РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

«ЕЭС России»

Научно-технический совет

       У Т В Е Р Ж Д А Ю

  Председатель НТС – Советник

  Председателя Правления

  РАО «ЕЭС России»,

  член-корр. РАН, профессор

А.Ф. Дьяков

 

 

 

ПРОТОКОЛ

заседания секции Тепловых электростанций и централизованного

теплоснабжения на тему:

Результаты освоения и комплексных испытаний котла П-59 (ст. №2)

Рязанской ГРЭС после его реконструкции на низкоэмиссионное вихревое

сжигание березовских углей (по ВИР-технологии)

 

3 - 4 июня 2003 г.                           № 34                                 г. Новомичуринск

ОАО «Рязанская ГРЭС»

 

Присутствовали: 49 человек. Явочный лист прилагается, приложение 1.

 

Слушали:

 

С вступительным словом выступили:

Председатель секции ТЭС и ЦТ, исполнительный директор ОАО «ВТИ», член-корр. РАН Г.Г. Ольховский,

член Правления РАО «ЕЭС России»,

Председатель правления «CО-ЦДУ EC», д.т.н. В.К.Паули.

 

Доклады

 

Энергосбережение, надежность и экология при внедрении высокоэффективной ВИР-технологии сжигания на котле П-59 (ст. №2) ОАО «Рязанской ГРЭС»

В.В. Морозов - генеральный директор ОАО «Рязанская ГРЭС», к.э.н.

 

Результаты эксплуатации и испытаний реконструированного котла П-59 (ст.№2) для бесшлаковочного сжигания березовских углей

О.Ю. Гурылев - главный инженер ОАО «Рязанская ГРЭС»

(Конспекты докладов прилагаются)


Содоклады

Процессы шлакования и изменение химсостава отложений на топочных и конвективных поверхностях нагрева при сжигании березовских углей по обычной и ВИР-технологии.

А.Н. Алехнович - главный н.с, д.т.н., ОАО «Урал ВТИ».

Э.П. Дик - ведущий н.с., к.т.н., ОАО «ВТИ».

Работа пылесистем и технико-экономические показатели котла П-59 после реконструкции при работе на березовских углях.

 

Ф.М. Векслер - старший бригадный инженер ОАО «Фирмы ОРГРЭС».

 

Тепловая эффективность топочных и конвектиных поверхностей нагрева  котлов П-59 и П-67 при сжигании березовских углей.

В.В. Васильев - зам. исполнительного директора по научной работе АО «СибВТИ», к.т.н.

 

Научное обоснование низкоэммисионного метода сжигания березовских углей по ВИР- технологии на котле П-59 Рязанской ГРЭС.

Ф.З. Финкер - генеральный директор ООО «Политехэнерго»

 

О снижении эрозионного износа при ВИР-техиологии

А.Г. Митрюхин - ООО «Политехэнерго», С-Пб, к.т.н.

 

С заключением экспертной комиссии (Приложение 2) ее председатель

В.А. Двойнишников - заведующий кафедрой ПГС МЭИ - д.т.н., профессор.

 

В обсуждении приняли участие:

 

Паули В.Г. (ОАО СО - ЦДУ ЕС), Щелоков В.И. (ЗАО СКБ «ЗИОМАР», Подольск), Купченко В. А, (ОАО «Фирма «ОРГРЭС»), Порозов С.В. (Березовская ГРЭС), Емельянов Н.И. (ОАО «АЭК «Комиэнерго»), Вагнер А.А. (Департамент электрических станций), Загретдинов И.Ш. (Департамент Генеральной инспекции по эксплуатации электрических станций и сетей), Бычков A.M. (Департамент научно-технической политики и развития), Долин Ю.Э. (Департамент топливоиспользования).

 

Секция  тепловых  электростанций  и  централизованного  теплоснабжения отмечает:

 

На ОАО «Рязанская ГРЭС» выполнена реконструкция котла П-59 (ст. №2) по ВИР-технологии для сжигания канско-ачинских углей (КАУ) березовского разреза, а также их смесей с другими углями.


Котел проектировался на подмосковный уголь, существенно отличающийся от КАУ по составу и свойствам, в частности шлакующим.

