CZ2006447A3 - Průtočný horkovodní fluidní kotel - Google Patents
Průtočný horkovodní fluidní kotel Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2006447A3 CZ2006447A3 CZ20060447A CZ2006447A CZ2006447A3 CZ 2006447 A3 CZ2006447 A3 CZ 2006447A3 CZ 20060447 A CZ20060447 A CZ 20060447A CZ 2006447 A CZ2006447 A CZ 2006447A CZ 2006447 A3 CZ2006447 A3 CZ 2006447A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fluidized bed
- water
- pipes
- horizontal
- boiler
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 39
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 12
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 abstract description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 7
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Průtočný horkovodní fluidní kotel na uhlí či uhlí a biomasu má fluidní topeniště s oxidační fluidní spalovací vrstvou minimálně 100mm klidové sypané výšky křemičitého pískuo zrnění mezi 1 až 2 mm, které je z boků a shora vymezeno membránovými stěnami (2) a zespodu trubkovým propadovým roštem (1), přičemž voxidační fluidní spalovací vrstvě křemičitého písku je instalována tepelná vestavba (3) se svislými trubkami (3.3) a podélnými trubkami(3.4) a (3.5), procházejícími membránovými stěnami (2) a napojenými na rozvodné trubky (3.1) a (3.2), horní rozvodná trubka či trubky (3.2) je napojena/jsou napojeny na buben (5), spodní rozvodná trubka či trubky (3.1) je napojena/jsounapojeny na tepelný výměník 4 ohřevu vody, který je instalován v kanálu spalin průtočného fluidního kotle a na vstupu je napojen na cirkulační vodní čerpadlo (7), a v membránové stěně (2) fluidního topeniště je instalován jeden či více sesypů (6) paliva.
Description
Technické řešení se týká horkovodních teplárenských kotelen o celkovém výkonu 2 až 30 MW s individuálními tepelnými výkony průtočných horkovodních fluidních kotlů 2 až 7
MW.
Dosavadní stav techniky
Zákon o ovzduší č. 352/2002 Sb. stanovuje emisní limity čistoty spalin uhelných kotlů, které si vynucují v případě českých hnědých uhlí desulfataci spalin. Pro teplárenské kotelny s tepelnými výkony do 30 MW je instalace desulfatační jednotky za ekologizovaný roštový kotel investičně příliš nákladná. Pro teplárenství jsou k dispozici energetická uhlí z úpraven uhlí, jejichž výhřevnost přesahuje 16 MJ/kg. Řešení problému je zvládnuto fluidním kotlem s oxidační fluidní spalovací vrstvou hrubozmného písku se současným přívodem uhlí a vápence do fluidního topeniště. Technické provedení představuje uspořádání fluidního kotle podle českého patentu č. 283 457. Zde fluidní topeniště nahrazuje roštové topeniště v klasickém roštovém kotli s volnou cirkulační horké vody přes ohřívač vody spojený s bubnem. Toto uspořádání je dlouhodobě úspěšně ověřeno. Jeho základním problémem jsou vysoké investiční náklady. Ty lze zásadně snížit pouze maximálním využitím možností, které představují instalace tepelné vestavby do fluidního topeniště a změna uspořádání výměníkové části fluidního kotle, tak aby byl zajištěn maximálně intenzívní přenos tepla ze spalin do vody. Zkušenosti získané při vývoji těchto horkovodních fluidních kotlů prokázaly, že zásadním problémem při řešení výše uvedených požadavků je nízká intenzita přenosu tepla při samovolném proudění u konvekčních výměníků fluidního kotle se svislými trubkami a podélným obtékáním těchto trubek spalinami a obtížné zajištění dostatečně intenzívní samovolné cirkulace vody tepelnou vestavbou fluidního topeniště, která nedovoluje plně využít možností až 48% odvodu tepla tepelnou vestavbou z celkového tepelného výkonu horkovodního fluidního kotle.
