотого угля и горячего воздуха непрерывно подаётся в топку, поддерживая горящий факел - источник лучистой и конвективной тепловой энергии для нагрева рабочего тела. Для выполнения названных выше требований разработаны и внедрены в практику многочисленные режимные и конструктивные решения, которые, тем не менее, не позволяют полностью решить экологические проблемы. Поэтому последние 15 лет во многих странах учёные ищут экологически чистые технологии для сжигания всевозможных твёрдых топлив, особенно энергетических твёрдых топлив низкого качества. В число подобных перспективных технологий входит сжигание в циркулирующем кипящем слое (ЦКС) при атмосферном давлении.

ТОПЛИВНАЯ ЛЕВИТАЦИЯ

Для понимания принципа работы котлов с ЦКС нужно иметь представление о кипящем слое. Если в камере (рис. 1, а) установить решётку, поместить на неё слой угля, а снизу подать небольшое количество воздуха, то после предварительного разогрева уголь сверху начнёт гореть, выделяя газообразные продукты сгорания. Путём восполнения сгорающего топлива на решётке можно поддерживать фиксированный горящий слой. Это так называемое слоевое сжигание твёрдого топлива.

 

Увеличивая подачу воздуха под решётку, можно добиться того, чтобы напор воздуха компенсировал силу тяжести, действующую на частицы топлива. При определённой скорости потока частицы топлива окажутся во взвешенном состоянии, толщина горящего слоя увеличится (рис. 1, б).

При дальнейшем возрастании скорости в слое появляются отдельные воздушные пузыри (рис. 1, в) и он становится ещё толще. Образуется пузырьковый кипящий слой, который ведёт себя как кипящая жидкость. Отсюда и название технологии - «сжигание в кипящем слое».

Когда расход воздуха продолжает увеличиваться, подъёмная сила, действующая на частицы топлива, оказывается настолько большой, что они не успевают сгорать и вырываются из кипящего слоя. А при последующем его увеличении видимый слой исчезает и скопления топливных частиц горят во всём объёме камеры, интенсивно перемешиваясь (рис. 1, г). Значительная часть топлива не успевает сгореть и выносится из камеры. Здесь устанавливают циклон - цилиндрический сосуд, в котором отделяются несгоревшие частицы. Они движутся в закрученном потоке, отбрасываются к стенкам, падают вниз и снова уходят в топку. Так в котле поддерживается циркулирующий кипящий слой. Продукты сгорания направляются во вторую часть котла - конвективную шахту - для нагрева рабочего тела (воды и/или пара).

 

Разработан целый ряд схем, реализующих технологию ЦКС. Рассмотрим одну из них, показанную на рис. 2. Уголь из бункера направляется на воздухораспределительную решётку топки, под которую подаётся горячий воздух. На неё же из другого бункера (на рисунке не показан) поступает известняк, который вступает в химическую реакцию с серой, связывает её и далее вместе с сухой золой выводится из котла. Таким образом минимизируются выбросы соединений серы в атмосферу с дымовыми газами.

Поддерживаемый в котле кипящий слой передаёт часть своей теплоты рабочему телу (воде, пару), движущемуся внутри экранов-теплообменников, которыми облицованы стенки топки. Из верхней части топки смесь продуктов сгорания и частиц топлива, не сгоревших в кипящем слое, направляется в циклон, где отделяются несгоревшие частицы топлива. Они смешиваются с частицами свежего топлива в горячем кипящем слое. Продукты сгорания поступают в конвективную шахту, в которой расположены рабочие поверхности других теплообменников: конвективного первичного и промежуточного пароперегревателя, экономайзера, воздухонагревателя. На выходе из конвективной шахты осаждается летучая зола, а оставшиеся продукты сгорания, пройдя через электрофильтры для удаления её остатков, уходят в дымовую трубу.

ВИРТУОЗНОЕ СЖИГАНИЕ

В большинстве котлов с ЦКС температура кипящего слоя невысока: 820-900 °С. В таких условиях окислы азота образуются в очень небольших количествах. (Заметим, что в факельных пылеугольных топках, где пылевые частицы имеют размеры около 200 мкм, температура достигает 2000 °С.) Сравнительно низкая температура горения в ЦКС объясняется большими размерами частиц угля (от 2 до 25 мм) и их неплотной взвесью в кипящем слое.

Другая важная особенность технологии - многократная циркуляция смеси золы, известняка и сравнительно небольшого количества подаваемого свежего топлива. При этом продукты сгорания эффективно очищаются от соединений серы, а процесс сжигания интенсифицируется.

