CC BY
110
взаимозависимости. Для этого необходима математическая модель, коэффициентами которой являются значения технических характеристик подвижного состава метрополитенов. На сегодняшний день для расчёта энергооптимальных режимов управления движением поездов применяют следующие методы:
• аналитические:
- классическое вариационное исчисление;
- принцип максимума Л.С. Понтрягина;
- принцип максимума в формулировке А.А. Милютина и А.Я. Дубовицкого.
Практика показала, что аналитические методы оптимизации (классическое вариационное исчисление и принцип максимума) не позволяют без принятых допущений получить методику определения оптимального управления, пригодного для применения на метрополитене;
• численные:
- дискретный вариант метода динамического программирования Р. Беллмана (а также его вариации: «киевский веник», метод локальных вариаций, метод «блуждающей трубки», метод «бегущей волны»);
- численные методы нелинейного программирования (покоординатный спуск, случайный поиск).
Решить задачу в самом общем виде удаётся только численно с использованием дискретного варианта
метода динамического программирования Р. Беллма-на и его разновидностей.
Для решения задачи оптимального управления эффективен дискретный вариант метода динамического программирования, дополненный необходимыми условиями оптимальности, полученными с помощью принципа максимума в формулировке, предложенной А.А. Милютиным и А.Я. Дубовицким. Внедрение известных энергооптимальных программ движения поездов на метрополитене позволило снизить расход электроэнергии не более чем на 3-5%.
Таким образом, из проведённого анализа структуры электрооборудования и электропотребления метрополитенов видно, что на сегодняшний день подвижной состав метрополитенов хорошо проработан и имеет высокие технико-экономические характеристики. Существующие методы оптимизации электропотребления метрополитена на тягу не дают желаемого результата. Высокое электропотребление метрополитена на тягу поездов обусловлено, в основном, неэффективностью его эксплуатации. Таким образом, для энергосбережения на метрополитене необходимо разработать методику энергосберегающих графиков движения поездов, учитывающую особенности эксплуатации подвижного состава, пассажиропотоки и параметры трасс.
Библиографический список
1. Минский метрополитен. Официальный сайт [Электронный ресурс]. URL: http://www.minsktrans.by/structure/metro#today
2. Нормативы технологических потерь электрической энергии при её передаче по электрическим сетям на 2012 год.; утв. приказом Минэнерго России от 23.04.2012 г. № 178 [Электронный ресурс]. URL: http://mosmetro.ru/about/structure/power_supply/
3. ТСН 30-304-2000. Нормы и правила проектирования планировки и застройки г. Москвы.
4. Городской транспорт. Проектирование транспортных сетей [Электронный ресурс]. URL: http://gorodtransport.ru/legkovoj-avtomobilnyj-transport
5. Сооружения, устройства и подвижной состав метрополитена / А.С. Бакулин [и др.]. М.: Транспорт, 1979.
6. Основы электрического транспорта: учебник для студентов вузов / М.А. Слепцов, Г.П. Долаберидзе, А.В. Прокопо-вич [и др.]; под общ. ред. М. А. Слепцова. М: ИЦ «Академия», 2006. 464 с.
УДК 621.311
ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТСЕВОВ ЧЕРЕМХОВСКОГО УГЛЯ ДЛЯ СЖИГАНИЯ В ТОПКАХ С ЖИДКИМ ШЛАКОУДАЛЕНИЕМ
© А.Н. Кудряшов1, В.В. Елизаров2, С.Н. Сушко3
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Приведены достоинства и недостатки котлоагрегатов, оборудованных топками с жидким шлакоудалением (ЖШ). Предложено использование в качестве отходов углеобогащения черемховского угля топлива в котлах типа БКЗ-320-140ПТ. Необходимым условием надежной работы котла, оснащенного топкой с ЖШ, является устойчивый
1Кудряшов Александр Николаевич, кандидат технических наук, зав. кафедрой теплоэнергетики, тел.: 89086639363, e-mail: [email protected]
Kudryashov Alexander, Candidate of technical sciences, Head of the Department of Heat and Power Engineering, tel.: 89086639363, e-mail: [email protected].