Podstata technického řešení
Problematika minimalizace investičních nákladů horkovodního fluidního kotle je řešena uspořádáním průtočného horkovodního fluidního kotle, spočívajícím vtom, že průtočný horkovodní fluidní kotel na uhlí nebo uhlí a biomasu s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého písku o změní do 3 mm je realizován s fluidním topeništěm s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého písku obsahující minimálně 100 mm klidové sypané výšky křemičitého písku o změní 1 až 2 mm, fluidní topeniště je z boků a shora vymezeno membránovými stěnami a zespodu trubkovým propadovým roštem, v oxidační fluidní spalovací vrstvě křemičitého písku je instalována tepelná vestavba se svislými trubkami a podélnými trubkami, procházejícími membránovými stěnami, homí rozvodná trubka či trubky je napojena/jsou napojeny na buben, spodní rozvodná trubka či rozvodné trubky je napojena/ jsou napojeny na tepelný výměník ohřevu vody, který je instalován v kanálu spalin průtočného fluidního kotle a na vstupu je napojen na cirkulační vodní čerpadlo, v membránové stěně fluidního topeniště je instalován jeden či více sesypů paliva. Usek kanálu spalin průtočného fluidního kotle s tepelným výměníkem ohřevu vody tvoří dvě membránové stěny a dvě trubkovnice tepelného výměníku. Tepelný výměník ohřevu vody je po výšce rozdělen na sekce vodorovných trubek, oddělených vodorovnými rozvodnými trubkami, v každé sekci je jedna či více vodorovných trubek napojena /jsou napojeny na svislé rozvodné trubky, v prvé sekci jsou svislé rozvodné trubky napojeny na přívodní vodorovnou rozvodnou trubku, v poslední sekci jsou svislé rozvodné trubky napojeny na odvodní vodorovnou rozvodnou trubku. Rozteče vodorovných trubek jsou alespoň v jedné sekci vodorovných trubek odlišné od rozteče vodorovných trubek v dalších sekcích vodorovných trubek. Membránové stěny fluidního topeniště jsou zčásti nebo zcela vyzděny. Trubkový propadový rošt tvoří shora uzavřené nátrubky s otvory v jejich boční stěně, nátrubky jsou instalovány na rozvodných trubkách. Sesyp či sesypy paliva instalované v membránové stěně fluidního topeniště jsou spojeny jedním či více šnekovými dávkovači paliva bez osového hřídele a s přívodem sekundárního vzduchu, sesyp či sesypy paliva jsou opatřeny klapkami.
Prezentované řešení je založeno na poznatcích získaných experimentálně při vývoji této spalovací technologie. Oxidační fluidní spalovací vrstvu křemičitého písku tvoří po výšce dva zásadně odlišné hydrodynamické systémy. Spodní představuje homogenní systém o teplotě
800 až 850 °C, který má charakter sopečné lávy v jícnu sopky s klidným, mírně zvlněným povrchem a má výšku zhruba 1000 mm. Součinitel tepla v této části oxidační fluidní spalovací • ·
vrstvy křemičitého pískuje 250 až 280 W/m2oC. Horní část tvoří silně expandovaný tryskající hydrodynamický systém, dosahující výšky zhruba 2800 mm. Součinitel přenosu tepla v tomto systému po výšce klesá, až v úrovni 1400 mm nad homogenním systémem má již zcela zanedbatelnou hodnotu. Klidová výška oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého pískuje zhruba 500 mm.
