Кольцевой котел

Котёл с кольцевой топкой разработан в 90-е годы в соответствии с правительственной программой создания малогабаритных котлов большой мощности.

Возможные мощности кольцевого котла: 200, 250, 300, 500, 660, 800 МВт

Пылеугольные котлы с кольцевой топкой предназначены для создания новых крупных энергоблоков мощностью от 300 до 1200 МВт, рассчитанных на сжигание бурых и каменных углей.

Результаты эксплуатации кольцевого котла подтверждают его высокую надёжность, экономичность и экологичность при сжигании широкой гаммы углей.

 Кольцевая топка представляет собой восьмигранную газоплотную вертикальную камеру, внутри которой соосно установлена полная восьмигранная экранированная вставка с поперечным размером 50–60 % от размера наружной камеры. В конструкции кольцевой топки эффективно использовано свойство вихревого движения продуктов сгорания, характерное для тангенциальных топок, при котором в центральной зоне топки образуется малопроточная зона.

Аэродинамика и повышенное тепловосприятие экранов кольцевой топки позволяют получить сравнительно низкий уровень температуры газов в ядре факела (Т_макс < 1250°С), тем самым исключить активное шлакование экранов и снизить образование оксидов азота.

Архивное фото. 1997 год — пуск котла с кольцевой топкой.

Архивное фото. Котел БКЗ 820.

Архивное фото. Феликс Серант

Референция КОТЭС

Строительство и эксплуатация кольцевого котла Е-820 на Ново-Иркутской ТЭЦ

 Специалисты КОТЭС под руководством Ф.А. Серанта построили первый в мире котёл с кольцевой топкой на Ново-Иркутской ТЭЦ:

• котёл запущен в эксплуатацию в 1998 году и до сих пор успешно работает.
• максимальная непрерывная работа котла: 2400 часов.
• максимальная наработка котла в отопительный период: 4100 часов.

В апреле 2015 большая группа учёных и специалистов ведущих российских предприятий и заводов посетила Ново-Иркутскую ТЭЦ и ознакомилась с работой и опытом эксплуатации котла Е-820. По общему мнению участников делегации котёл Е-820 работает эффективно, без шлакования и надёжно в длительной эксплуатации с наработкой на тот момент 51 тыс. часов.

28 апреля 2015 состоялось заседание секции эффективной генерации энергии и экологии НТС ОАО «Интер РАО» по рассмотрению работы котла с кольцевой топкой и перспектив его использования. В результате, котёл с кольцевой топкой рекомендован к рассмотрению для всех строящихся и модернизируемых объектов угольной генерации холдинга Интер РАО.

Рекомендуется рассматривать строительство кольцевых котлов на новых станциях, а также замену старых котлов на котлы с кольцевой топкой с увеличением мощности и паропроизводительности.

Опытно-промышленный котёл с кольцевой топкой паропроизводительностью 820 т/ч (котёл Е-820-13,8-560 БТ – однокорпусный, однобарабанный с естественной циркуляцией, Т-образной компоновки) был изготовлен Барнаульским котельным заводом в 1996 г. Котёл установлен на Ново-Иркутской ТЭЦ вместо традиционного котла 500 т/ч. Максимальная отметка котла 50 м, т.е. на 20 м ниже аналогичного по тепловой мощности котла с обычной топкой.

Проведённые испытания котла с кольцевой топкой и опыт его эксплуатации на Ново-Иркутской ТЭЦ в диапазоне нагрузок от 500 до 920 т/ч при сжигании шлакующих бурых углей подтверждают работоспособность и заявленные проектные показатели кольцевой топки:

• КПД котла составляет 93–93,8 %;
• практически бесшлаковочный режим работы топки (за счёт низкого температурного уровня в ядре факела и вверху топки);
• выбросы NO_x составляют примерно 400 мг/нм3 и могут быть дополнительно снижены до 300 мг/нм3 технологическими методами;
• температура пара и металла не превышает расчётных и предельных значений;
• неравномерность распределения температуры факела по периметру топки в зоне максимального тепловыделения составляет менее 10%, что в 2-3 раза меньше, чем в обычных тангенциальных топках.

Выполнены технико-экономические проработки котлов с кольцевой топкой для блоков 200, 250, 300, 500, 660 и 800 МВт, рассчитанных на сжигание каменных и бурых углей. Капитальные вложения на строительство кольцевого котла на 8-10 % меньше вложений на строительство П-образных котлов аналогичной паропроизводительности.

Наряду с созданием новых энергоблоков, котлы с кольцевой топкой, в связи с их меньшими габаритами, могут быть применены при замене отработавших блоков с установкой в существующую ячейку станции с сохранением или даже увеличением мощности нового блока.