Odnawialne źródła energii › download › download.php?name=TS...Konstrukcja kotła i komory...

Dobranie instalacji i urzadzeń

spalania do kotła

Zakład Inżynierii i Technologii

Energetycznych

Wieslaw RYBAK

Wymiary kotłów

Temat wykładów:

Określenie zasad, pomocnych w projektowaniu, doborze i eksploatacji instalacji

kotłowych użytkowanych w energetyce cieplnej i zawodowej.

Rośnie wielkość/moc kotłów/wydajność – od 300 t/h pary w latach 50. do > 3 000

t/h. Przeciętna moc elektryczna 500-660 MWe (1200 -1600 MWt), ale są budowane

o mocy > 1000 MWe.

Zwiększają się parametry pary – zwiększa się sprawność Rankina. Dla bloku 500

MWe przeciętnie ciś. Pary -160 -170 barów, temperatura ścian parownika – 400

480oC, temperatura pary świeżej – 565oC -570oC, temperatura ścian

przegrzewaczy pary > 600oC. Podkrytyczne parametry pary.

Aktualnie pracuje wiele kotłów na nadkrytyczne parametry pary: 300oC,

600/620oC.

Wymiary kotłów

Wyprodukowanie 500 MWe wymaga doprowadzenia energii w paliwie

równej 1370 MWt, z czego 90% przekazywane jest do pary. To odpowiada

190 t/h węgla kamiennego (z 26 MJ/kg ) lub 115 t/h oleju (z 42 MJ/kg).

Komora ma wysokość ok. 35 m z przekrojem poprzecznym 300 m2.

Głównym czynnikiem wyznaczającym konstrukcję paleniska i rodzaj

zastosowanych urządzeń jest typ i rodzaj spalanego paliwa.

O wyborze paliwa decyduje cena i dostępność w długim okresie czasu,

aspekty związane z ochroną środowiska, transport i składowanie i inne

Paliwo

Konstrukcja kotła i komory paleniskowej

20% stanowi powietrze I (pierwotne), pozostałe II (wtórne)

30% energii doprowadzonej z paliwa przejmują ściany parownika na

drodze promieniowanie od płomienia

50% ciepła na drodze promieniowania i konwekcji przejmują powierzchnie

przegrzewaczy pary, podgrzewacza wody

10% energii przejmuje podgrzewacz powietrza

10% energii wyprowadzane jest ze spalinami – strata kominowa (ciepło

parowania i entalpia spalin)


Konstrukcja paleniska


Objętość komory paleniskowej V związana jest z ilością wydzielonego

ciepła Q i masy spalin m

Q = mcg (Tad – Tin) = rgV cg (Tad – Tin)/ t

Sqad = mcg(Tad – Tex) = hmcg(Tad – Tin) = hQ

h = 1 - (Tex – Tin)/(Tad – Tin)

St/V = hrgCg(Tad – Tin)/qad

S/V = 2 (1/H + (n+1)/W +1/D)


Parametry projektowe instalacji spalania

•Przekazywanie ciepła od płomienia

•Emisja zanieczyszczeń

•Niedopał

•Wpływ różnych czynników na powierzchnie kotła

•Optymalna wielkość nadmiaru powietrza

•Stabilność płomienia i spalania

•Niezawodność, pewność ruchowa

Przekazywanie ciepła od płomienia

Aby zminimalizować wymagana powierzchnię rur wymagana jest duża wartości

strumienia ciepła przekazywanego od płomienia do otaczającej powierzchni

1. Ograniczenia na wielkość strumienia ciepła

• lokalna wielkość strumienia ciepła powinna być poniżej krytycznej dla której

pojawia się tzw. „dry out” (kryzys wrzenia ) rur parownika.

• Kryzys wrzenia – moment w którym mieszanina parowo-wodna nie jest w

stanie utrzymać warunków przepływu z filmem wodnym na ścianach rurowych.

Powierzchnia wewnętrzna rury powyżej punktu krytycznego staja się sucha.

• Pojawienie się tego zjawiska może spowodować przepalenie rur lub ich korozję

• Wartość krytycznego strumienia ciepła zależy od jakości pary, ciśnienia,

średnicy rur, ich pochylenia oraz rozkładu strumienia ciepła.