Кроме уже отмеченных преимуществ котлы с ЦКС имеют ряд других полезных свойств.

1. В ЦКС эффективно сжигаются топлива низкого качества: угли с большим содержанием породы, которая играет роль наполнителя слоя, угли с высоким содержанием золы и влаги, а также трудно зажигаемые вещества.

2. В одном и том же котле можно сжигать топливо разного и переменного качества.

3. Перед подачей в топку топливо не требует мелкого размола (достаточно дробления), так что угольные мельницы не нужны (экологические параметры ТЭС улучшаются).

4. Не нужны отдельные установки для удаления окислов серы и азота, поэтому можно спроектировать компактные котлы, что особенно важно для проектов по реконструкции действующих ТЭС.

У технологии ЦКС есть и недостатки. По сравнению с пылеугольными ЦКС-котлы сложнее конструктивно, работают в более тяжёлых условиях (из-за контакта с частицами топлива поверхности нагрева быстрее разрушаются), требуют повышенного расхода энергии на привод высоконапорных вентиляторов, которые подают воздух в зону горения.

Как показывают технико-экономические расчёты, в энергоблоках мощностью 150-200 МВт котлы с ЦКС имеют преимущество перед пылеугольными котлами с сероочисткой, поскольку обеспечивают меньшие капитальные расходы и затраты на топливо, обслуживание и ремонт и в результате - более низкую себестоимость электроэнергии. При этом конкретные показатели зависят от многих факторов и условий.

Технология ЦКС применяется для сжигания низкосортных твёрдых топлив в котлах паропроизводительностью до 250 т/ч на новых и модернизируемых ТЭС. В настоящее время по всему миру эксплуатируется более двухсот энергетических котлов с ЦКС, в том числе в составе энергоблоков мощностью 250 МВт.

Работы по созданию мощных отечественных котлов с ЦКС начались в 1987 году в таких организациях, как ВТИ, НПО ЦКТИ, СКБ ВТИ, ПО «Сибэнергомаш», КазНИИ энергетики, УПИ, МЭИ. Сейчас в России разрабатываются ЦКС-котлы паропроизводительностью 160, 500 и 1000 т/ч для сжигания каменных и бурых углей с различных месторождений.

ЧЕМ ПРОЩЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ

Около 20 лет назад была создана технология высокотемпературного циркулирующего кипящего слоя (ВЦКС). В котлах с ВЦКС, проектируемых ООО «Петрокотёл-ВЦКС» (Санкт-Петербург), кипящий слой формируется на узкой подвижной наклонной решётке, собранной из чугунных или стальных колосников. Высота слоя невелика, 250-350 мм, что позволяет исключить высоконапорный дутьевой вентилятор. Топливо подаётся в топку пневмогравитационным способом. Циркуляция слоя обеспечивается не левитацией всего его материала, а путём многократного уноса верхнего слоя, осаждения в отдельной камере и возврата в топку (без применения циклонов, работающих при высоких температурах).

Процесс включает два этапа. Сначала топливо горит непосредственно в кипящем слое, куда подаётся 40-60% воздуха, необходимого для его полного сжигания. Из-за нехватки кислорода там идут пиролиз и газификация. Затем продукты газификации и тонкие фракции топлива дожигаются в надслоевом пространстве камеры, куда мощными «острыми» струями подаётся остальной необходимый воздух.

Котлы с ВЦКС многотопливные: они пригодны для сжигания каменного и бурого угля практически любых сортов с зольностью до 50%, а также различных видов низкокачественного твёрдого топлива - как в чистом виде, так и в смеси со сланцем, торфом, древесными отходами. Требования к фракционному составу топлива не жёсткие: при рекомендуемом размере частиц до 20 мм допускается присутствие кусков 30 мм и более.

Котлы с ВЦКС позволяют обеспечить концентрацию оксидов азота на уровне 200-350 мг/куб. м. Для снижения выбросов оксидов серы в топку вдувают известковые присадки. Возможен быстрый пуск котла из холодного состояния (для агрегатов тепловой мощностью менее 50 МВт - без обязательного применения растопочных горелок).

Оптимальная область применения таких котлов - энергоустановки мощностью от 4 до 150 МВт. Удельные затраты электроэнергии на эксплуатацию котлов с ВЦКС составляют 6-8 кВт/МВт. КПД достигает 86%.