2Елизаров Валерий Всеволодович, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики, тел.: 893723 68377, e-mail: [email protected]
Elizarov Valery, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Heat and Power Engineering, tel.: 89372368377, e-mail: [email protected].
3Сушко Светлана Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики, тел.: 89025104300, e-mail: [email protected]
Sushko Svetlana, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Heat and Power Engineering, tel.: 89025104300, e-mail: [email protected]
выход жидкого шлака в расчетном диапазоне нагрузок, так как топки с ЖШ очень чувствительны к плавкостным характеристикам минеральной части топлива. Рассмотрен вопрос о плавкостных характеристиках минеральной части отсевов черемховского угля. Выполнена оценка различных вариантов смеси исходного топлива и добавок в виде отсева, мраморной крошки, золы либо их смеси. Отмечена необходимость проверки расчетов путем проведения опытного сжигания, в ходе которого следует уточнить пропорции составляющих смеси. Табл. 2. Библиогр. 10 назв.
Ключевые слова: котлоагрегат; жидкое шлакоудаление; отходы углеобогащения, минеральная часть топлива; плавкостные характеристики; мраморная крошка; температура; золность; влажность.
ESTIMATION OF WASTE CHEREMKHOVO COAL USE FOR BURNING IN SLAGGING COMBUSTORS A.N. Kudryashov, V.V. Elizarov, S.N. Sushko
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article discusses the advantages and disadvantages of boiler units equipped with slagging combusters. It proposes to use waste Cheremhkovo coal as fuel in the boilers of БКЗ-320-140ПТ type. Reliable operation of the boiler equipped with a slagging combuster requires a steady output of liquid slag in a design load range, since slagging combusters are very sensitive to the fusible characteristics of the mineral part of fuel. The problem of fusible characteristics of the mineral part of Cheremkhovo coal screenings is considered as well. The authors estimate different variants of the mixture of original fuel and additives in the form of screenings, marble chips, ash, or their mixtures. The article emphasizes the need for checking the calculations by test burning, which would specify the proportions of the mixture. 2 tables. 10 sources.
Key words: boiler unit; slagging combustor; mud coal; mineral part of fuel; fusibility characteristics; marble chips; temperature; ash content; humidity.
Одним из приоритетных направлений работы энергетических компаний является снижение затрат и повышение эффективности работы оборудования. Наибольшими являются затраты на топливо, и их можно существенно снизить за счет использования вторичных ресурсов.
В результате обогащения угля в шламохранили-щах обогатительных фабрик накапливаются ценные компоненты в таких концентрациях, что возможно их дальнейшее промышленное использование. Сжигание отходов углеобогащения (ОУ) является одной из актуальных тем, особенно в тех регионах, где уже накоплено их значительное количество. Возможность промышленного использования ОУ определяется в значительной степени составом и свойствами их минеральной части, которые могут стать причиной загрязнения и шлакования поверхностей нагрева котельных агрегатов. Опыт эксплуатации котельных установок показывает, что основные ограничения в работе котельного оборудования связаны со шлакующими свойствами топлива.
За весь период добычи углей Черемховского бассейна происходил процесс накопления продуктов углеобогащения, которые отлагались в естественных складках местности [1, 2]. В качестве одного из вариантов использования ОУ предлагается их сжигание в котельных агрегатах с жидким шлакоудалением, установленных на ряде ТЭС ОАО «Иркутскэнерго».
