3.2.3. Надежность и маневренность вир-технологии

Интенсивность шлакования при ВИР-технологии, по данным УралВТИ, ниже, чем при традиционном сжигании, примерно вдвое, отложения более рыхлые, непрочные, зола уноса менее шлакующая. Причем уменьшение шлакования, загрязнения расположенных вне зоны активного горения поверхностей нагрева не может быть в определенной мере связано с изменением фракционного состава летучей золы и содержанием в ней недожога.

Это можно объяснить благоприятным сочетанием двух факторов: наличием вихревой зоны с восстановительной средой и меньшей оплавленностью золовых частиц. При сжигании угля по ВИР-технологии зола имеет более «рыхлую» структуру. По данным ВТИ, при ВИР-технологии удельная поверхность частиц золы S_уд равна 244 – 3460 см²/г, а для золы нереконструированного котла составляет 1700 – 2200 см²/г. В золе при факельном сжигании преобладают плотные стекловидные частицы, а в золе котла, реконструированного по ВИР-технологии, преобладают золовые частицы с большим количеством пор, которые не прошли стадию плавления. Это приводит к более высокой степени связывания серы. Вследствие большей сульфатизации летучей золы отложения имеют меньшую склонность к упрочнению за счет их дальнейшей сульфатизации. Также отмечено существенное обогащение уноса кальцием и уменьшение содержания железа в летучей золе по сравнению с исходной золой и шлаком. Дополнительно определено, что перераспределение CaO/SiO₂ выражено сильнее, чем на котле в проектном исполнении, что эквивалентно повышению расчетной температуры начала шлакования примерно на 15 – 25 ^oС.

Кроме всего вышеперечисленного изменение температурных полей в топке при переходе на ВИР-технологию сжигания топлива повышает маневренность котла. Подробные исследования работы экранных поверхностей нагрева, выполненные на котлах ОР-215 ТЭЦ «АЗ Пулавы» (Польша) до и после их модернизации, показали не только рост на 10 % максимально допустимой нагрузки котла по условиям работы металла экранных труб, но и снижение безопасной минимальной нагрузки. Измерения циркуляции (скорости течения) в испарительных поверхностях нагрева показали возможность их нормальной работы при нагрузке котла до 50 % номинальной (при 65 % до модернизации). При этом необходимо учитывать, что форсирование нагрузки не сопровождается интенсификацией шлакования по указанным выше причинам. При снижении нагрузки наличие горящей массы топлива в вихревой зоне и эжекция струи нижнего дутья под горелки стабилизирует воспламенение топлива.

На указанную технологию получены патенты России (№ 2067724, 2154234), США (№ 5769008, 6234093), Польши (№ 180167) и Европатент (№ 0747629).