Každý teplárenský kotel musí do tepelné sítě dodávat teplo úměrně jeho odběru. Optimálním systémem výkonové regulace fluidního kotle v teplárenství je intenzívní produkce tepla spojená s ohřevem cirkulující vody na maximum a následná odstávka fluidního kotle na dobu, než teplota cirkulačního vodního systému klesne na povolené minimum. Fluidní kotel není nutné po každé takové odstávce nákladně startovat zemním plynem nebo topným olejem, pokud teplota fluidní spalovací vrstvy neklesne pod 400 °C. U fluidního kotle s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého pískuje možná jeho až 12hodinová odstávka. Prvým zásadním závěrem pro konstrukci průtočného horkovodního fluidního kotle je zjištění, že tepelnou vestavbu oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku je nutno instalovat ve výškovém rozmezí 600 až 1000 mm nad fluidním trubkovým propadovým roštem. Toto uspořádání využívá maximálně intenzívní přenos tepla do tepelné vestavby v homogenní části oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku. Při odstávce musí být klidová výška oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku nižší než je spodní úroveň trubek tepelné vestavby, tak aby během odstávky nebyla tepelnou vestavbou zchlazována. S ohledem na intenzitu tepelného toku a vysoké hydrodynamické odpory je při takovémto řešení tepelné vestavby nutná nucená cirkulace vody tepelnou vestavbou.
Dalším požadavkem je, aby trubky tepelné vestavby neporušily horizontální a vertikální míchání oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku, což by narušilo teplotní pole oxidační fluidní spalovací vrstvy a zásadně zhoršilo desulfataci spalin. Tento požadavek je splněn, když podstatnou část teplosměnné plochy tvoří vertikální trubky. Obsah popelovin a Ca aditiva obsažených ve spalinách průtočného horkovodního fluidního kotle s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého písku podstatně převyšuje obsah těchto látek ve spalinách roštových kotlů. Tato skutečnost vede k větší abrazi trubek konvekčního ohřívače vody oproti jeho abrazi v kotli s roštovým topeništěm. Důsledkem tohoto poznání je požadavek na nejen optimální, ale i konstantní rychlost spalin při jejich průchodu konvekčním ohřívačem při poklesu teploty spalin ze zhruba 700 °C na zhruba 180 °C. Součinitel přestupu teplaje při příčném obtékání trubek o téměř 50 % vyšší než v případu podélného obtékání trubek.
Tepelný výměník, instalovaný ve spalinovém kanálu průtočného horkovodního fluidního kotle, je proto nutné realizovat s příčným obtékáním svazku vodorovných trubek spalinami, zmenšujícími se roztečemi těchto trubek po trase spalin a s nuceným přívodem vody do tepelného výměníku, bez úseků s volnou cirkulací vody přes buben.
Pro účely popisu řešení průtočného horkovodního fluidního kotle je uvedeno vysvětlení základních technických pojmů spojených s technologií tohoto spalovacího systému :
Oxidační fluidní spalovací vrstva křemičitého písku je spalovací systém, který zajišťuje spalování uhlí nebo uhlí a biomasy bez omezení a úpravy jejich granulometrie s tím, že veškeré popeloviny a částečně nasulfatované Ca odpady oddrcené na velikost úletové frakce odcházejí z fluidního topeniště se spalinami. Oddrcování popelovin z povrchu hořící uhelné částice a povrchových vrstev Ca aditiva je důsledkem hybnosti částic křemičitého písku.
- Pod pojmem Ca aditivum se rozumí vápenec CaCO3, který se přivádí s uhlím do fluidního topeniště a který je z hlediska dosažení intenzifikace desulfatace spalin doplněn směsí popelovin, síranu vápenatého CaSC>4 a hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 přiváděnou trasou sekundárního vzduchu do fluidního topeniště; Ca(OH)2 vzniká hydratací zkalcinovaného vápence na oxid vápenatý CaO po nástřiku vody do spalin za průtočným horkovodním fluidním kotlem. CaO opouští fluidní topeniště nasulfatovaný na CaSO4 zhruba do 30 %.
