Технология форсированного кипящего слоя (ФКС)

Для топок с классическим пузырьковым кипящим слоем характерны невы¬сокие скорости ожижения и, соответственно, не очень высокие тепловые напря¬жения воздухораспределительной решётки (до 3 МВт/м2). Процессы осуществля¬ются в объеме слоя. Горение над слоем из-за быстрого охлаждения дымовых га¬зов быстро прекращается, поэтому всё дутьё должно подаваться под слой. Зона над слоем и топочные экраны используются с низкой эффективностью, избыточ¬ное тепло от слоя должно отводиться погруженными в него поверхностями нагре-ва. В результате топки с классическим слоем имеют большую площадь и гро¬моздки. К тому же работа погруженных поверхностей сопровождается их интен¬сивным абразивным износом. Не смотря на низкий уровень температур слоя, даже кратковременное прекращение ожижения или локальное повышение температуры опасно из-за спекания частиц слоя. Это предопределяет узкий диапазон регулирования. 

Основным отличием ФКС от других типов кипящего слоя является высокая (3-10 м/с) скорость ожижения - форсировка слоя. При этом низкий мехнедожог (менее 1,5-2,5%) обеспечивается благодаря расширению сечения топочного над- слоевого объёма к верху. Это способствует возврату крупных частиц в слой (ре¬циркуляции) и уменьшению выноса мелких частиц. ФКС не имеет погружённых в слой поверхностей нагрева и связанных с этим проблем. Надёжная работа экранных труб в зоне динамического воздействия слоя обеспечивается применением эффективных средств защиты от абразивного износа. 

Форсировка воздухораспределительной решётки даёт следующие преимущества:

• обеспечивает малые габариты решётки и реактора кипящего слоя и, сле¬довательно, благоприятные условия для модернизации и реконструкции установленного оборудования, небольшую стоимость и малые расходы на ремонт; 
• позволяет сжигать топливо более грубого дробления, по сравнению с классическим кипящим слоем. Фактически для бурых углей максимальный размер куска может достигать 30-50 мм; 
• обеспечивает более надёжную работу слоя по условия залегания, а, сле¬довательно, расширяет диапазон регулирования нагрузки. 

Технология ФКС подразумевает работу слоя в режиме газификации топлива при фактических избытка воздуха а < 1,0. Величина избытка определяется калорийностью и видом топлива и может и составлять 0,3-0,7 (для бурых углей больше). Это позволяет ещё более уменьшить габариты реактора и снизить за¬траты на подачу воздуха под решётку. Высвободившийся воздух увеличивает долю вторичного дутья, необходимого для дожигания уноса и продуктов газификации, до 70%, что позволяет организовать активное вихревого движения топочных газов, способствующее повышению эффективности сгорания топлива. Теплонапряжение воздухораспределительной решётки в расчёте на поданное топливо может достигать 10-15 МВт/м2. 

Технология ФКС, по форсировке воздухораспределительной решётки близка к циркулирующему кипящему слою (ЦКС) и обладает следующими преимуществами:

• возможностью встраивания котлов ФКС в типовые котельные ячейки; 
• отсутствием шлакования поверхностей нагрева; 
• хорошими показателями топок ФКС, по сравнению с механизированными слоевыми топками, по стоимости, сроку службы, надёжности и ремонтопригодности; 
• отсутствием мельничного оборудования; 
• возможностью сжигания широкого спектра топлив и горючих отходов; 
• широкими возможностями по регулированию параметров работы котлов ФКС и высокой стабильность несения нагрузки, что позволяет исполь-зовать их совместно с паровыми турбинами; 
• высокими экологическими показателями по выбросам оксидов серы и азота. 
• использование свободного кипящего слоя (без погруженных в слой поверхностей нагрева) упрощает конструкцию, облегчает обслуживание и эксплуатацию топки, снимает проблему абразивного износа. 

При этом, по сравнению с ЦКС, внедрение технологии форсированного ки¬пящего слоя требует значительно меньших капитальных затрат. 

Особенно привлекательны варианты внедрения ФКС, связанные с реконструкцией котельных. Они позволяют сохранить и использовать большую часть установленного оборудования, значительно сократить капитальные затраты и, следовательно, являются доступными для большинства предприятий промышленной энергетики и коммунального хозяйства. При этом вложенные средства быстро окупаются, повышается рентабельность. 

Обычно основанием для внедрения технологии ФКС, является:

• новое строительство с обеспечением возможности работы на низкосортном угле; 
• необходимость обеспечения надёжного тепло-энергоснабжения (напри¬мер, путём замены топлива, расширения гаммы применяемых углей, ис¬пользования местных низкосортных топлив или горючих отходов); 
• необходимость снижения затрат на топливо путём его замены на более дешевое или путём повышения эффективности его сжигания; 
• необходимость замены устаревшего изношенного оборудования; 
• необходимость утилизации горючих отходов таких, как отходы углеобога¬щения, лесо-деревопереработки, шлак слоевых котлов и т.п. 

Технология ФКС наиболее адаптирована к топливам ухудшенного качества. Котлы данного типа являются высокоэкономичными установками, позволяющими при высоком КПД сжигать « трудные» для других котлов виды топлива и даже шлак из-под слоевых котлов. При этом они полностью удовлетворяют экологическим требованиям по выбросу вредных веществ в атмосферу.

Вас заинтересовала наша продукция или услуги?

Связаться с нами