Показатели работы реконструированных котлов:
- Увеличена производительность каждого с 6 до 11 тонн пара в час;
- Вихревое низкотемпературное сжигание обеспечивает стабильную работу, останова котлов для очистки не требуется;
- Вредные выбросы: SO2 – отсутствует, СО~350 мг/м3, NOx до 75 мг/м3;
- Механизированное золоудаление свело к минимуму ручной труд;
- Расчётный срок окупаемости от экономии газа 4,5 месяца.
Рис. 7. Модернизированный паровой котел КЕ-10
Успешный опыт этой и других реконструкций дают перспективы для других МЭЗ по улучшению эксплуатационных характеристик котлов при малых вложениях. На российском рынке котлы на растительных отходах для промышленной теплоэнергетики мало представлены отечественными образцами. Обзор иностранных котлов показал, что они, «Vyncke» и др., по конструкции являются жаротрубными. Для сравнения был рассмотрен котел «Vyncke» 24т/час (Е-24), рис. 9. Котел соединен длинным, трехходовым экранированным охладительным газоходом с большой футерованной топочной камерой, выполненной на базе наклонно-переталкивавшей решетки (НПР) снизу. Такая конструкция охладительного газохода проверена десятилетиями, но в целом схема котла устаревшая. Отложения слабо удерживаются на образующих стены газоплотных экранах, и конструкция обладает неплохими эксплуатационными качествами, однако она является громоздкой, с высокой металлоемкостью и стоимостью. Особенно громоздки НПР и окружающая её многотонная огнеупорная футеровка топки, и они требуют длительных и затратных монтажных и наладочных работ.
Рис. 8. Вид камеры дожигания котла Е-25, вверху газоотводящие окна дубль – топки
Котел компании «ПроЭнергоМаш» Е-25, рис. 9, примерно такой же мощности оборудован экранированной вихревой дубль- топкой «Торнадо». Он почти не имеет обмуровки и существенно облегчен благодаря описанным выше инновациям.
Вертикальные газоплотные топочные экраны технически чистые, с высоким тепловосприятием. Газы из топки сразу направляются в конвективные пучки без опасности шлакования, рис. 8. Дополнительно устанавливаются устройства УПО-250, рис. 4. Благодаря этим достоинствам предлагаемые котлы в сравнении с котлами «Vyncke» аналогичной мощности по массогабаритным характеристикам, капиталовложениям и окупаемости выигрывают в разы, рис. 9 [8]. Для них не требуется мощных фундаментов, поставка блоками в заводской готовности. Отсутствие мощной обмуровки ускоряет, облегчает и удешевляет монтаж и наладку. Строительная часть, включая здание котельной, также существенно меньше, возводится быстрее и дешевле.
Касаясь топливной универсальности следует упомянуть, что топки «Торнадо» позволяют успешно переводить котлы с газа и жидкого топлива на опилки, пыль шлифования МДФ и ДСП, стружку и опилки, 7 котлов и на древесную щепу, 12 котлов. В них сжигаются различные виды лузги, более 30 котлов. Это обеспечило утилизацию многотоннажных потоков отходов в сельском хозяйстве и на предприятиях глубокой переработкой древесины с переводом их на СО2 нейтральную зеленую энергию. Топки «Торнадо» позволяют использовать уголь, в том числе в виде водоугольного топлива и углесодержащие отходы.
Рис. 9. Сравнение размеров котлов для сжигания лузги Компании ПроЭнергоМаш и Vyncke паропро-изводительностью по 25т/час
Промышленные испытания показали, что котлы с топками «Торнадо» пригодны для сжигания и отходов: отсевов ДР 0-6,0мм, КПД 78,5%, промпродукта ОАО «Междуречье», КПД 80,5% и спекающихся углей, причем их сжигание оказалось невозможно провести в обычных слоевых котлах. КПД котлов на трудно сжигаемых углях и углесодержащих отходах с топками «Торнадо» легко повысить до 85-87%, и одновременно можно существенно экономить, сжигая дешевую мелочь на месте сортировки или промпродукт на обогатительной фабрике. Характерно, что мелкие отсевы Караканского угля имеют в 1,5-2 большую зольность, а крупный уголь обогащается и становится более ценным.
Таким образом, проведенный комплекс исследований позволил разработать экономически и экологически эффективные котлы, пригодные не только для решения задач обеспечения теплом с одновременной утилизацией отходов. Паровые котлы компании «ПроЭнергоМаш» с повышенными параметрами пара и могущие работать на высокотемпературных теплоносителях, пригодны для привода расширительных машин работающих по циклу Ренкина или циклу Ренкина на органическом рабочем теле (ОРЦ) с локальным обеспечением теплом и электроэнергией.