Когенерационна инсталация ТЕЦ Девен – Солвей Соди

Енергийна ефективностПроекти, реализацииСп. Енерджи ревю - брой 3, 2012

Общата стойност на проекта е в размер на 150 млн. лева

Когенерационна инсталация ТЕЦ Девен – Солвей СодиКогенерационна инсталация ТЕЦ Девен – Солвей СодиКогенерационна инсталация ТЕЦ Девен – Солвей Соди

ПОДОБНИ СТАТИИ

Съществуващата когенерационна инсталация ТЕЦ Девен - Солвей Соди дава възможност за постигане на общо оползотворяване на разполагаемата енергия на горивото от 80%. Това се постига основно чрез извършване на кондензацията на парата в процесното оборудване в содовия завод и обратно подаване на получения кондензат към питателната вода. Освен това са реализирани и други синергии на топлинни потоци в двата завода. Инсталацията е модернизирана и оптимизирана с пускането в експлоатация на нов котел на циркулиращ кипящ слой през 2009 г.

„В съвременната индустриална действителност два фактора имат определяща роля върху себестойността на продукцията и икономическата обоснованост на производството”, коментира инж. Мартин Гутсузян, ръководител Поддръжка в Девен. „Това са общата енергийна ефективност на инсталацията и цената на енергоносителите. В конкретния случай на ТЕЦ Девен - Солвей Соди, където горивната компонента формира значителна част от себестойността на продукцията, е икономически обосновано и необходимо търсенето на възможност за използване на горива с по-ниска цена. Преди изграждането на новия котел такива горива не можеха да бъдат използвани в съществуващите котли в Девен поради непригодност на инсталациите или несъответствие с изискванията на екологичните норми”, допълва той.

История на проекта

Инж. Гутсузян разказва, че през 2006 г. Солвей Соди предприема мащабна инвестиционна програма за изграждането на нов котел на циркулиращ кипящ слой с паропроизводство от 400 t/h, като по този начин превръща своя филиал ТЕЦ Девен в най-голямата централа за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия на Балканите. Изпълнител на проекта е Фостър Уилър - Полша, клон на Фостър Уилър - САЩ, световен лидер в тази област. Общата стойност на инвестицията е 150 млн. лева, като новият котел е първият на такъв принцип не само в България, но и на Балканите и по отношение на горивната база е уникален за Европа. Сред изпълнителите по проекта са полските компании Foster Wheeler Energia Polska, Remak, Izomar, Balke-Duur, Ramirent, Unitech, Evrospaw, както и българските Трансстрой, Рашков, Мир Монтана, Тотема - Енергоремонт, Микромет, Желязков Инженеринг, ПРО 6 и Певи.

Предимства на котлите на кипящ слой

Котлите на кипящ слой имат редица други предимства пред конвенционалните за българската енергетика котли с прахово изгаряне. Такива са:

- широк диапазон на използваните горива. Технологията позволява изгаряне на горива с най-различен състав - черни и лигнитни въглища, петрококс, биомаса и други, както и калоричност от 2500 до 7500 ккал.

- по-ниски експлоатационни разходи - липсата на мелнично оборудване за прахоподготовка намалява съществено консумираната ел. енергия за собствени нужди.

- по-ниски разходи за поддръжка - поради липсата на прахоприготвящо оборудване, което има най-голям дял в общите разходи за поддръжка.

Принцип на действие

Горивото и варовиковият прах се подават в пещта върху дюзна дъска, под която се намира въздушната кутия. Въздушната кутия се поддържа под налягане от вентилатор за първичен въздух, който осигурява флуидизиращия въздух за поддържане на кипящия слой. Вследствие на турбулизиране на частиците в слоя горивото се смесва с варовиковия прах и изгаря напълно, като получените серни съединения се отвеждат със системата за отвеждане на дънна пепел. Частиците на слоя се унасят с димните газове, напускат пещната камера и постъпват тангенциално в сепараторите. Горната им част представлява циклон, в който неизгорелите по-тежки частици се отделят и посредством връщащия тракт се подават обратно към дъното на пещта. Разделянето на връщащия тракт от дъното на пещта е реализирано посредством флуидизирани сифони. Тази организация на движение на частиците на слоя позволява пълното изгаряне на горивото и подобрява топлообмена в котела. Пещната камера е изградена от водно охлаждаеми мембранни панели, като в горната й част са окачени 8 броя паропрегреватели 2-ра степен. След напускане на сепараторите димните газове преминават последователно през паропрегреватели 3-та и 1-ва степен, економайзер и въздухоподгреватели за първичен и вторичен въздух, които формират конвективната част на котела. Освен към въздушната кутия въздух се подава и към преден и заден екран на няколко места, като чрез него може да се влияе върху организацията на движение на слоя в котела.

