Название: Природоохранные технологии на ТЭС и АЭС Часть 2 - учебное пособие (Саломатов В.В.)

Жанр: Технические

Просмотров: 1343


Газификатор и газоохладитель

 

Газификация угля осуществляется под давлением до 3,0 МПа.

Основные параметры работы и показатели газификаторов приведены

в табл. 3.9.

Реакционная камера газификатора (рис. 3.8) размещается в силовом корпусе толщиной 50 мм, диаметром 3,9 м, выполненном из стали 20К. Нижнее

и верхнее днища привариваются после установки экранов радиационной камеры и монтажа системы перепускных труб охлаждающей системы. Внутренняя поверхность корпуса покрывается изоляцией толщиной 55 мм для защиты корпуса от излучения экранных труб. Температура стенки корпуса не превышает 250 оС. Корпус газификатора присоединяется к конвективному газоохладителю с помощью горизонтального патрубка диаметром 1500 мм.

Реакционная камера представляет собой двенадцатиугольную призму, образованную блоками охлаждаемых экранов. Расстояние между диаметральными гранями призмы 3440 мм в осях труб, высота 8400 мм. Сечение реакционной камеры в плане 9,1 м2.

Стены камеры на высоту около 4 м от пода ошипованы и торкретированы.

Уголь с размерами частиц 5…50 мм поступает непрерывно из расходного бункера в реакционную камеру через четыре охлаждаемые течки Ду 300, заполняя ее примерно на высоту футерованной части. Высота слоя может регулироваться изменением высоты течек.

Т а б л и ц а  3.9

Технические характеристики газификатора

 

п/п

 

Наименование

Дутье

воздух

кислород

95 \%

1

Расход подсушенного угля, т/ч

           кг/с

67,1

18,7

111,6

31,0

2

Расход окислителя на дутье, т/ч

           кг/с

64,6

50,0

11,7

8,2

3

Расход пара на дутье, т/ч

           кг/с

24,8

6,9

16,9

4,7

4

Производительность по генераторному

газу,   кг/с

          нм3/с

 

87

78

 

46,5

51,0

5

Теплота сгорания генераторного газа,

кДж/кг

 

4260

 

14900

6

Паропроизводительность системы газификации и охлаждения,  т/ч

кг/с

 

73,8

20,5

 

-

-

7

Температура генераторного газа за газификатором,  оС

 

960

 

540

8

Температура генераторного газа за газоохладителем, оС

 

500

 

540

 

В нижней части реакционной камеры в два яруса располагаются дутьевые фурмы, по шесть в каждом ярусе. Нижние фурмы находятся на высоте 600 мм от пола и наклонены к нему под углом 20о. Через нижние фурмы подается примерно 70 \% всего расхода воздуха, 30 \% расхода пара, угольная мелочь до 1 мм и возврат уноса из системы очистки. Верхние фурмы располагаются горизонтально в смежных с нижними фурмами блоках экранов. Через верхние фурмы подается воздух и пар. Диаметр верхних фурм 140 мм, нижних – 130 мм. Амбразуры фурмы имеют охлаждение. Каждая фурма может отключаться по воздуху. С корпусом и раздающими воздушными коллекторами фурмы соединяются через компенсаторы. В центральной части пода реакционной камеры расположена шлаковая летка размером 450´500 мм. Для обеспечения стабильного выхода жидкого шлака через летку организован просос горячих газов.

Экраны реакционной камеры выполнены в виде цельносварных панелей из труб диаметром 32´6 с шагом 46 мм. Материал труб – сталь 12Х18Н12Т. Для восприятия разности давления внутри и снаружи реакционной камеры, которая составляет около 0,09 МПа, через каждые 1,5 м устроены жесткости.

Движение среды в экранах осуществляется снизу вверх. В качестве охлаждающей среды используется котловая вода, отбираемая из барабана-сепаратора циркуляционным насосом.

 

Рис. 3.8. Газификатор горнового типа для ПГУ

Экспериментальные исследования показали, что применение в экранах аустенитной стали 12Х18Н12Т обеспечивает обычный для энергетического оборудования ресурс при температурах стенки до 600 оС и наличии сероводорода в  генераторном газе.

Охлаждение генераторного газа, выходящего из газификатора с температурой около 900 оС, до 500 оС осуществляется в конвективном газоохладителе, конструкция которого показана на рис. 3.9. В силовом корпусе толщиной 50 мм расположены экранные и конвективные испарительные и перегревательные поверхности. Экранные поверхности нагрева, выполненные из цельносварных панелей, образуют прямоугольный газоход, внутри которого размещаются конвективные пакеты. Входные и выходные камеры пакетов размещаются внутри газохода. Трубы экранов и конвективных пакетов выполнены из стали 12Х1МФ.

Аэродинамическое сопротивление газоохладителя не более 0,02 МПа. Габаритные размеры аппарата: диаметр 3800 мм, высота 21300 мм, масса 315,6 т. Необходимый для газификации воздух отбирается после компрессора ГТУ и поджимается для подачи в газогенератор дополнительным нагнетателем (см. рис. 3.5), компенсирующим аэродинамические потери в трактах подачи воздуха, газогенераторе, газоохладителе, устройствах газоочистки и системе подачи газа в ГТУ.

Для дутья используется перегретый пар высокого давления.

Испарительные экраны, формирующие проточную часть газификатора

и газоохладителя в каждой нитке, объединены паровым барабаном (рис. 3.5). В них вырабатывается 30 \% от всего расхода пара высокого давления, поступающего в паровую турбину. Циркуляция среды в экранах осуществляется отдельными циркуляционными насосами. Весь выработанный в них пар перегревается в газоохладителе, его параметры поддерживаются такими же, как

и на выходе из котла-утилизатора.