Существует множество разнообразных конструкций топок с жидким шлакоудалением (ЖШ), но все они подразделяются на две группы - однокамерные и двухкамерные. Простейшая однокамерная топка с ЖШ была создана путем реконструкции обычной камерной топки с твердым (сухим) шлакоудалением, в ходе которой нижняя половина холодной воронки закладывалась огнеупорным кирпичом, им же накрывали наклонные плоскости, в центре выполнялось отвер-
стие для выхода жидкого шлака - летка. Уже на начальной стадии освоения была отмечена необходимость устройства охлаждаемого пода из экранных труб, так как наблюдались случаи прорыва шлака сквозь под (расплавление огнеупора) [3]. Такие топки в нашей энергетике впервые применялись на станциях Донбасса, использующих низкореакционное топливо типа АШ, промпродукт мокрого обогащения, отличающийся, кроме того, и высокой влажностью. Горелки, обычно вихревые (турбулентные), размещались на боковых стенах топки по схеме треугольника вершиной вниз. Применение ЖШ позволило обеспечить устойчивость факела без подсветки мазутом в диапазоне нагрузок до 0,7 Онон, значительно снизить механический недожог при попутном угрублении помола, избежать шлакования топочных экранов в зоне камеры охлаждения. Улучшение выжига горючих позволило повысить КПД котла брутто на 2,0% (и более, в зависимости от качества топлива), несмотря на существенное увеличение потерь с физическим теплом шлаков [3]. По сравнению с топкой с сухим шлакоудалением повышается почти вдвое (до 20%) степень улавливания шлака в топке, что снижает нагрузку на золоулавливающую установку.
Двухкамерные топки в предельном развитии конструкции топки с ЖШ - это топки с циклонными горизонтальными (слабонаклонными) или вертикальными предтопками (циклонные топки). Например, слабонаклонные предтопки ЦКТИ (два на один котел) были использованы в конструкции котла БКЗ-170-100ЦН [3], а вертикальные - на котле БКЗ-220-100ВЦ [4], ТП-230-6 [5]. В упомянутых топках выход газов в камеру охлаждения осуществляется через шлакоулавливающий пучок, что в дополнение к циклонному эффекту позволяет увеличить степень шлакоулавливания до 8590%.
Высокие скорости вторичного воздуха (100-150
м/с), характерные для горизонтальных (слабонаклонных) циклонов, позволяют успешно сжигать дробленку с размером частиц до 5 мм (они догорают на шлаковой пленке цилиндрической стенки циклона), что позволяет не только упростить пылесистему, но и резко, до четырехкратного размера, уменьшить затраты электрической энергии на пылеприготовление.
Промежуточной конструктивной формой устройства топки с ЖШ являются так называемые полуоткрытые топки или топки с пережимом. В них предтопок с ЖШ образуется выступами, как правило, фронтовой и задней стен (или только фронтовой, или только задней стены) топки, формирующими «пережим» и отделяющими нижнюю часть, которая имеет слабонаклонный под, сходящийся к летке, а стены ошипованы и торкретированы хромитовой массой, например, гамма-топки, топки с пересекающимися струями и пр. [6].
Подобные топки получили распространение в отечественной энергетике в котлах, предназначенных для сжигания канско-ачинских углей, содержащих большое количество окиси кальция, а главным образом - ирша-бородинского бурого угля. В данном случае применение топки с жШ обусловлено необходимостью обеспечения высокотемпературной обработке золы перед попаданием частиц золы в зону конвективных поверхностей нагрева и предотвращения появления прочно-связанных отложений на трубах конвективных пучков. Как показали многочисленные исследования и опыт эксплуатации, воздействие на золовые частицы температуры порядка 1400-1500 °С предупреждает образование прочносвязанных отложений [7]. Примером подобных конструкций являются топки котлов БКЗ-320-140ПТ, БКЗ-420-140ПТ. Топки этих котлов в области ниже пережима, образованного выступами фронтовой и задней стен, имеют в плане форму двух симметричных восьмигранников, соединенных посредине коридором. Горелки - прямоточные в два яруса -установлены по тангенциальной схеме, за счет чего в каждой половине образуется горизонтальный вихрь, существенно повышающий время пребывания частиц в предтопке и воздействия на них высокой, порядка 1600 °С, температуры. Сочетание совместного воздействия высокой температуры и увеличенного времени пребывания золовых частиц обеспечивает интенсивное связывание СаО с SiО2 и А12О3 в алюмосиликаты, вследствие чего не происходит сульфатиза-ции золовых отложений на конвективных поверхностях нагрева, отложения получаются рыхлыми (не прочносвязанными) и легко удаляются под воздействием обдувочных устройств [8].
