Как в паровозной топке

19 января 2004, 00:00

На Барнаульской ТЭЦ-3 запущен котел производительностью 420 тонн пара в час. За этим сообщением, интересным на первый взгляд только специалистам-энергетикам, скрывается примечательное технологическое событие. Введен в строй первый в России энергетический котел с так называемым кипящим слоем горения угля, причем это самый производительный котел такого типа в мире.

Котлы эти имеют ряд серьезных преимуществ перед "классическими" пылеугольными, или, по-другому, факельными. Для работы последних необходимо очень энергоемкое и взрывоопасное оборудование, в котором уголь предварительно дробят до состояния пыли. Затем пылевоздушная смесь вдувается в топку и сжигается во всем ее объеме. Температура в центре горящего факела, превышающая 1200 градусов, способствует образованию крайне вредных окислов серы и азота, что ограничивает использование угольных котлов в густонаселенных районах. Для связывания этих вредных выбросов энергопроизводители должны тратиться на дополнительное оборудование, сопоставимое по стоимости с основным энергетическим. Кроме того, для каждого типа угля приходится проектировать собственную котельную установку, на которой использовать другой тип угля можно только с серьезными ограничениями. Но уголь - основа энергетики большинства стран мира (в США и Германии, к примеру, он составляет более половины энергобаланса, а в Китае и вовсе 80%), никто от него отказываться не собирается, мало того - повсеместно планируется дальнейшее увеличение доли угля за счет уменьшения доли газа и нефти.

Технология кипящего слоя в энергетических установках начала активно развиваться с середины 70-х годов под давлением все более жестких норм на вредные выбросы. Подлил масла в огонь и энергетический кризис - уже к началу 80-х в развитых странах наряду с газовыми турбинами и парогазовыми установками с бинарным циклом использования тепла стали серийно выпускать промышленные котлы с кипящим слоем.

В таких котлах горение происходит не во всем объеме топки, а в определенном слое (примерно также это происходит в обыкновенной паровозной топке). В кипящем слое можно сжечь практически любой тип угля вплоть до самых низкокалорийных, а также торф и даже отходы деревоперерабатывающей промышленности. Важно и то, что такое горение происходит при температуре до 850 градусов практически без образования окислов серы, а азотных окислов выделяется вдвое меньше, чем в обычных котельных установках. От западных аналогов барнаульский котел отличается тем (и это главное ноу-хау российских разработчиков), что то немногое, что в нем не сгорело, автоматически гранулируется и возвращается в топку для дожига.