Котелът е проектиран с интегрирани охлаждаеми сепаратори на твърди частици, което се явява проектно решение от 2-ро поколение, съгласно опита на Фостър Уилър в тази област. Това проектантско решение осигурява добро смесване и рециркулация на кипящия слой, като гарантира най-висока степен на изгаряне на горивото и ниски емисии. Охлаждаемите сепаратори са иновативно решение на Фостър Уилър, което позволява висока ефективност в компактен размер.

Този дизайн има следните предимства

- компактни размери на инсталацията - намаленият обем на сепараторите, вследствие на въвеждането на охлаждане и интегрирането им с пещта, води до намаляване на общите размери на инсталацията.

- ниски топлинни загуби - охлаждането на сепараторите намалява топлинните загуби през обшивката и подобрява термичния КПД на котела с 0,25%.

- по-малко огнеупорни материали/намалени разходи за поддръжка - охлаждането позволява използване на по-тънка огнеупорна замазка, което увеличава междуремонтния пробег. При неохлаждаеми сепаратори и при голяма дебелина на огнеупорната замазка се наблюдава необходимост от частичен ремонт по огнеупорите практически на всяко спиране на котела и пълен ремонт на всеки 5-7 години.

- по-малък брой компенсатори/намалени разходи за поддръжка - интегрирането на сепараторите към пещта елиминира необходимостта от компенсаторна връзка между двата елемента. Такава връзка изисква почистване и ремонт при всяко спиране, като съществува опасност и от блокиране на компенсатора по време на работа и значителни повреди при спиране или пускане на котела.

- намалено тегло на котела - компактният размер и тънката огнеупорна замазка намаляват общото тегло на котела, респективно на неговите фундаменти и метални конструкции.

- липсва аварийна питателна помпа - охлаждането не позволява акумулиране на топлина в циклоните при аварийно спиране и съответно позволява елиминирането на аварийна питателна помпа.

Проектното решение елиминира и редица недостатъци на по-стари конструктивни решения. Най-съществени подобрения са:

- въвеждане на “kick-out” дизайн. До 2002 г. екранните стени се проектират с прави тръби. При тази конструкция значителен проблем се явява зоната веднага след огнеупорната замазка на долната част на пещта, където се наблюдава значително ерозийно износване на тръбите, което води до честа подмяна на тези участъци. Новият дизайн позволява оптимално обтичане на тръбите от димните газове, което предизвиква намалено износване и съкращаване на разходите за поддръжка.

- допълнителна система за контрол на NOx. Към сепараторите са монтирани дюзи за впръскване на амонячна вода с цел допълнителен контрол на NOx.

- флуидизиращи дюзи. Дъното на котела е оформено от водно охлаждаема мембранна стена, покрита с огнеупорна замазка, към която са заварени неръждаеми дюзи. Конструкцията на дюзите позволява работа с различни горива и минимизира обратното протичане на материал от слоя към въздушната кутия при нисък товар на котела и в спряно състояние.

„Действащата схема на когенерационно производство на електрическа и топлоенергия на ТЕЦ Девен - Солвей Соди постига

високо ниво на оползотворяване на енергията на горивата

категоричен е инж. Мартин Гутсузян. „Това гарантира икономическата обоснованост на производството и е резултат от стремежа на Солвей към непрекъснато подобряване опазването на околната среда чрез контролирано потребление на природните ресурси, ограничаване нивото на емисии в атмосферата, водите и почвите, както и намаляване на отпадъците”, допълва той.

От компанията разкриват още, че към настоящия момент Солвей разработва проект, който ще позволи използването на биогорива в ТЕЦ Девен, подобрявайки още екологичните аспекти на производството.


Top