В зарубежной энергетике двухкамерные топки с ЖШ получили большое распространение. Например, судя по данным, приведенным в справочной картотеке [9], из описанных 50 конструкций котлов 11 имели топки с ЖШ, из которых, в свою очередь, 4 - с горизонтальными циклонами. Диапазон паропроизводитель-ности описанных котлов с циклонными предтопками составляет 1130-3630 т/ч, число циклонов (диаметр около 3000 мм) от 8 до 23 соответственно.
К достоинствам топок с жидким шлакоудалением можно отнести следующие их свойства:
- снижаются размеры и металлоемкости котло-агрегата так как высокий уровень температур в топке с ЖШ, в особенности в циклонном предтопке, предопределяет повышенное по сравнению с топками с твердым шлакоудалением теплонапряжение топочного объема;
- появляется возможность избежать критических теплонапряжений, опасных с точки зрения шлакования точных экранов, в той области топки, которая является камерой охлаждения; создается возможность работы без обдувочных аппаратов;
- создается возможность работы котла при минимальной величине коэффициента избытка воздуха при отсутствии химического недожога, вследствие чего повышается экономичность за счет снижения потерь теплоты с уходящими газами;
- обеспечивается глубокий выжиг горючей массы топлива, что особенно важно при использовании низкореакционных углей;
- создается возможность экономичной работы котла при существенном угрублении помола; снижается расход электроэнергии на пылеприготовление; обеспечивается упрощение и снижение металлоемкости системы пылеприготовления;
- существенно, в особенности при использовании циклонных предтопков, увеличивается доля минеральной части топлива, уловленной в топке, что позволяет значительно уменьшить затраты на золоулав-ливающую установку котлоагрегата и повысить ее эффективность;
- значительно уменьшается удельный объем шлака, что позволяет уменьшить размеры шлакоотвала, упростить вторичное использование шлака в качестве, например, дорожного балласта и т.д.;
- при использовании двухкамерных топок с циклонными предтопками создается возможность значительного расширения эксплуатационного диапазона устойчивых по условиям устойчивости факела и надежного выхода шлака нагрузок котла с допустимой минимальной нагрузкой ниже 0,5 Dн0н за счет отключения части циклонов.
Вышеупомянутые достоинства топок с ЖШ позволили, по крайней мере в 60-х годах XX века, рассматривать котлоагрегаты с такими топками, в особенности с циклонными предтопками, как универсальные для любых твердых топлив (предполагалось, что такие топки смогут работать вполне устойчиво на углях, минеральная часть которых может иметь любые плав-костные характеристики).