• Wartość strumienia krytycznego dla zagrożonych miejsc ocenia się przez

porównanie profilu wartości krytycznej z aktualnym profilem strumienia ciepła.

• W nowoczesnych kotłach krytyczna wartość jest rzadko poniżej 350 kW/m2


Najbardziej na kryzys wrzenia narażone jest dno kotła – taśmy skręcone,

gwintowanie refowanie, pokrywanie rur obmurzem.

Inne ograniczenie na wielkość przejmowanego strumienia ciepła wynika z

konieczności unikania przegrzania (spalenia) niechłodzonych elementów palnika

(np.. łopatki zawiriowywacza.

Stosuje się wysuwanie elementów lub powietrze chłodzące

Przekazywanie ciepła od płomienia – strumień ciepła

Ruszt posuwowo-zwrotny

Spiralny

Wirowy

Promieniowy

NOx może powstawać w czasie spalania z azotu atmosferycznego i azotu

paliwowego

Przepisy wymagają redukcji NOx do poziomu 200 mg/Nm3 (6% O2)

W czasie spalania węgla w emisji NOx dominuje azot paliwowy, zależy od

szybkości mieszania z powietrzem i nadmiaru powietrza. 10-30% Nf przekształca

się do NOx. – zależy od konstrukcji palnika i komory.

NOx atmosferyczne zależą od temperatury (ilości wydzielonego ciepła w pasie

palnikowym)

Emisja zanieczyszczeń - NOx

Emisja zanieczyszczeń - NOxKonstrukcja kotła:

•Typ kotła (palniki naścienne, narożne)

•Typ palników (konwencjonalne, z niską emisją Nox)

•Liczba i moc palników

•Obciążenie pasa palnikowego

•Czas przebywania

•Umiejscowienie dysz powietrza dodatkowego (OFA)

Warunki pracy kotła:

•Obciążenie

•Liczba pracujących młynów

•Pochylenie palników

•Warunki pracy palników (liczba wiru, stosunek pow.I dp pow. II

Właściwości węgla:

•Zawartość części lotnych

•Wskaźnik paliwowy FC/VM

•Zawartość azotu, i inne


Technologia Koszt (US$/kW) % redukcji NOx

Modyfikacja

spalania

0 - 10 10 - 25

Dysze OFA 5 - 15 10 - 30

Palniki low-NOX 6 - 40 20 - 60

Reburning 14 - 50 40 - 60

SNCR 5 - 50 20 - 70

SCR 80 - 180 60 - 90

Powstawanie zanieczyszczeń - SOx

Zawartość siarki w paliwach (0,5 -5%) Większość przekształca się w SO2

Część jest wiązana przez lotny popiół – 5% dla węgli kamiennych do 50%

dla węgli brunatnych.

Mały ułamek przekształca się w SO3 który kondensuje na zimnych

powierzchniach.

Wymagana emisja 200 mg Nm3 dla 6% O2.

Redukcja poprzez urządzenia odsiarczania spalin lub spalanie węgli z

niską zawartością siarki

W temperaturach poniżej kwaśnego punktu rosy powstaje H2SO4 który

kondensuje i prowadzi to do tworzenia kwaśnych osadów sadzy

emitowanych z komina lub do korozji.

Cząsteczki sadzy powstają w procesie krakingu lotnych węglowodorów w

strefie płomienia z niedomiarem utleniacza.

Mają wymiar 0,02 – 0,04 mm i aglomerują, stężenia na poziomie 1 g/m3

(5x10-7 cm3/cm3)

W kotle stężenie zależy od szybkości ich tworzenia i szybkości utleniania

Emisja sadzy jest problemem kiedy płomień jest zimny przy rozruchu lub

ubogi w tlen

Powstawanie zanieczyszczeń – SO3, sadza

Powstawanie zanieczyszczeń – HCl

Niektóre paliwa zawierają duże zawartości chloru (0,1 -1%) wag.

Chlor w płomieniu może się przekształcić w HCl.

Dla węgla z 0,3% chloru oznacza stężenie HCl w spalinach 250 ppm HCl

Niedopał

Nie można spalić w 100% paliwo. Niedopał stanowi koks, CO, węglowodory,

sadza.