Переход Рязанской ГРЭС на сжигание березовских углей был вызван как снижением качества подмосковного угля (Qрн снизилось до 1740 ккал/кг, зольность повысилась до 45-50 %, а сернистость - до 4 %), так и резким уменьшением добычи этого угля. До реконструкции при сжигания КАУ на РГРЭС температура факела в поясе горелок составляла 1300-1500 °С, газов на выходе из топки - 1050-1150 °С, что выше рекомендуемых для березовских углей (<1270 °С и <1050 °С соответственно).

Вследствие этого шло интенсивное шлакование КПП, которое, требовало ручной расшлаковки, кальцинирование поверхностей: нагрева конвективной части. Из-за прогрессирующего шлакования мощность блока была ограничена 240-250 МВт, КПД составлял 84,5-86,2 %.

Затраты на ручную очистку от шлаковых отложений 2001 г. составили 6,0 млн. руб., на пуски энергоблока - 22,0 млн. рублей. С 17.01.2000 г. блок был перемаркирован на 260 МВт.

Возможности улучшения работы котла П-59 при проектном способе сжигания топлива, несмотря на большие усилия по наладке персоналом РГРЭС и предприятиями ЗиО, ОАО «Фирма ОРГРЭС», были полностью исчерпаны.

Внедренческое предприятие ООО «Политехэнерго» предложило станции малозатратное изменение топочного процесса путем организации в топке вихревой структуры. Для этого осуществлены подача через устье холодной воронки нижнего дутья, наклон вниз горелок. В результате возникло две зоны горения: вихревая низкотемпературная, занимающая нижнюю часть топки (включая холодную воронку), и традиционная прямоточная, располагающаяся выше горелочных устройств. При новой технологии в котел подавали более грубую пыль.

Реконструкция была выполнена во время капитального ремонта котла П-59 ст. №2 в июле-октябре 2001 г.

При испытаниях, проведенных с 9 по 25 апреля 2002 г., было выполнено 22 опыта с нагрузкой от 180 до 250 МВт. С нагрузкой 260 МВт котел проработал 300 часов. Длительно работать с более высокой нагрузкой не удалось из-за диспетчерских ограничений.

Выступавшие участники комплексных опытно-промышленных испытаний отмечали, что реконструкция позволила снизить уровень температур в топке за счет интенсивного внутритопочного перемешивания газовых потоков и распространения зоны горения на холодную воронку, а также повысить коэффициент тепловой эффективности топки до 0,36 против 0,22 до реконструкции. Это позволило избежать интенсивного шлакования топочных экра­нов и пароперегревателя при сжигании березовских углей с неблагоприятными характеристиками золы. Изменились свойства золы так, что экспериментально определенная


температура начала шлакования увеличилась до 1075-1090 °С, по сравнению с 1040-1050 °С при традиционном сжигании.

Снижение интенсивности шлаковання позволило сохранять производительность и показатели котла с помощью имеющихся на нем средств очистки. Ни в одном из опытов не наблюдалось шлаковых отложений на трубах КПП. Не отмечено уменьшения проходных сечений конвективных пакетов и роста ранее образовавшихся отложений. Длительная бесшлаковочная нагрузка блока на березовском угле повысилась с 200 до 260-280 МВт.

По результатам проведенных «ОРГРЭС» измерений получено повышение к.п.д. котла на 1-2 % в основном за счет увеличения бесшлаковочной мощности и снижения потерь с уходящими газами, несмотря на некоторое (до 1,3-1,8 %) увеличение потерь от механического недожога.

Реконструкция котла ст. №2. позволила уменьшить выбросы оксидов азота и серы с дымовыми газами.

Экспертная комиссия в своем очень подробном экспертном заключении, отмечая достигнутые положительные результаты реконструкции котла П-59 по ВИР-технологии: существенное увеличение бесшлаковочной нагрузки котла и улучшение экологических показателей, обратила внимание на то, что длительность опытов (10 часов на нагрузке 250-260 МВт) достаточна для оценки экономичности, но для проверки интенсивности шлакования это очень мало, что снижает доказательность всей работы. Нет результатов работы котла на смеси различных углей.

Экспертная комиссия рекомендовала продолжить на РГРЭС испытания ВИР-технологии для подтверждения ее эффективности (отсутствия шлакования) при нагрузках, близких к номинальным в течение длительного времени (6 тыс. часов) и получения зависимостей, необходимых для расчетов и переноса результатов на другие объекты, а также продолжить работы по снижению мехнедожога.

