Перевод мазутного котла на ВУС

1.Введение
2.Обзор технологии сжигания ВУС
3.Расчет горения ВУС в топке котла
4.Расчет тепловой схемы
5.Технологические решения проекта
6.Охрана труда
7.ТЭО
8.Экология
9.Заключение

Перевод мазутного котла на ВУС

В Гуаньдонге на ВУТ на основе бурого угля работают котлы 220 МВт, Шеньянге также ВУТ на основе бурого угля сжигается в котлах 75 и 130 т/ч. Более того, из Китая ВУТ транспортируется нефтяным танкером в Японию, где затем внутренним танкером доставляется в Накосо, где ВУТ используется на котлах 600 МВт. Работы по совершенствованию и внедрению ВУТ не прекращаются в Японии, Италии, США, Канаде и других странах. В США эксплуатируются гидротранспортные комплексы «Кадис Ист Лэйк» ( протяженность трубопровода 173 км., мощность – 1, 25 млн. т в год ) и «Блэк Мэса» (439 км., мощность – 4, 6 млн. т в год), которые транспортируют ВУТ для сжигания на электростанциях. Лидером по переработке угля в жидкое топливо является ЮАР, где в жидкое топливо перерабатывают около 40 млн. т угля в год.Основным преимуществом ВУТ является его значительная дешевизна по сравнению с мазутом и газом. На настоящее время стоимость угля, которого в ВУТ 60 – 70 %, составляет 100 $/т для каменного и 30 $/т для бурого угля, а цена 1 т мазута марки М-100 производства Кременчугского НПЗ составляет 6050 грн. (756,25 $/т), а стоимость газа с НДС по данным ДП «Газ Украины» для коммунально-бытовых потребителей составляет 1309,20 грн/тыс. м. куб. (163,65 $/тыс. м. куб.), а для бюджетных и промышленных потребителей 4042,76 грн/тыс. м. куб. (505,35 $/тыс. м. куб.). Коэффициент использования ВУТ такой же как и у газа 98 %, в отличие от угля 60 – 70 % и мазута 80 %, так как водоугольное топливо требует для своего использования только поддержания положительных температур среды, а, например, для мазута необходим не только предварительный нагрев перед сжиганием для понижения вязкости, но и поддержание температуры не менее 70 град. С при его хранении для предотвращения парафинизации. Закономерности горения ВУТ существенно отличаются от традиционных видов топлива. Дисперсная среда, выполняя роль промежуточного окислителя, практически на всех основных стадиях его горения активизирует поверхность частиц твердой фазы. Поэтому воспламенение распыленных капель начинается не с воспламенения летучих паров, а с гетерогенной реакции на их поверхности, в том числе с водой и водяным паром. Активация поверхностных частиц капель приводит к снижению температуры воспламенения водноугольной суспензии по сравнению с воспламенением угольной пыли: для топлив из антрацита – в 2 раза, из угля марок Г и Д – в 1,5-1,8 раза, а для топлив из бурых углей она снижается до 300-325 °С. Это существенно снижает образование жидкого шлака, повышает коэффициент теплоотдачи поверхности. Воспламенение ВУТ при правильной организации процесса горения начинается сразу же после его распыления, как говорят на «срезе форсунки», т. е. до испарения ощутимой доли массы дисперсной среды. Процесс горения ВУТ характерен высокой полнотой выгорания топлива (98-99,7%), малыми избытками воздуха (3-7%). В связи с особенностями процесса горения, протекающими в полувосстановительной среде при относительно высоких концентрациях водяного пара, топливо сгорает без выбросов продуктов монооксида углерода, вторичных углеродов, сажи и канцерогенных веществ. Резко сокращается образование и выбросов твердых частиц микронных фракций (до 80-95%), оксидов серы (до 70-85%) и оксидов азота (до 80-90%). Поэтому ВУТ является ещё и экологичным и пожаровзрывобезопасным топливом. Теплота сгорания ВУТ из угля составляет 3500 ккал/кг, что меньше газа (8300 ккал/кг) и мазута (9300 ккал/кг), поэтому его надо больше для получения единицы энергии.ВУТ производится путём последовательного измельчения угля до фракции приблизительно 200 мкм и меньше и смешением с водой. Существуют следующие современные технологии получения ВУТ: с помощью вибромельниц, путём кавитации, гидроударным способом (гидроударные устройства мокрого помола – ГУУМП) и с использованием роторно-вихревых мельниц. Получение ВУТ с использование шаровых и стержневых мельниц является устаревшей и энергозатратной технологией.