В то же время топки с ЖШ имеют и ряд недостатков, существенно ограничивающих область их применения:
- необходимость обеспечения высоких температур в ядре горения не позволяет использовать даже на высокореакционных бурых углях с высокой размо-лоспособностью пылесистемы с прямым вдуванием, применяются более сложные и энергозатратные пылесистемы с промбункером, преимущественно полуразомкнутые, со сбросом сушильного агента вне пред-топка или в верхнюю часть предтопка в полуоткрытых топках, под пережим. Подача пыли осуществляется
горячим воздухом. В ряде случаев успешно применяется подача пыли высокой концентрации (ПВК). Впрочем, был успешный опыт применения системы пыле-приготовления с прямым вдуванием и пылеконцентра-торами (разработка «СибВТИ»);
- топки с ЖШ (в особенности двухкамерные с циклонными предтопками) более сложны по устройству, и их производство обходится дороже;
- циклонные предтопки требуют для работы установки высоконапорных дутьевых вентиляторов с напором порядка 1300 мм вод. ст. для обеспечения требуемых скоростей вторичного воздуха;
- для горизонтальных (слабонаклонных) циклонов характерна высокая интенсивность износа шипов и труб вследствие высоких скоростей вторичного воздуха (100-150 м/с);
- при сжигании углей, в составе минеральной части которых имеются соединения щелочных металлов (№, К), в зоне ядра горения происходит их возгонка с последующей конденсацией (т.е. процесс сублимации) на низкотемпературных поверхностях нагрева с образованием трудноудалимых отложений золы, налипающей на жидкую пленку сублимата;
- повышаются потери с физическим теплом шлаков.
Но главным недостатком топок с ЖШ является их высокая чувствительность к плавкостным характеристикам минеральной части топлива. Первоначальные надежды на их универсальность («всеядность»), способность работать с устойчивым выходом жидкого шлака на любых топливах не оправдались, фактически котлоагрегаты с подобными топками работают только на углях с относительно легкоплавкой золой. Но в современных условиях не представляется возможным обеспечение подачи на электростанцию топлива с жесткими ограничениями по величинам плав-костных характеристик - приходится использовать угли разных месторождений, с разными характеристиками. Более того, для Канско-Ачинского бассейна характерны большие изменения плавкостных характеристик даже в пределах одного месторождения. Например, зольность углей Ирша-Бородинского месторождения может сильно изменяться в зависимости от района разработки, а при этом меняется ее химический состав, снижается содержание СаО и возрастает содержание ЗЮ2 и А12О3, температура плавления золы резко повышается. Как показывают эксплуатационные наблюдения, при эксплуатации котлов БКЗ-320-140ПТ зольность на сухую массу может достигать 2025%, при этом температура плавления золы превы-
шает 1400 °С, даже при температуре в предтопке до 1700 °С (измерения выполнялись с помощью ОППИР) резко возрастала толщина шлаковой пленки на стенах предтопка, шлак приобретал тестообразную консистенцию и порой застывал на выходе из летки, приходилось пробивать вручную.
Именно поэтому в ходе освоения углей Березовского месторождения, зола которых содержит большое количество окиси кальция (до 60% на сухую массу) и имеет высокую тугоплавкость, авторы пришли к выводу о необходимости применения для такого угля топки с сухим шлакоудалением с относительно низкими значениями теплонапряжения топочного объема с целью снижения температуры газов на выходе из топки, при этом следующие за ширмами поверхности нагрева выполняются с повышенными величинами поперечного шага труб. Таким требованиям отвечают конструкции, предназначенные для сжигания канско-ачинских углей, прежде всего - Березовского бурого угля, котлоагрегатов БКЗ-500-140 (для ТЭЦ) и П-67 мощностью 2650 т/ч для блока 800 МВт Березовской ГРЭС.
Как известно, необходимым условием надежной работы котла, оснащенного топкой с ЖШ, является устойчивый выход жидкого шлака в расчетном диапазоне нагрузок. Но, как показано выше, топки с ЖШ очень чувствительны к плавкостным характеристикам минеральной части топлива, поэтому при решении вопроса о возможности надежного по условиям работы топки сжигания отсевов черемховского угля необходимо рассмотреть вопрос о плавкостных характеристиках его минеральной части. Как видно из табл. 1, состав минеральной части черемховского угля существенно отличается от состава Ирша-Бородинского угля - в нем значительно увеличено содержание «кислых» окислов и прежде всего окиси кремния при резком уменьшении содержания «основных» окислов - окиси кальция [10]. В этом случае (как было показано выше на примере высокозольного ирша-бородинского угля) неизбежно ухудшение плавкостных характеристик, зола становится значительно более тугоплавкой. Как видно из табл. 2, действительно, температура нормально-жидкого состояния золы черемховского угля на 300 °С выше температуры ирша-бородинского угля, она находится на уровне, характерном для высокозольного ирша-бородинского. Как показано выше, работа котла с топкой с ЖШ на подобных углях весьма затруднена по условиям выхода жидкого шлака.
