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

Жанр: Технические

Просмотров: 1380


3.2.5. технологические особенности системы газификации угля  с газификаторами горнового типа на паракислородном дутье

 

Схема системы газификации показана на рис. 3.10.

Замена воздушного дутья кислородным приводит к значительному снижению азота в генераторном газе, повышению его теплоты сгорания

и уменьшению вдвое его удельного расхода на 1 кг угля. В результате этого производительность газификатора увеличивается вдвое, а система производства и очистки генераторного газа вдвое сокращается, т.е. на каждую ГТУ устанавливаются один газификатор и одна нитка очистки генераторного газа. Каждая ГТУ оснащается одной воздухоразделительной установкой. Система подготовки и ввода топлива в газификатор аналогична описанной в предыдущем варианте.

 

Рис. 3.9. Газоохладитель конвективный для горнового газификатора

 

Рис. 3.10. Принципиальная тепловая схема ПГУ с газификацией угля

на парокислородном дутье. Газификатор горнового типа: 1 – система

топливоприготовления; 2 – реактор газификатора; 3 – встроенная система охлаж-

дения генераторного газа; 4 – вынесенная система охлаждения генераторного газа;

5 – система очистки генераторного газа; 6 – газовая турбина; 7 – котел-утилизатор;

8 – паровая турбина; 9 – конденсатор; 10 – смешанный подогреватель низкого

давления; 11 – установка разделения воздуха; 12 – конденсатный насос; 13 – пи-

тательный насос контура низкого давления; 14 – питательный насос контура вы-

сокого давления;  15 – циркуляционный насос;   16 – отсосная линия;   17 – ком-

прессор;   18 – компрессор  азота.   а – уголь;   б – сырой   генераторный   газ;

в – очищенный генераторный газ; г – отработанные в ГТУ продукты сгорания;

д – уходящие газы;   и – воздух;    к – сжатый  воздух;    м – сжатый кислород;

н – сжатый азот

 

В качестве окислителя в газификатор подается кислород, полученный на воздухоразделительной установке, а также свежий пар, отбираемый из котла-утилизатора.

Азот, производимый на воздухоразделительной установке, используется для подачи угля в газификатор и обеспечения взрывобезопасности системы топливоподготовки.

Кислород и азот в систему газификации подаются компрессорами.

Вследствие низкой температуры генераторного газа после газификатора (540оС) в схеме отсутствует газоохладитель.

Пароводяная смесь из системы охлаждения газификатора сбрасывается в паровой барабан высокого давления котла-утилизатора.

Показатели газификатора приведены в предыдущем разделе.

3.2.6. Технологические особенности системы

 газификации угля с газификаторами угольной пыли

в потоке на кислородном дутье

 

Технологическая и тепловая схема ПГУ показана на рис. 3.11.

В состав газификационной части установки входят: система топливоприготовления, два газификатора с системами охлаждения генераторного газа, система очистки генераторного газа от пыли и соединений серы и две установки разделения воздуха с компрессорами кислорода и азота.

 

Рис. 3.11. Принципиальная тепловая схема ПГУ с газификацией угля

на парогазовом дутье. Газификатор с пылегазовым потоком: 1 – система

топливоприготовления; 2 – реактор газификатора; 3 – встроенная система охлаж-

дения генераторного газа; 4 – вынесенная система охлаждения генераторного газа;

5 – система очистки генераторного газа; 6 – газовая турбина; 7 – котел-утилизатор;

8 – паровая турбина; 9 – конденсатор; 10 – смешанный подогреватель низкого

давления; 11 – установка разделения воздуха; 12 – конденсатный насос; 13 – пи-

тательный насос контура низкого давления; 14 – питательный насос контура вы-

сокого давления; 15 – циркуляционный насос; 16 –  барабан-сепаратор; 17 – уста-

новка разделения воздуха; 18 – компрессор кислорода; 19 – компрессор азота.

а – уголь; б – сырой генераторный газ; в – очищенный генераторный газ;

г – отработанные в ГТУ продукты сгорания; д – уходящие газы; и – воздух;

к – сжатый вохдух; м – сжатый кислород; н – сжатый азот

 

Каждая газовая турбина оснащается отдельной ниткой, включающей систему топливоприготовления, один газификатор с системой охлаждения генераторного газа, систему его очистки и одну кислородную станцию с компрессорами кислорода и азота. Обе линии могут резервироваться поперечными связями.

Технические характеристики газификатора приведены в табл. 3.10.

 

Т а б л и ц а  3.10

 

Технические характеристики газогенератора

 

п/п

Наименование

Дутье

кислород

95 \%

воздух

1

Расход подсушенного угля, т/ч

     кг/с

128,9

35,8

115,2

32,0

2

Расход окислителя на дутье, кг/с

24,0

27,3

 

     нм3/с

16,8

25,2

3

Производительность по генераторному газу, кг/с

 

53,6

 

123,2

 

     нм3/с

57,9

113,7

4

Теплота сгорания генераторного газа,

кДж/кг

 

12984

 

5627

5

Температура генераторного газа за газоох-

ладителями,  оС

 

500

 

500

 

Система пылеприготовления

 

Схема пылеприготовления показана на рис. 3.12.

