В статье рассказывается о новых разработках по модернизации котлов типов КЕ, ДКВр, ДЕ, Е-1/9 для сжигания лузги, измельчённых растительных и других отходов

Обоснование топочного процесса

Сейчас все более явно прослеживается тенденция осознания руководителями реальных путей реодоления кризиса энергоснабжения, наполовину обусловленного неэффективным, расточительным использованием топливных ресурсов и пренебрежением собственными резервами. Использование лузги, отходов переработки зерна, древесных и других горючих отходов позволяет решить и снять остроту экономических вопросов многих промышленных предприятий и значительно снизить себестоимость энергии.

Согласно обследованиям имеющиеся типовые котлы не приспособлены для сжигания лузги, измельченных растительных и других горючих отходов. Например, реконструированные на сжигание лузги подсолнечника котлы выходят из строя, т.к. котельный пучок и экономайзер быстро забиваются прочными отложениями золы. В качестве примера показаны отложения золы на трубах в реконструированном слоевом котле КЕ-10, и в экономайзере через 32 часа работы.

Частым и опасным явлением в котлах сжигающих лузгу, и особенно гречневую, являются пожары. Они периодически возникают в дымоходах и золоуловителях по мере накопления не догоревших зёрен и лузги. Из-за выброса искр и контакта с раскаленными дымоходами, в периоды горения в них, пожары могут перекинуться и на прилегающие территории. Практически на всех обследованных котельных при сжигании лузги наблюдаются выбросы искр из дымовых труб, короба дымоходов и золоулавливающие циклоны ржавые, покоробленные от частых пожаров. Из - за отложений золы теплообмен в котлах резко снижается. Котлы на лузге и других растительных отходах могут удовлетворительно работать только с понижением паропроизводительности в 2–З раза. Кроме того, из-за забивания золой, как правило, в этих котлах экономайзеры отключаются, что так же снижает их экономичность.

Для утилизации лузги и измельченных горючих отходов нами предлагаются котлы с вихревыми топками. В вихревых топках благодаря аэродинамической схеме обеспечивается глубокое низкотемпературное выжигание горючих из частиц с одновременным устранением образования внутритопочных и натрубных отложений, характерных для высокотемпературных топочных процессов. Котельные установки позволяют использовать различные измельченные растительные отходы, например, торф, опилки и т.д.

Схема организации топочного процесса обоснована исследованиями на стендах и численным моделированием аэродинамики с выявлением оптимальной геометрии топки, подачи дутья и др.. Схема проверена и пригодна для изготовления новых котлов, а так же и для реконструкции котлов типа КЕ, ДКВр, ДЕ и Е-1/9, с паропроизводительностью от 0,5 до 20 т/час. КПД котлов не менее 82%.

Котельная установка

Котельная установка проектируется и комплектуется на базе новых или реконструированных котлов типа КЕ, ДКВр, ДЕ, Е-1/9. За котлом устанавливается легко очищаемый стальной экономайзер.

Конструкция топки, организация топочных процессов и применяемые технические решения изложены в соответствующих патентах РФ. Топка выполняется по индивидуальному проекту (с учетом вида основного и резервного топлива, типа котла и др.) и вписывается в имеющийся топочный объем, в том числе с сохранением габаритов котла. Это важно, т.к. позволяет обойтись минимумом работ при реконструкции. В котлах при организации топочного процесса по предлагаемому способу, за вихревой топкой практически нет выноса искр, интенсивное горение сосредоточено в камере сгорания. Температура в вихревой камере не превышает уровня начала размягчения и интенсивной возгонки золы. Продукты сгорания охлаждаются в топке, не содержат липких, расплавленных частиц золы и могут направляться для охлаждения в конвективный газоход котла без опасности его зашлаковывания.

По имеющемуся опыту данная вихревая технология за счет обеспечения хорошего перемешивания потоков может быть приспособлена для дожигания горючих в шлаке уносе и химнедожоге и повышения экономичности типовых слоевых котлов.

Котлы паровые (водогрейные) для сжигания лузги (гречневая, подсолнечная, опилки и др. измельченные отходы)

Реконструированная котельная установка может быть подключена к конкретным теплоиспользующим технологиям предприятия. В проекте помимо собственно реконструкции котла может быть рассмотрена высокоэффективная схема подготовки сушильного агента (воздуха,с подогревом от 30 С до 130 С) для подсушки потока исходного зерна. При этом общий кпд энерготехнологической установки повышается до 94%.

В качестве резервного топлива может использоваться природный газ, мазут и твердое топливо.

Реконструкция может применяться и для повышения экономичности типовых слоевых котлов путем организации более глубокого выжигания горючих вслое, уносе и из дымовых газов.

Комплектация котельной осуществляется согласно проекту. Она включает оборудование, преимущественно производства ОАО "БиКЗ": экономайзеры типа БВЭС, дымососы ДН, дутьевые вентиляторы ВДН, оборудование водоподготовки и др.

Горелка резервного топлива управляется и работает с набором защит и блокировок совместно с вентилятором по штатной схеме. Работа котла на лузге может быть автоматизирована путем модернизации имеющейся схемы КИПиА.

Для очистки от золовых отложений предлагаются отработанные на практике схемы и устройства, топка и трубные пучки оснащаются лючками и обдувочными устройствами, включая генератор ударных волн.

Для практического решения проблем предлагается проведение комплекса пусконаладочных работ с составлением режимной карты и сервисное обслуживание. Выдается экономичный и эффективный регламент обслуживания оборудования.

На сегодня схема реализована в различных вариантах для сжигания лузги (на маслозаводах г. Урюпинск Е-16-24-350, ДКВр-4-13; с.Кочубеевское ДКВр-4-13-250; п.Перелешенский ДКВр-4-13-210; г.Барнаул КЕ -4-14, 2 шт.; г.Омск КЕ -5-14; п.Бутурлиновка, г.Балашов КЕ -6,5-14 -250; г.Светлоград ДЕ -6,5-14), для сжигания древесных отходов (г. Абаза, г.Череповец КВ-1,6; г.Бердск ДКВр-10-13, г.Бийск

По материалам, предоставленным ЗАО НПП «ЭКОЭНЕРГОМАШ»