Табличные характеристики углей [10]
Таблица 1
Месторождение, марка Ас бЮ2 А12О3 СаО Рв2О3 МдО К2, ТЮ2, №2О
Черемховское, Д 15,0 35,0 62,5 22,8 4,3 5,7 2,8 1,9
Ирша-Бородинское, 2Б 33,0 11,0 46,8 12,9 25,8 7,9 5,0 1,6
Ирша-Бородинское, 2Б, уступ № 3 - 10-28 73,0 5,0 10,0 8,5 3,0 0,5
Ирша-Бородинское, 2Б, оптимальное по ЖШ - 11,5 49,0 12,0 19,0 7,0 3,0 -
Мугунское, 3Б 22,0 20,0 50,6 34,5 7,2 4,1 1,7 1,9
Таблица 2
Плавкостные характеристики минеральной части черемховского и ирша-бородинского углей
Месторождение, марка Т1, °С Т2, °С Т3, °С Тнж, °С
Черемховское, Д 1170 1320 1430 1600
Ирша-Бородинское, 2Б 1180 1210 1330 1300
Ирша-Бородинское, 2Б, уступ № 3 - - >1500 1680
Ирша-Бородинское, 2Б, оптимальное по ЖШ 1140 1170 1200 ~1300
Мугунское, 3Б 1350 1480 >1500 1600
Широко известен многовековый опыт ряда отраслей промышленности (производство стекла, металлургия), свидетельствующий о возможности снижения температуры плавления минеральных смесей путем изменения их химического состава с добавлением так называемых флюсов или плавней (формирование эвтектики). Известен такой способ и в практике эксплуатации топок с ЖШ. Например, в германской энергетике было показано, что добавка 2% по весу угля известкового мергеля (содержание СаО - 75-80%) снижает температуру плавления на 195 °С [3]. И в нашем случае следует рассмотреть возможность применения данного способа снижения температуры плавления минеральной части для обеспечения нормального выхода шлака при использовании отсевов черемховского угля в топках с ЖШ.
В качестве простейшего из вариантов известковой добавки к отсевам черемховского угля можно рассмотреть использование золы ирша-бородинского угля с золоотвала. В данном случае положительным свойством является доступность и кажущаяся очевидной дешевизна, но следует учитывать и следующие обстоятельства:
- зола транспортировалась с помощью гидротранспорта совместно с гранулированным плавленым шлаком, при длительном пребывании во влажной среде происходил процесс гидратации с образованием крупных глыб, следовательно, необходимо перед использованием производить измельчение с помощью дробилок с соответствующими затратами;
- как видно из результатов испытаний котло-агрегата БКЗ-320-140ПТ-1 ст. № 1 ТЭЦ-6 ОАО «Иркутскэнерго» [8] наилучшие плавкостные характеристики минеральной части ирша-бородинского бурого угля достигаются при содержании СаО примерно 19% на сухую массу топлива.
Обозначим
G1, гр/кг - содержание СаО в 1 кг золы черемховского угля;
G2, гр/кг - содержание СаО в 1 кг золы с золоотвала или в мраморной крошке;
G, гр/кг - содержание СаО в (1+Х) кг смеси черемховского угля и золы с золоотвала или мраморной крошки;
X, кг - искомое количество добавки золы ирша-бородинского угля или мраморной крошки;
N % - содержание СаО в смеси, принимаем N = 19% [8].