Při přívodu pouze spalovacího vzduchu do trubkového propadového roštu fluidního topeniště, tak aby teplota oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku byla 800 až 850 °C, obsah O2 ve spalinách byl zhruba 13,2 % a nebyly by splněny emisní limity čistoty spalin oxidu uhelnatého CO a oxidů dusíku NOX a komínová ztráta průtočného horkovodního fluidního kotle by byla neúnosná. Teplota oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku je určena podmínkou sulfatace CaO na CaSO4. Problém obsahu O2 ve spalinách je řešen recyklem spalin, doplňujícím přívod spalovacího vzduchu, tak aby při teplotě oxidační fluidní spalovací vrstvy 800 až 850 °C byl obsah kyslíku O2 ve spalinách 7,5 až 8 %. Pokud bychom instalovali maximálně technologicky možnou vestavbu do fluidního topeniště, při teplotě 850 °C by teplosměnnou vestavbou bylo odvedeno 48 % celkově průtočným horkodním fluidním kotlem produkovaného tepla. Za těchto podmínek by byl obsah O2 ve spalinách zhruba 5 % a recykl spalin by byl nulový.
• ·
Čím je větší tepelná vestavba oxidační fluidní spalovací vrstvy hrubozmného křemičitého písku, tím je menší recykl spalin přidávaný ke spalovacímu vzduchu, tím se zároveň zmenšuje průtok fluidačního média, průřez trubkového propadového roštu fluidního topeniště, velikost tepelného výměníku a velikost zařízení na čistění spalin ve spalinové trase.
Základní výhodou prezentovaného řešení průtočného horkovodního fluidního kotle je minimalizace investičních nákladů. Snížení průtoku fluidačního média a následně průtoku spalin kotlovou jednotkou vede i k úspoře elektrického proudu elektrických motorů ventilátoru fluidačního média a kouřového ventilátoru, a tedy i k úspoře provozních nákladů fluidní kotelny. Zvyšuje se provozní spolehlivost tlakového celku průtočného horkovodního fluidního kotle, protože sváry trubek tepelného výměníku jsou vně tlakového tělesa.
Přehled obrázků na výkresech
Technické řešení je podrobněji popsáno na obrázcích 1, 2, 3 a 4. Obrázek 1 je strojně technologickým schématem horkovodní fluidní kotlové jednotky s průtočným horkovodním fluidním kotlem. Obrázky 2, 3 a 4 znázorňují průtočný horkovodní fluidní kotel. Na obrázku 2 je podélný řez průtočným horkovodním fluidním kotlem. Na obrázku 3 je příčný řez fluidním topeništěm tohoto kotle a na obrázku 4 je příčný řez tepelným výměníkem tohoto kotle.
Příklad provedení technického řešení
Průtočný horkovodní fluidní kotel spalující uhlí s vápencem je tvořen fluidním topeništěm s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého písku a tepelným výměníkem 4 vody. Fluidní topeniště je zespodu vymezeno trubkovým propadovým roštem i a uzavřeno dnem 2.4. Trubkový propadový rošt i tvoří dvě přívodní trubky 1.1 , které jsou napojeny na centrální trubku 1.2 fluidačního média, ve které jev úseku mezi přívodními trubkami 1.1 instalována zde neznázoměná uzavírací klapka. Na přívodní trubky 1.1 jsou napojeny rozvodné trubky 1.3 opatřené shora uzavřenými nátrubky 1.4 s kruhovými otvory po stěnách nátrubků 1,4.
Fluidní topeniště je z boků vymezeno membránovými stěnami 2 vyzděnými po celé ploše včetně stropu fluidního topeniště žárobetonem 23. Membránové stěny 2 jsou zespodu napojeny na podélné vodní trámce 2.2 a příčné vodní trámce 2.5. Podélné vodní trámce 23 jsou zavodňovacími trubkami 2.1 spojeny s bubnem 5. Shora jsou membránové stěny 2 tvořící boční stěny průtočného fluidního kotle napojeny na sběrné trubky 2.9, ústící do bubnu
5. Zadní membránová stěna 2 fluidního topeniště má svou sběrnou trubku 2.6 trubkami 2.7 napojenou na sběrnou trubku 2,8. Tato sběrná trubka 2.8 je spojena se sběrnými trubkami 2.9. Na sběrnou trubku 2.8 jsou dále napojeny membránové stěny 2 čel průtočného fluidního kotle. Fluidní topeniště je postaveno na stojinách 2,10.