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Существуют также котлы с ЦКС, работающие под давлением (ЦКСД), которые имеют ряд преимуществ. Во-первых, полностью исключаются присосы воздуха в топку и газоходы, благодаря чему уменьшаются потери теплоты с уходящими газами и снижается расход электроэнергии на собственные нужды (применяется дымосос меньшей производительности). Появляется возможность исключить дымососную установку и использовать только дутьевые вентиляторы. А благодаря более высоким скоростям дымовых газов улучшается теплообмен в конвективных газоходах, что позволяет уменьшить площадь поверхностей нагрева. Однако работающий под давлением котёл нуждается в плотной обмуровке: он должен быть герметичным, чтобы продукты сгорания не проникали в помещение котельного цеха.

Все ЦКСД-котлы, сооружаемые в настоящее время в мире, базируются на технологии пузырькового кипящего слоя, в котором непосредственно располагаются пучки теплообменных труб. Для их защиты от абразивного износа скорость газов в слое не должна превышать 1 м/с.

ПГУ НА УГЛЕ

На основе ЦКСД разработана экспериментальная парогазовая установка (ПГУ) Pyroflow (рис. 3). В ней воздух, сжатый компрессором газовой турбины, подаётся в корпус высокого давления котла. Предварительно смешанный с водой и сорбентом уголь в виде пасты поступает в топку, где происходит сжигание смеси при температуре 860-880 °С и рабочем давлении 1,2-1,6 МПа. Ширмовые экраны, расположенные в верхней части топки, используются для перегрева пара. Перегретый пар поступает в паровой турбогенератор, где вырабатывается около 80% электроэнергии, производимой парогазовой установкой.

 

Зольные остатки вместе с продуктами сгорания из верхней части топки поступают в горячий циклон, где разделяются газовая и твёрдая фазы. Уловленные в циклоне остатки топлива по тракту рециркуляции возвращаются в нижнюю часть топки, а дымовые газы с выхода циклона идут в керамический фильтр, где очищаются от твёрдых частиц. Затем они направляются на вход газовой турбины (валом соединённой с генератором), где их тепловая энергия расходуется на выработку электроэнергии и сжатие воздуха компрессором. Остаточное тепло дымовых газов утилизируется при нагреве пара и питательной воды.

Мощность энергоблока регулируется изменением расхода угля и воздуха в ЦКСД-топке. Диоксид серы связывается известняком или доломитом, который подаётся вместе с углём. Оксиды азота можно связывать путём впрыскивания в топку аммиака.

Главные достоинства ПГУ на ЦКСД - простота технологической схемы и возможность сжигания низкореакционных углей, например антрацитов. Недостатки: захолаживание продуктов сгорания в верхней части ЦКСД-топки из-за размещения ширмовых пароперегревающих поверхностей (что снижает температуру дымовых газов на входе газовой турбины), абразивный износ ширмовых поверхностей в топке.

Пилотная установка Pyroflow, созданная по рассмотренной схеме в г. Кархула (Финляндия), отработала более 6000 ч на различных углях и видах сорбентов. На ней также был успешно испытан горячий фильтр фирмы Westinghouse для очистки дымовых газов от твёрдых частиц.

В ходе испытаний степень конверсии углерода каменных и суббитуминозных углей зольностью 9-15% превышала 0,998 при низком коэффициенте избытка воздуха (1,1). Содержание серы в исследуемых углях изменялось от 0,43 до 3,5% (на сухую массу). При сжигании высокосернистых углей 90% серы связывалось при мольном отношении Ca/S = 1,15. Когда это соотношение увеличивали до 1,4-1,5, сорбент связывал 95% серы. В большинстве случаев был достигнут уровень связывания 98-99%.


Компания «ЛУКОЙЛ» на нефтеперерабатывающем заводе Petrotel LUKOIL в Румынии (см. заставку в начале статьи) эксплуатирует твердотопливный угольный котёл с ЦКС, позволяющий сжигать отходы нефтепереработки. Экологичные ЦКС-технологии находят применение и в нашей стране. В феврале 2016 г. на энергоблоке № 9 Новочеркасской ГРЭС был завершён монтаж первого в России котла с ЦКС, рассчитанного на сверхкритические параметры пара. Оборудование спроектировано, изготовлено и поставлено Таганрогским котлостроительным заводом «Красный котельщик», а также компанией Amec Foster Wheeler (Великобритания).

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Добавление техники

Для добавления техники в первую очередь необходимо связаться с нашим менеджером для согласования деталей процесса добавления информации. Оставьте ваши данные, и мы свяжемся с Вами.