При обсуждении главный конструктор СКБ «ЗИОМАР» В.И. Щелоков проинформировал секцию ТЭС и ЦТ о подготовленных «ЗИОМАР» еще до внедрения на РГРЭС ВИР-технологии - предложениях по снижению шлакования, требовавших, однако, больших затрат. После того, как РГРЭС занялась ВИР-технологией, завод свою работу приостановил. ЗИОМАР участвовал в испытаниях ВИР-технологии и провел по их результатам контрольные расчеты. Т.к. присосы на котле были от 50 до 100 %, для них потребовалась специальная корректировка программ. Расчеты показали, что если присосы привести к норме, то для обеспечения нормальных температур пара при использовании ВИР-технологии потребуется наращивание пароперегревателя. Это надо учитывать при оценке затрат на реконструкцию.


Завод не поддерживает перенос ВИР-технологии на котел П-67 и считает, что она хороша в основном на малых (до 240 т/час) котлах. Важно, чтобы результаты внедрения ВИР-технологии на РГРЭС нашли отражение в нормативах, разработку которых целесообразно рекомендовать в решении нашей секции.

Поддержал внедрение ВИР-технологии представитель Комиэнерго, где она уже осуществлена на котле БКЗ-75-39 и обеспечила возможность повышения нагрузки до 85 т/ч. Заместитель директора Березовской ГРЭС С.В. Порозов сообщил, что на Березовской ГРЭС блоки 800 перемаркированы на 720 МВт. На котле №1 повышена эффективность очистки поверхностей путем использования обдувочных аппаратов фирмы «Клайд-Баргеман». Возможна реализация ВИР-технологии на котле ст. №2. Станция, однако, считает, при внедрении ее необходима осторожность. Габариты котла П-67 значительно больше котлов РГРЭС, он специально проектировался на березовский уголь, работает с умеренными присосами. Вследствие недостаточной информации об эффективности ВИР-технологии при больших нагрузках и длительной работе на березовском угле у станции есть сомнения в необходимости переделки горелок на наклонные, возможности защитить скат холодной воронки и удержать промперегрев. Руководство станции настаивает на обсуждении рабочего проекта реконструкции котла П67 на НТС РАО «ЕЭС России», как это предусмотрено их договором с ООО «Политехэнерго».

Выступившие на заседании руководители Департамента электрических станций А.А, Вагнер, Департамента топливоиспользозания Ю.Е. Долин и ОАО СО-ЦДУ ЕС Паули В.К. активно поддержали внедрение ВИР-технологии в первую очередь на тех станциях, для которых проекты (автор ООО «Политехэнерго») уже подготовлены. Это Березовская; Гусиноозерская ГРЭС. Подчеркнута актуальность распространения положительного опыта ВИР-технологии в связи с резким изменением ситуации на рынке твердого топлива, вхождением электроэнергетической отрасли в рыночные отношения и острой необходимостью сокращения издержек. Начальник Департамента Генеральной инспекции - Загретдинов И.Ш. высказался за дальнейшее накопление данных эксплуатации ВИР-технологии на РГРЭС и принятие ответственных решений уже с учетом их.

 

В итоге обсуждения заседание констатировало:

 

1. Выполнения на котле П-59 ст. № 2 РГРЭС с применением ВИР-технологии малозатратная реконструкция позволила исключить образование плотных отложений на поверхностях нагрева его конвективной шахты и обеспечила бесшлаковую работу котла в течение более 6 тыс. часов со средней мощностью блока 210 МВт (кратковременно до 296 МВт), из них более 3 тыс. часов на березовском угле.


Потери с механическим недожогом находились на уровне 1,3-1,8 %; потери с уходящими газами снизились на 1-2 %.

При сжигании березовского угля применение ВИР-технологии способствовало снижению концентрации оксидов азота и серы в продуктах сгорания.

2. Проведение работ по реконструкции котла непродолжительно и осуществимо в сроки плановых средних и капитальных ремонтов. Окупаемость затрат на проведение реконструкции не превышает 1 года.

