Технология за горене в циркулиращ кипящ слой
Технология за горене в циркулиращ кипящ слой |
Проекти на котли с CFB второ поколение |
Увеличаване на мощността на агрегата |
Еднопроходни котли със свръхкритични параметри на парата |
Lundqvist R. G. Foster-Wheeler, Финландия
Технологията на циркулиращия кипящ слой (CFB) се използва в нефтохимическата промишленост още през първата половина на 20 век. Въвеждането му в електроцентралите обаче не беше просто прехвърляне на добре познато приложение. Първата стъпка е направена в средата на 70-те години. Използването на технология с кипящ слой с мехурчета (BFB) е доста приемливо за системи, изгарящи нискокачествени горива като дървесни отпадъци, утайки и др. Той беше отчасти иницииран от енергийната криза от началото на 70-те години. Установено е, че това гориво може да се изгаря ефективно в CS, като се поддържат малки газови емисии. За да се разшири гамата от гориво, беше разгледано изгарянето на въглища в котли с CS. Оказа се обаче, че нискореактивното гориво трудно се изгаря в КС. Недогарянето остава високо и контролът на температурата и емисиите е труден. В търсене на по-добри системи за горене беше предложена идеята да се увеличи скоростта на флуидизация, да се увеличи турбулентността и смесването на частиците, за да се подобри изгарянето на въглерода и улавянето на сяра. Увеличаването на скоростта води до увеличаване на отстраняването на частици от слоя. Те трябва да бъдат върнати в пещите, за да се поддържа процесът на втечняване. Естествено беше използването на циклон за улавяне на летящите частици и връщането им в долната част на горивната камера. Всичко това беше в основата на CFB технологията за изгаряне на гориво. Foster-Wheeler е пионер в прилагането на технология с кипящ слой за производството наенергия и е първият, който използва CFB за изгаряне в средата на 70-те години, когато е пусната в експлоатация пилотна инсталация. Първата търговска инсталация, стартирана през 1979 г., беше малък промишлен котел с електрическа мощност от 5 MW. След това технологията беше широко използвана в промишлеността, особено за централи за комбинирано производство на топлина и електроенергия. През последните 10 години делът на енергийните котли в доставките нараства. В момента се изгражда централа с електрическа мощност 300 MW. Тези два котела се намират в Джаксънвил, Флорида, САЩ („Jactsonville Energy Authority“) и са предназначени за изгаряне на нефтен кокс и въглища. Нарастването на капацитета през годините и броя на доставените котли са показани на фиг. 1. Компанията "Foster-Wheeler" - лидер на пазара на CFB технологии (фиг. 2). Прави всичко възможно да запази лидерската си позиция, за да продължи да напредва в развитието на технологиите и дизайнерските решения.
Фиг. 1. Хронология на развитието на CFB технологията и броя на котлите, произведени (продадени) от Foster-WheelerФиг. 2. Дял на различните производители на пазара на CFB котли, определен по електрическа мощност: 1 - 47% Foster-Wheeler; 2 - 26% мощност на Alstom; 3 - 5% "Babcock Borsig"; 4 - 11% "Lurgi Lenties"; 5 - 8% "Кварниер"; 6-2% "Babcock-Wilcox"; 7- 1% другиПринцип на технологията с кипящ слой и дизайн от първо поколение.
CF и CFB технологиите се основават на същия принцип. Въздухът се вкарва в горивната камера, където се намира слой, образуван от пепел, гориво и варовик, който се втечнява от този въздух. Флуидизацията предизвиква турбулентно смесване, което подобрява ефективността на изгаряне на горивото и реакцията на варовика със серен диоксид, образуван по време на окисляването на сярата в горивото. В балонния слой скоросттавъздухът и димните газове, образувани в горивната камера, са ниски (по-малко от 2 m/s) и границата на слоя може да се наблюдава визуално.
Таблица 1 Резултатите от работата на котли 1, 2 и 3 на ТЕЦ “Туров”