Встановлення оптимальних режимних умов спалювання вугільного пилу різної якості на котлах ТПП-210А Трипільської ТЕС
Автор: Скрипник Дмитро Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Скрипник Д.І., Галянчук І.Р. (керівник). Встановлення оптимальних режимних умов спалювання вугільного пилу різної якості на котлоагрегатах ТПП-210А Трипільської ТЕС. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Політика енергозбереження в Україні полягає у підвищенні ефективності, із раціональним використанням енергоресурсів, зокрема і паливно-енергетичних. Втілення енергозберігаючих заходів в електроенергетиці полягає у скороченні витрат енергії на власні потреби, зменшенні втрат в електричних та теплових мережах, економії палива за умови збереження вихідної надійності та безпеки експлуатації енергогенеруючого устаткування. Виробництво електроенергії України базується, в основному, на ТЕС і АЕС. Виробництво електроенергії на ТЕС орієнтовано на споживання органічних енергоносіїв, в першу чергу, на використання вугілля власних родовищ. Проте на даному етапі втілення заходів щодо економії палива значно ускладнено зниженням якості вугілля. Якість кам’яного вугілля, яке постачається на ТЕС України, протягом останніх десятиліть суттєво знизилась. Це пов’язано з економічним станом в країні, виробітком шахт, застарілими технологіями та обладнанням на шахтах. Калорійність вугілля, що потрапляє на ТЕС знижується до 3420 ккал/кг при проектній ~5400 ккал/кг, зольність палива відповідно зростає до 30?40% при проектній 14?18%. Використання такого палива низької якості непроектних марок з високою зольністю ускладнює експлуатацію обладнання, призводить до збільшення числа відмов у роботі, необхідності передчасних ремонтів та реконструкції експлуатуючого обладнання. Все це призводить, в кінцевому результаті, до зниження економічності і надійності роботи ТЕС в цілому, не можливості підтримування заданих навантажень, перевантаження системи пилоприготування котлоагрегатів тощо. Негативним наслідком зменшення теплотворної здатності вугілля є неможливість його спалювання без використання додаткових високореакційних палив. Такий метод сумісного спалювання дозволяє забезпечити експлуатаційну надійність роботи котла. Тому для ефективної роботи котельного устаткування надзвичайно важливим є питання встановлення залежності між якістю вугілля і витратою високореакційного палива на підсвічування факела [1, 2]. Виконання даної роботи здійснено на прикладі котлоагрегатів ТПП-210А Трипільської ТЕС, які розраховані на спалювання антрацитового вугілля марки АШ. Дана робота є актуальною оскільки розв’язання поставленої задачі дозволить експлуатувати котельне устаткування з високою надійністю та економічністю. Об’єкт дослідження – процеси спалювання антрацитового вугілля змінної якості. Предмет дослідження – ефективність та надійність процесів спалювання антрацитового вугілля змінної якості в котлах ТПП-210А Трипільської ТЕС. Мета дослідження – аналіз процесів спалювання антрацитового вугілля змінної якості в котлах ТПП-210А для забезпечення ефективності та надійності його роботи. В результаті аналізу літературних джерел встановлено, що на мінімальну витрату високореакційного палива для підсвічування факела котла ТПП-210А впливає якість вугілля марки АШ та стан котельного устаткування [3]. В режимах підсвічування факела мазутом підвищувалася ефективність спалювання вугільного пилу АШ порівняно з режимами підсвічування факела природним газом: зменшується вміст горючих в золі виносу в середньому на 4% і втрата тепла з механічним недопалом на 1,6 %; збільшується ККД брутто котлоагрегата в середньому на 1,46 % і зростає масова концентрація оксидів азоту в димових газах на 50 мг/м3. На підставі розрахункових і експериментальних даних для реального стану котлоагрегатів ТПП-210А Трипільської ТЕС визначено оптимальний склад вугілля марки АШ, під час спалювання вугільного пилу якого зберігається суцільне жужелеве покриття передтопка паливні та витрачається мінімальна кількість високореакційного палива на підсвічування факела. Оптимальний склад вугілля марки АШ: калорійність вугілля - 5000 ± 200 ккал/кг; робоча зольність 28 ± 2 %; робоча вологість 8 ± 1 %. В розділі автоматизації розроблено функціональну схему автоматизованого регулювання процесу спалювання вугілля марки АШ в котлі ТПП-210А з сумісним підсвічуванням факела високореакційним паливом. В економічній частині роботи розраховано техніко-економічні показники схеми паливоподачі котла ТПП-210А. Ключові слова - котлоагрегат, паливо, вугілля, мазут, природний газ, факел, калорійність, зольність, економічність.