Энергосберегающая разработка ВИТУ Котлы малой мощности с топками кипящего слоя

Одним из возможных направлений энергосбережения при производстве теплоты может стать реконструкция твердотопливных котельных с применением технологии сжигания топлива в кипящем слое.

Энерго- и ресурсосбережение систем теплоснабжения коммунального хозяйства представляет сложную комплексную проблему. Ее решение предопределяет необходимость рассмотрения комплекса технических решений на всех стадиях технологических процессов выработки, транспортировки и распределения теплоты.

Разработка котлов малой мощности с топками кипящего слоя представляет собой перспективное направление ресурсосбережения в коммунальной энергетике.

Актуальность этого направления определяется низкой экономичностью работы существующих котельных со средним эксплуатационным КПД не выше 40-50%. Причинами этого являются неудовлетворительное качество топочных процессов в чугунных секционных и стальных сварных котлах малой мощности с ручным обслуживанием. Потери от химической и механической неполноты сгорания в таких котлах достигают 20-30%.

Весь комплекс научно-технических и опытно-конструкторских разработок включает в себя следующие практические результаты:

1. Построена угольная котельная УКС-2,5 с двумя котлами по 1,25 МВт низкотемпературного кипящего слоя, системами автоматизации и механизации всех технологических процессов (дробления, подсушки, транспортировки и горения угля, удаления золы, газоочистки) в пос. Ленино, г. Санкт-Петербург (Красносельский район).
2. Проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований на котельной УКС-2,5, подтвердивший работоспособность котлов с топками НТКС данного типа, экспериментально получены следующие эксплуатационные характеристики котлов: КПД = 82-85%, содержание в дымовых газах окислов азота — 120-250 мг/куб. м, содержание летучей золы — 500 мг/куб. м. Выполнена режимная наладка топочных процессов в котлах (горения, подачи топлива, воздуха, разрежения, удаления золы), составлены режимные карты. Проведены испытания котлов на переходных режимах, получены динамические характеристики. Разработана система комплексного управления топочными процессами на базе промышленных компьютеров.
3. Разработана конструкторская документация и смонтирован на действующей котельной опытно-промышленный реконструированный угольный котел «Братск-ВТКС» с топкой высокотемпературного кипящего слоя.
4. Проведены теоретические и экспериментальные исследования на котле «Братск-ВТКС», подтвердившие устойчивую работу котла на угле, торфе и древесных отходах на всех режимах. В результате реконструкции эксплуатационный КПД повысился с 60-65% до 80-82%, содержание в дымовых газах NOх снизилось с 400-600 мг/куб.м до 150-300 мг/куб. м, концентрации твердых частиц уменьшились в 2-3 раза по сравнению с обычными котлами «Братск» с шурующей планкой.
5. Разработана конструкторская документация на новый угольный котел КВП-1, 7-ВТКС мощностью 1,7 МВт с топкой ВТКС для серийного промышленного изготовления на отечественных машиностроительных заводах. Изготовлены 2 пилотных образца для монтажа, испытаний и сертификации.
6. Разработана проектная документация для реконструкции действующей угольной котельной мощностью 3,4 МВт с установкой 2-х котлов КВП-1,7-ВТКС (Московская область). Выполняются работы по монтажу оборудования и ведется подготовка к пуско-наладочным и комплексным испытаниям.
7. Разработана проектная документация для реконструкции действующей угольной котельной мощностью 10 МВт с установкой 6-ти котлов КВП-1, 7-ВТКС (Санкт-Петербург, пос. Горская).
8. Разработана проектная документация на котел КВДО-1,5-ВТКС с топкой ВТКС для сжигания древесных отходов и изготовлены 2 пилотных образца таких котлов.
9. Разработана проектная документация для реконструкции угольной котельной 3 МВт с установкой новых котлов КВДО-1,5-ВТКС на древесных отходах (Республика Карелия). Выполнены работы по монтажу оборудования и ведется подготовка к пуско-наладочным и комплексным испытаниям.

Полученные в ходе работ научные и практические результаты могут быть положены в основу серийного изготовления твердотопливных котлов с топками «кипящего слоя» на отечественных машиностроительных заводах для их массового использования для реконструкции твердотопливных котельных.

Военный инженерно-технический университет,
Профессор, д.т.н. Александр Васильевич Смирнов
тел. 272-1161 доб. 25, 278-8250
44 Специализированное строительное управление,
Игорь Борисович Чеботарев тел. 166-0795