Топливо из бункера сырого угля скребковым питателем подается в паровую панельную сушилку, где происходит его первичная подсушка (1 ступень) с 11,5 до 5 \%.

Из сушилки уголь через разгрузочный бункер поступает в валковую среднеходную мельницу типа МПС-2650, где размалывается и одновременно досушивается (II ступень) с 5 до 2,5 \%.

Для сушки и вентиляции в мельницу подаются:

– продукты сгорания с температурой 540 оС после ГТУ;

– рециркулирующий сушильный агент с температурой 100..110 оС;

– уходящие газы после котла-утилизатора с температурой 100 оС.

Из сепаратора мельницы готовая пыль поступает в циклон и далее в промежуточный бункер.

Более половины (82 \%) отработанного сушильного вентилирующего агента мельничным вентилятором (МВ) возвращается в мельницу, охлаждая отобранные за ГТУ продукты сгорания (рециркуляция) до требуемой температуры  перед  мельницей  285 оС.  Оставшаяся  часть  сушильно-вентилирующего

 

Рис. 3.12.  Схема пылеприготовления для газификатора с пылегазо-

вым потоком: 1 – бункер сырого угля; 2 – отсекающий шибер; 3 – питатель

угля; 4 – сушилка; 5 – бункер; 6 – мельница; 7 – насос подачи пыли; 8 – бункер

пыли; 9 – шлюзовой затвор; 10 – кассетный фильтр; 11 – мигалка; 12 – циклон;

13 – вентилятор; 14 – уголь к мельницам № 1 и 2

 

агента (18 \%) подается в панельную сушилку, смешивается там с испаренной влагой и поступает в систему пылеочистки, состоящую из батарейного циклона и кассетного фильтра. Очищенный от пыли воздух (КПД очистки

99,8 \%) сбрасывается в атмосферу.

На каждом блоке устанавливается 6 мельниц, причем из одной сушилки топливо одновременно подается в 3 мельницы. На каждый газификатор устанавливается по одному бункеру пыли. Между системами пылеприготовления двух соседних блоков (1-2, 3-4 и т.д.) устанавливаются аэрожелоба для передачи пыли с одного блока на другой. Тем самым создается резерв на случай выхода системы на одном из блоков из строя.

Основные данные оборудования системы пылеприготовления и некоторые показатели режима ее работы приведены в табл. 3.11.

 

Т а б л и ц а  3.11

 

Технические характеристики системы пылеприготовления

 

1

Расход сырого топлива на одну систему топливоподачи, т/ч

150

2

Емкость бункера сырого топлива,  т

1200

3

Паровая панельная сушилка: диаметр,  м

6,0

 

      длина, м

10,0

 

      мощность электродвигателя,  кВт

100,0

 

      масса с топливом, т

220,0

4

Влажность топлива после I ступени сушки,  W1,  \%

5,0

5

Расход топлива после сушки I ступени,  т/ч

140

6

Среднеходная мельница МПС-2650:

 

 

      диаметр размольного стола, мм

2650

 

      диаметр размольных валов,  мм

2120

 

      мощность электродвигателя, кВт

1000

7

Тонкость готовой пыли, R90, \%

 

 

      рабочая

10

 

      предельная

15

8

Расчетная производительность мельницы при влажности топлива  W1  и тонкости пыли (с запасом 10 \% по «нормам»)

 

 

      рабочей,  т/ч

65,5

 

      предельной,  т/ч

72

9

Расход подсушенного топлива с влажностью  W1 на один

блок,  т/ч

 

280

10

Необходимое количество мельниц на блок без резерва при тонкости пыли рабочей/предельной

 

4,7/4,3

11

Необходимое количество мельниц на один блок с резервом

(в соответствии с «нормами») при рабочей тонкости пыли

 

6

12

Расход газов, отбираемых после ГТУ, на одну мельницу, нм3/ч

22000

 

 

Окончание табл. 3.11

 

13

Расход сушильного агента через мельницу (газы после ГТУ + рециркуляция), нм3/ч

 

120000

14

Количество отработавшего сушильного агента, удаляемого

в атмосферу (сброс), нм3/ч

 

30350

15

То же при t = 100 оС,  м3/ч

41400

16

Объемное содержание кислорода в сушильном агенте на выходе из СПП (на сухие газы), \%

 

14,6

17

Мельничный вентилятор ВМ 180/1100

 

 

     производительность (при t = 80 оС),  м3/ч

180

 

     напор,  кг/м2

1400

 

     мощность электродвигателя, кВт

1600

18

Габариты мельницы МПС-2650: длина, м

12,5

 

     ширина, м

8,0

 

     высота,  м

11,4

 

     масса (без электродвигателя), т

250

19

Габариты мельничного вентилятора ВМ 180/1100:

 

 

     длина,  м

2,9

 

     ширина, м

3,4

 

     высота,  м

3,1

 

     масса (без электродвигателя), т

6,8

20

Емкость бункера пыли, т

300