С ( 1 ■ с, + * ■ С2)
N =-= ----— ■
[( 1+Х) а 00 0] [( 1+Х) а ООО ]
у _ ( 1 О ■ М - С,)
Х-(С2-10-Ю'кг '
В случае добавки золы ирша-бородинского угля с золоотвала (принимаем табличные величины) Gl = 43 гр/кг, G2 = 285 гр/кг, X = 1,55 кг.
В свою очередь, поскольку зольность черемховского угля на сухую массу Ас = 35%, расход золы с золоотвала на 1 кг сухой массы Хс = 0,35-1,55 = 0,54 кг/кг. Принимая влажность рядового черемховского угля Wр = 15,0% (см. табл. 1), можно определить расход золы с золоотвала на 1 кг рядового черемховского угля:
Хр = (100 - 15) 0,54/100 = 0,459 кг/кг.
Возможен и другой вариант улучшения плавкост-ных характеристик золы черемховского угля посредством добавки мраморной крошки. Содержание СаО в мраморе принимаем равным 56%. В этом случае для той же величины доли СаО в смеси N = 19% величина добавки мрамора на 1 кг рабочей массы рядового черемховского угля Хр = 0,12 кг/кг.
Как было установлено в ходе испытаний котла БКЗ-320-140ПТ-1, коэффициент шлакоулавливания в предтопке составляет аш = 0,4. Очевидно, для обеспечения нормальной работы предтопка по условиям нормального выхода жидкого шлака добавление мраморной кошки необходимо выполнить непосредственно в предтопок набросом на стены, чтобы мрамор успел пройти обжиг и прореагировать с золой черемховского угля. При этом выход мрамора в камеру охлаждения происходить не должен - снижение плавкости золы вне предтопка не требуется, более того, попадание «чистого» известняка неизбежно приведет к появлению связанных, сульфатизированных отложений на конвективных поверхностях нагрева. Следовательно, добавление мраморной крошки необходимо только для золы, остающейся в предтопке, а в этом случае необходимое количество добавки следует уменьшить пропорционально коэффициенту шлакоулавливания.
Таким образом, при использовании мраморной крошки величина добавки составит Хф = аш-Хр = 0,4 0,12 = 0,048 кг/кг, т.е. 4,8% массы рядового черемховского угля.
Более простым вариантом устойчивого сжигания черемховского угля в топке с жидким шлакоудалением представляется использование смеси ирша-бородинского и черемховского углей. Для случая использования рядовых углей с характеристиками, соответствующими представленным в табл. 1, используя те же расчетные соотношения, можно определить не-
обходимые количества составляющих смеси:
- величина добавки золы ирша-бородинского угля X =1,55кг на 1 кг золы черемховского (см. выше);
- поскольку зольность черемховского угля - 35% на сухую массу, а ирша-бородинского - 11%, количество сухого ирша-бородинского угля на 1 кг сухого черемховского угля составит Хс = 0,35-1,55/0,11= 4,93 кг;
- в свою очередь для влажности на рабочую массу черемховского угля W^ = 15% и ирша-бородинского W^ö = 33%, на 1 кг рядового черемховского угля необходимо Хр= Хс[(100-15)/(100-33)] = 6,25 кг рядового ирша-бородинского угля.
Соответственно, на 1 кг рядового ирша-бородинского угля потребуется 1 ■ 1 /Хр = 1/6,25 = 0,16 кг/кг рядового черемховского угля.
Таким образом, при использовании рядового черемховского угля табличного состава в топке с жидким шлаком, например, в котле БКЗ-320-140ПТ, на одну тонну следует добавлять:
- золы ирша-бородинского угля табличного состава - 0,459 т;
- мраморной крошки - 0,048 т;
- рядового ирша-бородинского угля табличного состава - 6,25 т.
Следует отметить, что при использовании углей другого состава (отсевов черемховского угля) необходимо сделать пересчет по приведенным выше соотношениям. Но расчеты необходимо проверить путем проведения опытного сжигания, в ходе которого следует уточнить пропорции составляющих смеси.