Niespalony węgiel przechwytuje elektrofiltr. Wpływa na sprawność kotła i

elektrofiltru.

Obecność w lejach grozi pożarem i wybuchem.

Obniża komercyjne walory lotnego popiołu (< 5-7%)

Emisje pyły poniżej 50 mg/Nm3.

W warunkach spalania sadza zwykle się wypala.

W warunkach nadmiaru powietrza CO niskie. W wysokich temperaturach

płomienia , w warunkach stechiometrycznych CO2 → CO + 0,5 O2 co daje nawet

3000 ppm CO w czasie spalania oleju.


Parametry projektowe instalacji spalania

•Przekazywanie ciepła od płomienia

•Emisja zanieczyszczeń

•Niedopał

•Wpływ różnych czynników na powierzchnie kotła

•Optymalna wielkość nadmiaru powietrza

•Stabilność płomienia i spalania

•Niezawodność, pewność ruchowa

Wpływ różnych czynników na powierzchnię kotła

Żużlowanie i popielenie

Niepożądane

•Obniża wymianę ciepła

•Podwyższa straty ciśnienie w układzie ciągu

•Blokuje lej żużlowy i popiołowy

•Zaburza aerodynamikę płomienia w palnikach

Powyższe czynniki ograniczają wymagane obciążenie

Temperatura płomienia wpływa na zachowanie się cząstek popiołu w czasie ich

zderzania się z powierzchnią ogrzewalna kotła


Żużlowanie i popielenie Wpływ temperatury

Gradient temperatury 103 K/m od 1660 do 750 oC. Cząstka 30 mm z prędkością 15

m/s

schłodzi się do temperatury ok. 800oC przy zderzeniu z powierzchnią ekranu.

Cząstka >100 mm będzie miała przy zderzeniu temperaturę 1250oC, tj. powyżej

temperatury topliwości popiołów ok. 1200 oC

Strumień ciepła do powierzchni komory paleniskowej, jego temperatura,

przewodność cieplna osadu, razem określają grubość warstwy osadu zanim

cząstki popiołu zaczną się topić i spiekać

Kiedy w spalinach występuje wysoki poziom CO to atmosfera redukcyjna

powoduje obniżenie temperatury topliwości popiołu o 200oC poniżej tej

obserwowanej w atmosferze powietrza.

W obecności atmosfery redukcyjnej przemianą ulegają tlenki żelaza Fe2O3 do FeO.

Należy unikać uderzeń o ściany paleniska podstechiometrycznego płomienia


Żużlowanie i popielenie Wpływ strumienia ciepła, atmosfera

redukcyjna

Wpływ różnych czynników na powierzchnię kotła – Korozja

wysokotemperaturowa

Korozja rur parownika od strony spalin może być podstawową przyczyną

odstawień kotła

Szybkość ubywania metalu może osiągnąć 1000 – 2000 nm/h, co prowadzi po roku

do uszkodzenia rur

Atmosfera redukcyjna w otoczeniu rur powoduje powstawanie H2S w miejsce

SO2.

Drugim czynnikiem sprzyjającym korozji jest wysoko poziom HCl (> 200 ppm – co

odpowiada zawartości Cl = 0,25%.

Atmosfera redukcyjna + obecność H2S powoduje powstawanie wtrąceń FeS w

ochronnej warstwie tlenkowej Fe3O4 na powierzchni rur. Obecność HCl

przyśpiesza ten proces. Obecność przyklejonych niedopalonych ziaren węgla

przyśpiesza proces na skutek tworzenia lokalnych stref redukcyjnych.

Warunki redukcyjne są najważniejszym czynnikiem sprzyjającym korozji. Dla

unikania żużlowania i korozji kluczowe znaczenie ma kontrolowanie wartości

nadmiaru powietrza w płomieniu


Wysokotemperaturowa –przegrzewacze pary

Mechanizm korozji na powierzchni rur przegrzewaczy pary różni się od tego na

ścianach, ponieważ spaliny są równomiernie dotlenione.

Różne siarczany (sodu i potasu) kondensują i stopniowo akumulują się i reagują

tworząc stopione związki na powierzchni w temperaturach > 600oC.

