Модернизация котельных агрегатов с использованием циклонно-вихревых технологий сжигания топлива

Abstract

Изложены особенности горелочного способа сжигания жидкого и газообразного топлив. Нагрузку на котле регулируют, изменяя расход газа в горелке или числом работающих горелок. На практике горелки часто работают со значительными избытками воздуха α = 1,4– 1,6 и более, снижающими температуру факела. Эти условия не всегда приводят к полному сгоранию газа. Режимные мероприятия на горелках не снижают образования NOx. На наш взгляд, перспективным вариантом модернизации котельного агрегата на примере водогрейных котлов марки КВГМ-116,3–150 является замена горелочного способа сжигания газа или мазута на циклонно-вихревой. В работе приводится описание и особенности конструкции циклонно- вихревого предтопка мощностью 65 МВт. Рассмотрены условия работы и эффективность использования на котле схемы «противоток». Циклонно- вихревая технология сжигания, утилизация низкопотенциальной теплоты из уходящих газов, впрыск сконденсировавшейся жидкости в активную зону горения, а также применение системы циркуляции воды в котле «противоток» позволяют снизить «углеродный след», улучшить экологические показатели и достичь КПД брутто котла КВГМ-116,3–150 относительно низшей теплоты сгорания топлива до 95–97 %

The peculiarities of the burner method of liquid and gaseous fuel combustion are described. The boiler load is regulated by changing the gas flow rate to the burners or the number of operating burners. In practice, burners often operate with significant excess air α = 1,4–1,6 and more, reducing the flame temperature. These conditions do not always lead to complete combustion of gas. Regime measures on burners do not reduce NOx formation. In our opinion, a promising option for modernization of the boiler unit on the example of hot-water boilers KVGM-116,3–150 is the replacement of the burner method of combustion of gas or fuel oil with cyclone-vortex. The paper describes the description and design features of the cyclone-vortex preheater with the capacity of 65 MW. Operating conditions and efficiency of using the scheme “counterflow” on the boiler are considered. Cyclone-vortex combustion technology, utilization of low-potential heat from flue gases, injection of condensed liquid into the active zone of combustion, as well as the use of water circulation system in the boiler “counterflow”, allows to reduce the “carbon footprint”, improve environmental performance and achieve gross efficiency of KVGM-116,3–150 boiler with respect to low heat of combustion up to 95–97 %