В ходе проведения опытного сжигания, как, впрочем, и при нормальной эксплуатации котла, работающего на смеси углей, необходимо следить за правильной работой газоотсоса из шлаковой шахты, подобрать степень открытия регулирующих шиберов, регулярно проводить очистку труб газоотсоса от шлаковаты.
1. Анализ эффективности сжигания отходов углеобогащения в котле ТП-30 ТЭЦ-12 ОАО «Иркутскэнерго» / Т.В. Коваль, А.Н. Кудряшов [и др.] // Теплофизические основы энергетических технологий: сб. научн. трудов IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Томск: Изд-во ТПУ, 2013. С. 256-260.
2. Использование вторичных ресурсов (отходов углеобогащения) для сжигания в топках котлов ТЭЦ ОАО «Иркутскэнерго» / А.Н. Кудряшов [и др.] // Горение твердого топлива: материалы VIII Всерос. конф. с междунар. участием. Новосибирск: Изд-во Института теплофизики СО РАН, 2012.
3. Елизаров П.П. Эксплуатация котельных установок высокого давления на электростанциях. М., Л.: Госэнергоиздат, 1961. 400 с.
4. Результаты наладки, эксплуатации и исследований котлов БКЗ-220-100ВЦ с вертикальными циклонными предтоп-ками на Ангренском буром угле и перспективы внедрения этого топочного устройства на Канско-Ачинских углях / Ю.Л. Маршак [и др.] // Энергетическое использование углей Кан-ско-Ачинского бассейна. М.: Энергия, 1970. 142 с.
5. Котельные и турбинные установки энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт. Создание и освоение / Н.Ф. Комаров [и
Библиографический список
др.]; под общ. ред. В.Е. Дорощука и В.Б. Рубина. М.: Энергия, 1979. 680 с.
6. Миронов С.Н, Котлер В.Ф. Исследование работы гамма-топки при сжигании канско-ачинских бурых углей // Энергетическое использование углей Канско-Ачинского бассейна. М.: Энергия, 1970. 142 с.
7. Лебедев И.К, Привалихин Г.К. Преобразования в минеральной части и образование связанных отложений при сжигании углей Канско-Ачинского бассейна // Энергетическое использование углей Канско-Ачинского бассейна. М.: Энергия, 1970. 142 с.
8. Рубин М.М, Эглит С.Н. Результаты исследования работы котлов БКЗ 320-140ПТ-1 с полуоткрытыми топками (с пережимом) при сжигании ирша-бородинского и азейского углей // Энергетическое использование углей Канско-Ачинского бассейна. М.: Энергия, 1970. 142 с.
9. Справочная картотека СКЗ-69. Котельные агрегаты большой мощности за рубежом. М.: Изд-во НИИ ИН-ФОРМТЯЖМАШ, 1969. 43 с.
10. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). СПб: Изд-во АООТ НПО ЦКТИ, 1997. 184 с.
УДК 621.311
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАВЕДЁННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
© Г.П. Муссонов1, Н.Ю. Снопкова2
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены причины появления наведённых напряжений на выведенных в ремонт высоковольтных линиях. Приведены данные протоколов измерений величины наведённых напряжений. Рассмотрена эффективность установки заземления на отключённой линии при разных уровнях напряжения влияющей воздушной линии.
1Муссонов Геннадий Петрович, кандидат технических наук, доцент кафедры электрических станций, сетей и систем, тел.: 89503892468, e-mail: [email protected]
Mussonov Gennady, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Electric Power Stations, Networks and Systems, tel.: 89503892468, e-mail: [email protected]
2Снопкова Наталья Юльевна, старший преподаватель кафедры электрических станций, сетей и систем, тел.: 89027619964, e -mail: [email protected]
Snopkova Natalya, Senior Lecturer of the Department of Electric Power Stations, Networks and Systems, tel.: 89027619964, e-mail: [email protected]
