Установки дожигания позволяет повысить маневренность когенерационных установок в соответствии с требованиями технологического процесса и позволяет увеличить количество пара, выдаваемого котлом-утилизатором. В последнее время возросли требования к разработке высокопроизводительного оборудования с низким воздействием на окружающую среду и высокой гибкостью.
Газовые микротурбины и когенерация
За счет более эффективного использования топлива когенерация приводит, с одной стороны, к снижению затрат и повышению конкурентоспособности продукции, а с другой стороны, к значительному снижению выбросов. Развитие газовых турбин с точки зрения производительности, а также срока службы, стоимости эксплуатации и надежности сделало эти установки предпочтительными для когенерационных процессов, а снижение инвестиционных затрат привело к быстрой окупаемости и 15-20 годам общего жизненного цикла.
Повышение общего КПД ТЭЦ зависит от использования отработанного тепла турбодвигателя и достигается за счет использования парогенератора-утилизатора. При этом необходимо помнить, что характеристики парогенератора-утилизатора сильно зависят от условий работы турбодвигателя, что затрудняет управление параметрами пара.
На работу турбодвигателя влияют температура окружающей среды и нагрузка, которые влияют на работу парогенератора-утилизатора. Поток отработавших газов турбулентный и неравномерно распределен в выходном сечении турбодвигателя. На некоторых участках на входе в котел-утилизатор может возникнуть противоток.
Дожиг выхлопных газов
Для решения этой проблемы можно применить дожигание выхлопных газов для увеличения расхода пара по сравнению с парогенератором-утилизатором, поскольку в процессе турбины внутреннего сгорания потребляется небольшая доля кислорода.
Технология позволяет увеличить эффективность использования газа до 98% благодаря тому, что отработанный горячий газ, содержание кислорода в котором составляет 18%, поступает затем в специальную газовую горелку парового котла, в качестве воздуха для сжигания, отдавая полезную внутреннюю энергию.
Специальные горелки для дожига
Паровой котел оснащается специально спроектированной газовой горелкой фирмы PBS с функцией дожига выхлопа газов. Двух блочная горелка серии VPN предназначена для сжигания природного газа с использованием горячего воздуха для горения при температуре выхлопных газов.
Горелка оснащена дополнительным регулирующим клапаном воздуха.
В состав горелки входят вентилятор воздуха отдельно стоящий с частотным преобразователем и вентилятор выхлопных газов от микротурбины.
В этом случае, одновременно, и теплота, и избыточный кислород используются как часть воздуха для горения.
Газы, выходящие из турбодвигателя, уже имеют высокую температуру (около 550 °С), что приводит к высокому тепловому КПД горелки
Данная технология позволяет на 10 — 15 снизить содержание оксидов азота в выхлопных газах после микротурбины
Возможны варианты подключения парового котла — утилизатора с пароперегревателем и экономайзером с дополнительной горелкой для дожига выхлопных газов.
Схема парового котла с пароперегревателем с установленной дожигающей горелкой