3. Достигнутые успехи явились результатом большой работы по внедрению ВИР-технологии и проведению наладочных работ и испытаний, проведенной Рязанской ГРЭС совместно с ООО «Политехэнерго» при участии ОАО «Фирма ОГРГРЭС», ОАО «ВТИ», ОАО «СибВТИ» и ОАО «УралВТИ».

 

Секция тепловых электростанций и централизованного теплоснабжения, основываясь на результатах освоения ВИР-технологии и комплексных испытаниях котла П-59 энергоблока № 2 Рязанской ГРЭС рекомендует:

 

1. С целью повышения тепловой эффективности экранов топки и  исключения факторов, способствующих шлакованию конвективных поверхностей нагрева, осуществить внедрение низкоэмиссионного вихревого сжигания (ВИР-технология) на котлах, сжигающих высокореакционные твердые топлива, где реализация традиционных организационно-технологических мероприятий не позволяет избежать шлакования и решить вопросы экологии.

2. Для успешного выполнения приказа РАО «ЕЭС России» №438 от 30.07.2002г. «О повышении эффективности котлов при работе на непроектных углях»:

2.1. Учесть замечания, содержащиеся в заключении экспертной группы и замечания, высказанные при обсуждении вопроса на секции ТЭС и ЦТ.

2.2. Обеспечить возможность оценки характеристик реконструированных котлов Рязанской ГРЭС при длительной работе и исследования протекающих в них процессов в следующих направлениях:

2.2.1. Подтверждение возможности бесшлаковочной работы котлов при длительной (не менее 6 тыс. часов) эксплуатации на Березовском угле при средней нагрузке и близкой к номинальной (ОАО «РГРЭС», ООО «Политехэнерго», ОАО «Фирма ОРГРЭС»);

2.2.2. Продолжение исследований с выполнением мероприятий, обеспечивающих снижение потерь с механическим недожогом топлива, достижение наиболее, низкого, уровня выбросов оксидов азота и серы, недопущение сероводородной коррозии восстановительной зоне топки (ОАО «РГРЭС», ООО «Политехэнерго», ОАО «Фирма ОРГРЭС», ОАО «ВТИ», ОАО «УралВТИ», ОАО «СибВТИ»);

2.2.3. Проведение дальнейших исследований эффективности ВИР-технологии с уточнением механизма обеспечения бесшлаковочной работы и разработкой рекомендаций по расчетам топки и котла при сжигании других видов углей и их смесей (ОАО «РГРЭС», ООО «Политехэнерго», ОАО «Фирма ОРГРЭС», ОАО «ВТИ», ОАО «УралВТИ», ОАО «СибВТИ»).

3. ОАО «Фирма ОРГРЭС» совместно с РГРЭС и участниками испытаний составить и утвердить в РАО «ЕЭС России» программу и предложения по финансированию необходимых работ.

4. Обеспечить условия для проведения окончательного этапа испытаний реконструированного котла П-59 энергоблока № 2 РГРЭС при нагрузке 290-300 МВт в течение ОЗП 2003/2004 гг. с целью принятия решения по перемаркировке мощности энергоблока с 260 МВт на 290 МВт (ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» совместно с ЗАО «ЦДР ФОРЭМ»).

5. ОАО «Березовская ГРЭС» совместно с ООО «Политехэнерго» завершить рассмотрение проектной документации и представить ее в июле с.г. для рассмотрения на НТС РАО «ЕЭС России» с целью ускорить внедрение низкоэмиссионного вихревого сжигания на котле энергоблока № 2 в 2003г.

6. Котлостроительным заводам (ОАО «ЗиОМаР», ОАО «Сибэнергомаш») и их заказчикам-электростанциям при согласовании проектов новых и реконструируемых котлов рассматривать совместно с ООО «Политехэнерго» внедрение ВИР-технологии.

 

Главный эксперт - Заместитель                                 Председатель секции Тепловые

Председателя бюро НТС РАО                                    электростанции и централизован-

«ЕЭС России», к.т.н.                                                   ное теплоснабжение -

                                    Исполнительный директор ВТИ,

                                    член корр. РАН, д.т.н., профессор

 

                                       Нечаев В.В.                                                                Ольховский Г.Г.

 

Ученый секретарь НТС                                               Ученый секретарь

РАО «ЕЭС России»                                                     секции ТЭС и ЦТ

 


                                       Ефимов Л.В.                                                               Карп И.Б.