ДОСВІД ВПРОВАДЖЕННЯ СИСТЕМИ ОЧИЩЕННЯ КОТЛУ ПІД НАВАНТАЖЕННЯМ НА ГОРІХОВСЬКОМУ ЦУКРОВОМУ ЗАВОДІ.

‍ЗАМОВНИК

Горохівський цукровий завод - підприємство цукрової галузі у селищі міського типу Мар'янівка Горохівського району Волинської області України, засноване у 60-ті роки минулого сторіччя.

За радянських часів відносився до цукрових заводів середньої потужності (переробка до 4500 т буряку на добу).

У жовтні 2017 року власником заводу стало ПП «Агро-Експрес-Сервіс», і після ряду модернізацій потужність цукрового заводу зросла до 6200 т цукрових буряків за добу.

Для забезпечення технологічних потреб завод наразі має парові котлоагрегати: Pierre Brouhon, два Investa, П-50.

‍ПРЕДУМОВА

Сталою проблемою для цукрової галузі є значне й постійне зростання витрат на енергоносії (газ та вугілля).

Водночас, при виробництві цукру на заводі утворюється супутній продукт у вигляді бурякового жому (маса віджатого сушеного жому близько 12-15% від маси сирого буряку при приблизно 17% вологості). В сушеному жомі міститься значна кількість зв’язаного вуглецю який має суттєву теплотворну спроможність. Так, одна тона жому з вологістю 50% приблизно відповідає 0,213 тони сирої нафти).

Саме цей момент спонукав керівництво заводу перевести котлоагрегат Pierre Brouhon  потужністю 40 т пари/год з природнього газу на сушений жом цукрового буряку.

ВПЕРШЕ в Україні з поставленою задачею успішно впоралося ПрАТ ХК Котлоенергопроект. Але, така модернізація котла, викликала необхідність вирішення двох проблем:

1. Внаслідок певного зниження паропродуктивності котлоагрегату, порівняно з роботою на газу, критичним стає проблема забезпечення стабільної, безупинної роботи котла.
2. Усунення /запобігання шлакуванню поверхонь нагріву котла продуктами спалювання жому. (До хімічного складу  жому входять дуже багато компонентів, - як органічних  сполук (протеїни, амінокислоти, лізин, амідні сполуки, тощо ) так і неорганічних елементів (калію, натрію, кальцію, фосфору, магнію) в значущих концентраціях, а також барій, свинець, бор, залізо, мідь, марганець, молібден, нікель, рубідій, селен, срібло, кремній, стронцій, талій і цинк.  Це визначає відносно низьку температура плавлення золи – 800…900°С і значну здатність шлакування та забруднення золою від спалювання жому поверхонь нагріву котлоагрегату, особливо в області високих температур в паливні, фестонах та пароперегрівачі.  До того ж, сполуки натрію і калію в золі при її налипанні можуть спричинити корозію сталевих елементів котла, особливо за високих температур. Практика переведення котлів  різної потужності на  спалювання біомаси на українських цукрових заводах (ДкВР-20, Радіант 24т, Інвеста 25т, БКЗ-75 та інші) показує, що процес шлакування поверхонь нагріву незворотній і різниться тільки інтенсивністю та швидкістю шлакування поверхонь котлів, призводячи до ситуації, коли котел доводиться зупиняти на розшлакування / очищення.)

ЗАДАЧА ЯКА СТОЯЛА ПЕРЕД НАШОЮ КОМПАНІЄЮ:

Забезпечення безперервної роботи котла Pierre Brouhon, при спалюванні гомогенізованого сушеного жому цукрового буряку протягом 90 -100 діб, саме таким є тривалість сезону цукроваріння.

Для виконання цієї задачі на котлі було встановлено 8 сажообдувних апаратів Clyde Bergemann для очищення поверхонь нагріву.

Сажообдувні апарати  встановлені  для обдуву наступних зон котла:

• Два  глибоковисувних маятникових сажообдувних апарати з ходом 4000 мм та 2700 мм відповідно з правого та лівого боків котла - для обдуву фестонів та пароперегрівача, в зоні температур 950 °С .
• Два частково висувні сажообдувні апарати з ходом 3300 мм - для обдуву конвективного пучка. Перший з апаратів встановлений перед конвективним пучком (за технічним рішенням, мав бути всередині пучка, проте встановлений перед пучком, за перешкоджаючих конструкцій назовні котла, другий апарат– після конвективного пучка знизу *
  * Частина обдувної труби довжиною 3300 мм з двома соплами постійно знаходиться в потоці димових газів, при обдуванні висувається на 3300 мм, обдуваючи пакети на всю глибину 6600 мм
• Два частково висувні сажообдувні апарати з ходом 1600 мм для обдуву шахтного економайзеру, встановлені з тилу шахти зверху пакету економайзера симетрично осі шахти, зліва та справа.
• Два сажообдувні апарати з елементом обертання для обдуву пакетів виносного економайзеру, встановлені в розсічки обох пакетів виносного економайзеру 

‍

РЕЗУЛЬТАТИ ВПРОВАДЖЕННЯ СИСТЕМИ ОЧИЩЕННЯ:

1. Котел відпрацював з встановленою системою очищення 2 сезони: 2022р - 2023р та 2023-24р без зупинок на розшлакування. (відповідно 140 та більше 100 діб поспіль).
2. Паропродуктивність котла після обдуву зростала на 3-4 т.
3. Паропродуктивність котла підтримувалась на рівні 28-32 т пари/год. За наявності достатньої кількості сушеного жому могла бути доведена до проектної 35 тон пари/год – обмеження внаслідок спроможності жомосушки.
4. Періодичність циклу обдуву становила від 8 до 10 до годин.
5. Завдяки систематичному обдуванню підтримувалася чистота поверхонь нагріву.
6. Після циклу обдуву,  температури  димових газів в зоні димососу знижувались на 30-40 градусів,  до позначки 200°С. Температура вихідних газів між циклами обдуву  не перевищувала задані граничні межі.
7. Додатковими перевагами застосування системи очищення стали: нівелювання температурних перекоси перед пароперегрівачем, та компенсування недостатньої потужності димососу. Завдяки систематичному очищенню, розрідження в газовому тракті знижувалось до мінус 10-15 Па  (без системи очищення навантаження на димосос зростало б і спричиняло б  перехід роботи котла з надлишком тиску замість під розрядженням).

‍

‍