Stężenie SO3 wyznacza punkt topliwości i agresywności stopionej warstwy.

Stopiona warstwa atakuje (rozpuszcza) ochronna warstwę tlenkową tworząc

siarczan chromu który dyfunduje do powierzchni.

Szybkość tego procesu zależy od wielkości strumienia ciepła , tj. od temperatury

spalin.

Należy unikać uderzeń świecącego płomienia na rury przegrzewaczy i aby

wysoka temperatura metalu była w miejscach gdzie temperatury spalin są niższe.


Wysokotemperaturowa –przegrzewacze pary


Niskotemperaturowa

Kondensacja H2SO4 na powierzchni poniżej temperatury punktu rosy powoduje

korozję na powierzchni metalu z szybkością proporcjonalną do szybkości

osadzania się. W czasie spalania oleju szybkość korozji osiąga maksimum w

temperaturach ok. 30oC poniżej punktu rosy (dla typowego stężenia SO3 – 20 ppm

dla oleju wynosi 130 oC).

Dla węgla niższe stężenia SO3 i obecność lotnego popiołu powodują że

szybkość korozji w 30oC poniżej punktu rosy nie jest groźna, ale niższe

temperatury już są.

Aby uniknąć korozji temperatura spalin w kotłach olejowych powinna być > 150oC,

a w węglowych > 120 oC.

Dlatego projektuje się instalacje z niskim nadmiarem powietrza, lub wdmuchuje

się dodatki MgOH


Niskotemperaturowa

Temperatura „wodnego punktu rosy” to temperatura poniżej której para wodna zawarta

w gazie (np. w powietrzu) zaczyna się skraplać. Obecność w gazie (powietrzu) kwasu

solnego, kwasu fluorowodorowego i bezwodnika kwasu siarkowego, powoduje

podwyższenie temperatury poniżej której następuje wykraplanie się kwaśnych par.

Mówimy wtedy o „kwaśnym punkcie rosy”. Przy zbyt niskiej temperaturze spalin

urządzenia omywane takimi spalinami szybko korodują, co znacznie skraca ich

żywotność. Natomiast nadmierne zwiększenie temperatury spalin powyżej temperatury

punktu rosy powoduje pogorszenie sprawności energetycznej kotła oraz sprawności

odpylania elektrofiltrów.

Wpływ różnych czynników na powierzchnię kotła – Erozja

Ziarna węgla i popiołu powodują zużywanie metalowych i ceramicznych części bloku:

młyn, wentylator spalin, instalacja transportu, powierzchnie ogrzewalne.

Podatność węgla jest mierzona i określana na podstawie składu popiołu. Główne

składniki to kwarc, piryt, glinokrzemiany i popiół.

Al = qc + 0,5pc + 0,2 Ac

Wp = AlQs/Q

Gdzie qc = 0,01 A (SiO2 – 1,5 Al2O3)

pc = 1,3 (S – 0,3) piryty

Qs standardowa kaloryczność - 25 MJ/kg; Q – kaloryczność danego węgla

4<Al<12 wysoka abrazyjność 3<Wp<15 wysoka erozyjność

Poprawa:

• Obniżenie zawartości popiołu w węglu

• Poprawa pracy zdmuchiwaczy popiołu

• Usuwanie popiołu z przegrzewaczy pary i ECO

• Obniżenie temperatury podgrzewanego powietrza

• Zastosowanie tarcz hamujących w miejscach przyspieszeń

• Stosowanie odpornych materiałów i napawanych powierzchni

Optymalny poziom nadmiaru powietrza

Ważną informacją o efektywnej pracy kotła jest optymalna wartość %CO2 lub %O2 dla

danego obciążenia. To oznacza że powinna być optymalizowana całkowita ilość

podawanego powietrza. To wymaga minimalizowania dossań powietrza oraz

przeprowadzenia szeregu testów (zwykle 4-5) w celu określenia optymalnej wartości

dla różnych obciążeń.

Np. dla pełnego obciążenia należy oczekiwać w czasie spalania węgla kamiennego na

wylocie z kotła optymalnej wartości CO2 = 15.5% . Dlatego testy powinny być

przeprowadzone dla 14,0; 15,0;; 15,5 i 16% CO2 dla stałego obciążenia kotła.

