АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОВМЕСТНО-РАЗДЕЛЬНОГО СЖИГАНИЯ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛАХ
На современном этапе развития энергетики проблема внедрения энерго- и ресурсосберегающих и экологически чистых автоматизированных технологий производства тепловой и электрической энергии становится одной из основных задач развития науки и практики теплоэнергетики. При этом наряду с повышением эффективности использования традиционных органических видов топлива (природного газа, мазута и угля) значительное внимание уделяется наиболее полному привлечению в топливный баланс энергопроизводителей вторичных энергетических ресурсов промышленности. В силу этого в энергетических котлах и котлах промышленного назначения повсеместно практикуется совместно-раздельное сжигание различных видов топлива в одной топке. Так, в газомазутных котлах конденсационных электрических станций (КЭС) и крупных теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) часто практикуется совместно-раздельное сжигание природного газа и мазута. Газомазутные котлы при этом являются буферными потребителями природного газа и случайные колебания его расхода, вызванные другими потребителями (коммунально-бытовые и промышленные потребители), компенсируются регулированием расхода мазута.
На пылеугольных котлоагрегатах, потребляющих высокозольные низкокалорийные (бурые угли), а также трудновоспламеняемые угли (антрациты), в целях поддержания процесса горения и нагрузки котла с основным видом топлива дополнительно сжигают либо мазут, либо природный газ.
В промышленных котлах ТЭЦ газо- и нефтеперерабатывающих и металлургических заводов в первую очередь сжигаются газообразные и жидкие горючие отходы производства (попутные, доменные, коксовые газы и др.), а колебания их расходов, вызванные ходом технологических процессов и другими требованиями, компенсируются за счет изменения расходов основных видов топлива - природного газа, мазута и др.
При совместно-раздельном сжигании в одной топке топлив с различными теплообменными характеристиками факелов и переменным соотношением их расходов находящиеся в эксплуатации системы автоматического регулирования котлов не обеспечивают требуемого качества поддержания режимных параметров котлов, а зачастую эти системы становятся вообще неработоспособными.
Вышеизложенные обстоятельства приводят к снижению экономичности, надежности и маневренности энергетического оборудования и загрязнению окружающей среды вредными выбросами.
Кроме того, в связи с переходом на рыночные отношения из-за резкого повышения цен на топливо и энергетическое оборудование, ужесточением экологических требований по охране воздушного бассейна до мировых стандартов, а также выработки нормативных ресурсов эксплуатации значительной части энергетического оборудования, обострилась проблема эффективной эксплуатации электрических станций, теплоэлектроцентралей и энергосистемы в целом.
Исследования, проведенные сотрудниками Института энергетики и автоматики АН РУз и других институтов, показали, что наиболее эффективным средством борьбы с отмеченными отрицательными последствиями эксплуатации энергетических котлов являются, во-первых, качественная подготовка топлив к сжиганию, внедрение новых конструкций топочно-горелочных устройств и высококачественных систем автоматического контроля и регулирования режимных параметров котлов. При этом важна организация совместно-раздельного сжигания серосодержащих газообразных и жидких топлив с предельно низким избытком воздуха.
Специалистами Института энергетики и автоматики АН РУз проведен большой объем исследований, на основе обобщения результатов которых разработаны новые технологии подготовки топлива к сжиганию (способы снижения вязкости мазута добавлением более легких компонентов и высокотемпературным подогревом, сжигание водомазутных эмульсий), разработаны высокоточные и быстродействующие приборы контроля и управления, а также автоматические системы регулирования режимных параметров котлов, которые способны эффективно функционировать при совместнораздельном сжигании различных видов топлива в одной топке. При этом наряду с усовершенствованием типовых схем и решений большое внимание уделено разработке и внедрению особого класса систем автоматического регулирования котлов, повышающих надежность их эксплуатации путем снижения коррозии высокотемпературной и низкотемпературной поверхностей нагрева котлов.
Разработанные новые технические решения обоснованы 42 авторскими свидетельствами и патентами и внедрены на 45 котлах тепловых электрических станций.