Uzyskane informacje powinny pozwolić wyznaczyć (straty) sprawność kotła dla każdej

powyższej zmiany ilości powietrza. Optymalna wartość %CO2 i O2 jest wyznaczana

przez wykreślenie wszystkich strat (sprawności).

Następnie testy są powtarzane dla obciążeń 80%, 60% i 40% wartości nominalnej.

Optymalne wartości są przedstawione na rys.

Optymalny poziom nadmiaru powietrza

Stabilność spalania – praca przy niskich

obciążeniach

Projekt kotła musi uwzględniać dobrą pracę kotła również przy niskich obciążeniach i w

czasie rozruchu. Jeśli kocioł jest przeznaczony do pracy w warunkach obciążeń

nominalnych to sprawność w niskich obciążeniach jest mniej ważna. Ale układ musi

utrzymać stabilne spalanie w zimnym kotle. Wymaga do czasami zainstalowania

instalacji wspomagającej – rozpyłowej.

Dla zimnego kotła stabilność płomienia ma podstawowe znaczenie, ponieważ utarta

zapłonu może powodować niedopał i następnie pożar w lejach , który może przenieść

się do kotła.

Stabilność ze względu na szerokie zmiany wartości A/F jest dodatkowym wymogiem dla

pracy przy niskich obciążeniach, ponieważ system kontroli nie jest w stanie utrzymać

tych parametrów w zmiennych warunkach. W przypadku spalania węgla te stany

przejściowe mogą wywołać zmiany z grupy palników związanych z jednym młynem do

innej grupy.


obciążeniach – uruchomienie ze stanu zimnego

Czas rozruchu jest ograniczony ze względu na szybkość z jaka rury kotłowe i elementy

turbiny mogą osiągnąć ich nominalną temperaturę. Zakres ilustruje rys.

Po nocnym odstawieniu uruchomienie trwa 1 h. Większość młynów nie pracuje poniżej

50% ich wydajności ze względu na stabilność podawania pyłu. Co więcej, przepływ

powietrza musi być utrzymany na poziomie koniecznego utrzymania pyłu w rurach

zasilających, zwykle 70% MCR.


obciążeniach – uruchomienie ze stanu zimnego

Zużycie ciepła na rozruch kotła zależy od jego parametrów konstrukcyjnych, sposobu

wyłączenia z ruchu, czasu postoju i stanu cieplnego kotła w momencie rozruchu.

Wykorzystanie oleju rozpałkowego może być główną pozycja w rachunku paliwa dla

kotła, ponieważ > 70 t oleju musi być zużyta dla kotła 500 MWe dla każdego zimnego

uruchomienia.

Starty rozruchowe wynoszą po postoju 8h – ok. 35%, po 20 h – ok. 45% i po 30 h – ok.

50% zapotrzebowania ciepła przy obciążeniu znamionowym kotła.

Warunkiem prawidłowego rozruchu jest właściwe rozmieszczenie palników zapłonowych

na ścianach komory. Ich łączna wydajność cieplna powinna wynosić 20-25% wydajności

palników głównych.


obciążeniach – okno pracy młyna

Ograniczenia na młyn powodują obniżenie wydajności/mocy siłowni. Generalnie

instalacja młynowa powinna spełniać np. warunki:

• Musi być w stanie podawać projektowe ilości węgla i produkować akceptowany

produkt (pył)

• Pył musi być rozdrobniony do zgodnie z wymogami. Zbyt drobne rozdrobnienie

wiąże się ze stratą mocy na potrzeby własne i może spowodować obniżenie

wydajności. Zbyt gruby przemiał będzie powodował wzrost starty niedopału.

• Wilgotny węgiel musi być odpowiednio suszony, kiedy pełna wydajności jest

utrzymywana, mieszanina pyłowoowietrzna powinna mieć odpowiednią temperaturę,

zwykle w zakresie 70 oC

• Młyn powinien pracować w bezpiecznych warunkach.

Nawet kiedy te warunki są spełnione w młynie istnieje nadal szereg eksploatacyjnych

ograniczeń nałożonych na pracę młyna do których należy:



410043,41

c

oiof

M

TTAW

Wydajność suszenia Jest określona przez dwa czynniki:

1.strumień masowy powietrza przez młyn

2.temperaturę powietrza podawanego do młyna. Im wyższą temperatura powietrza tym

mniejsza jest ilość strumienia masowego powierza potrzebnego do suszenia.

Przybliżony wzór suszenia jest np.:

Gdzie Wf (kg/s)jest wydajnością młyna, Ao – strumieniem powietrza na wylocie z młyna,

Ai strumieniem powietrza na wlocie do młyna = (Ao – Ai)/Ai jest zassaniem

fałszywego powietrza do młyna, Ti – temperatur ą powietrza na wlocie do młyna, To

temperatura mieszaniny pyłowopowietzrnej i Mc – zawartością wilgoci w węglu.

Należy zauważyć że pył węglowy opuszczający młyn zwykle zawiera nie więcej niż

5%wag. wilgoci.



Granica stopnia rozdrobnienia To ograniczenie wynika z konstrukcji siłowni. Nawet

dla obciążeń nominalnych rozmiary ziaren pyłu węglowego nie powinny być poza

pewnym zakresem. Np. dla węgli kamiennych zwykle przyjmuje się, że w zmielonym

pyle węglowym ziaren o wymiarach poniżej 75 mm powinno być 70-80%.

Kiedy elementy mielące młyna są zużyte (starte)będzie trudno zapewnić wymagany

zakres rozmiarów.

Opadanie pyłu węglowego Jeśli szybkość transportowanego pyl w pyłoprzewodach

będzie zbyt niska to część pyłu będzie opadać lub tworzyć zawiesinę. To może grozić

pożarami w przewodach. Dlatego podczas transportu pyłu powinien by zapewniona

minimalna bezpieczna prędkość powietrza transportującego pył .

Zwykle minimalna prędkość mieszaniny pylowopowietzrnej przyjmowana jest na

poziomie 18-20 m/s.



Granica erozyjnego zużywania Erozyjne zużywanie pyłoprzewodów zależy

wykładniczo od prędkości mieszaniny pyłowopowietrznej

Erozyjne zużywanie ~ (prędkość mieszaniny pyłowopowietrznej)5/2

Stąd kiedy prędkość mieszaniny wzrośnie dwukrotnie to szybkość erozyjnego

zużywania pyłoprzewodów zwiększy się sześciokrotnie. Dlatego wyróżnia się graniczną

prędkość mieszaniny pyłowopowietrznej powyżej której koszty wymiany elementów

staną się nieopłacalne. Najczęściej granica erozyjnego zużywania przyjmowana jest

jako 1,5 wartości prędkości opadania pyłu.

Granica bezpieczeństwa Kiedy stosunek A/F staje się zbyt wysoki stężenie pyłu w

mieszaninie pyłowopowietrznej może znaleźć się powyżej wartości określonych przez

dolną granicę wybuchowości.

Zwykle stosunek 5:1 traktowany jest jako bezpieczna granica, w pewnych źródłach

przyjmuje się wartość 3:1.



Schładzanie powietrza Kiedy strumień węgla w młynie obniża się należy obniżyć

strumień powietrza aż do osiągnięcia punktu „minimalnej prędkości” Dalsze obniżanie

wydajności węgla powodowałoby nadmierną temperaturę mieszaniny

pyłowopowietrznej, dlatego należy rozpocząć podawanie powietrza chłodnego.

Kiedy strumień powietrza chłodzącego jest maksymalny, temperatura powietrza

podawanego do młyna będzie najniższa. Oczywiście dla ustalonego maksymalnego

strumienia powietrza chłodzącego uzyskanie temperatury zmieszania będzie zależało

od ilości gorącego powietrza.

Dla naszych celów możemy założyć ze minimalna temperatura powietrza która można

uzyskać jest stała.



Graniczna moc wentylatora powietrza I Wentylator powietrza I dostarcza energii do

transportu mieszaniny pyłowopowietrznej. Przyjmuje się, że kiedy wentylatory pracują

maksymalnie wtedy to jest ograniczające młyn. Z badań wynika, ze wydajność

wentylatora może być przedstawiona w postaci prostej zależności z wystarczającą

dokładnością:

Wf + Wa = const

gdzie Wf i Wa są strumieniami masowymi paliwa i powietrza. Ta zależność pozwala na

wyznaczanie ograniczenia młyna dla różnych prędkości wentylatora i różnych wartości

ilorazu A/F.

Stabilność płomienia Zwykle przyjmuje się, że dla węgla kamiennego praca układu

palnik-komora spalania staje się niestabilna (wymaga włączenia palników rozpałkowych)

kiedy wydajność instalacji młynowej odnóży się poniżej 50% wartości maksymalnej.

Wyznaczenie okna pracy młyna

Wyznaczenie ilościowe wszystkich powyższych ograniczeń pozwala wyznaczyć tzw.

okno pracy danego młyna.



Granica stabilności płomienia i wydajności młyna są ograniczeniami odnoszącymi się

do strumienia węgla

Górnym ograniczeniem dla strumienia węgla jest wydajność młyna. Jeśli strumień węgla

przekracza ta granicę to młyn jest zasypany. Zwykle ta wartość jest podana przez

producenta młyna . Jednak musi być skorygowana uwzględniając zużycie elementów

mielących W przybliżeniu można założyć 75% wydajności maksymalnej dla elementów

mielących pracujących 15 000 godz.

Dolna wartość strumienia węgla w młynie wynika z wartości potrzebnej dla stabilności

płomienia. Typowo przyjmuje się wartość wydajności wynoszącą 0,6 - 0,5 wartości

maksymalnej nominalnej.



Granica transporty pyłu i erozyjnego zużywania są ograniczeniami odnoszącymi się

do strumienia powietrza jeśli prędkość mieszaniny pyłowopowietrznej będzie zbyt

niska to może to spowodować zatykanie przewodów.

Minimalna prędkość jest zwykle przyjmowana w transporcie pneumatycznym jako 20

m/s. Z drugiej strony jeśli prędkość powietrza jest zbyt wysoka to będzie powodowała

erozyjne zużywanie pyłoprzewodów. Jako maksymalna wartość przyjmuje się 1,5

wartości minimalnej.

Granica schłodzenia powietrza doprowadzonego do młyna i granica suszenia są

ograniczeniami na temperaturę mieszaniny pyłowopowietrznej Maksymalna wartość

strumienia węgla, która może być wysuszona przez dany strumień powietrza, zakładając

że ma on maksymalną możliwa temperaturę , jest wyznaczana przez graniczne

suszenie. Jeśli strumień węgla niebyły suszony zupełnie, młyn byłby zasypany lub

przeładowany i przez to obniżyłaby się sprawność kotła. Z drugiej strony, graniczne

schłodzenie powietrzem zapewnia, że niski strumień węgla opuści młyn z zadawalającą

temperaturą, niską wystarczająco aby nie spowodować samozapłonu . Oba

ograniczenia zależą od charakterystyki siłowni , takiej jak maksymalny i minimalny

dostępny strumień powietrza gorącego i chłodzącego oraz wydajności podgrzewacza

powietrza.


obciążeniach – odstawienie i obniżenie mocy

Możliwe są dwa rodzaje odstawień kotła: planowane i awaryjne.

Przed ostawieniem kotła do krótkotrwałego postoju (kilka godzin) należy stopniowo

zmniejszać obciążenie kotła, dla minimalnej wydajności urządzeń odciąć dopływ paliwa i

następnie przedmuchać kocioł świeżym powietrzem. Wyłączyć wentylatory i zamknąć

zasuwy. Chłodzenie kotła nie powinno przekraczać 55oC/h.

Jeśli wymagany jest przegląd i remont kotła to utrzymywane są w ruchu wentylatory

wyciągowe aby szybciej schłodzić kocioł.

W czasie awaryjnego odstawienia paliwo jest natychmiast odcinane i z kotła są

wydmuchiwane spaliny.

Questions

Odnawialne źródła energii › download › download.php?name=TS...Konstrukcja kotła i komory...

Documents

Transcript of Odnawialne źródła energii › download › download.php?name=TS...Konstrukcja kotła i komory...