Tepelnou vestavbu 3 oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku tvoří dvě paralelní řady trubkových mříží. Ty jsou spodními podélnými trubkami 3.4 a horními podélnými trubkami 33 napojeny na rozvodné trubky 3.1 a 33. Spodní podélné trubky 3.4 a homí podélné trubky 33 jsou propojeny svislými trubkami 33.
Spaliny z fluidního topeniště vstupují do tepelného výměníku 4 ohřevu vody. Spalinový kanál tepelného výměníku 4 ohřevu vody tvoří dvě membránové stěny 2 a dvě trubkovnice
43. Trubkový svazek tepelného výměníku 4 vody tvoří tři sekce vodorovných trubek 4.1. Prvá sekce těchto trubek je dvojchodá. Voda z cirkulačního čerpadla 7 vodního okruhu teplárenského systému je přiváděna do přívodní vodorovné rozvodné trubky 43. Na tuto trubku navazují svislé rozvodné trubky 43. Svislé rozvodné trubky 43 z druhého chodu prvé sekce tepelného výměníku 4_ ohřevu vody jsou napojeny na vodorovnou rozvodnou trubku
4.4 tepelného výměníku 4 ohřevu vody druhé sekce. Svislé vodorovné trubky 4.3 třetí sekce tepelného výměníku 4 ohřevu vody jsou napojeny na odvodní vodorovnou rozvodnou trubku
4.6 třetí sekce tepelného výměníku 4 ohřevu vody. Ta je spojena s rozvodnými trubkami 3.1 tepelné vestavby 3. Voda z tepelné vestavby 3 je rozvodnými trubkami 33 odváděna do bubnu 5. Ohřátá voda odchází z bubnu 5_ do vodního okruhu teplárenského systému.
Uhlí s vápencem je zde neznázoměnou trasou přívodu paliva přiváděno dvojicí šnekových dávkovačů 8 přes dva sesypy 6 paliva stíněnými klapkami 6.1 do fluidního topeniště. Neznázoměnou trasu paliva tvoří zásobník uhlí, redlerový podavač uhlí, šikmý dopravní šnek bez osového hřídele, zásobník vápence s turniketem, jehož výsyp je zaveden do šikmého dopravního šneku bez osového hřídele, provozní zásobník uhlí a násypky šnekových dávkovačů 8 , do násypek je instalován přívod hasicí vody.
Fluidační médium tvoří směs spalovacího vzduchu a recyklážních spalin, která je ventilátorem 9 dopravována do trubkového propadového roštu L Při startu ventilátor 9 přivádí spalovací startovací vzduch do hořáku 11 na zemní plyn a spalovací komory 10, jejíž spaliny zajišťují start průtočného horkovodního fluidního kotle, pokud teplota oxidační fluidní spalovací vrstvy křemičitého písku klesla pod 400 °C. Průtočný horkovodní fluidní kotel je za těchto podmínek startován po sekcích fluidního topeniště, prvá sekce je startována při uzavřené uzavírací klapce v centrální trubce 1.2. Tato klapka je při startu druhé sekce fluidního topeniště a při provozu průtočného horkovodního fluidního kotle trvale zcela otevřena.
Spaliny z průtočného horkovodního fluidního kotle odcházejí do cyklonového odlučovače
14. V této trase spalin je do spalin pneumatickými vodními tryskami 13 nastřikována voda. Odpady spalovacího procesu tvořené popílkem a odpady desulfatace spalin jsou ze zásobníku 15 jednak odváděny šnekovým dopravníkem 19 do zásobníku 20, jednak jsou turniketem 16 zaváděny do trasy sekundárního vzduchu z ventilátoru 12. Do této trasy jsou turniketem 4/7 přiváděny odpady spalovacího procesu ze dna spalinového kanálu tepelného výměníku 4 ohřevu vody.
Spaliny z cyklonového odlučovače 14 procházejí tkaninovým flitrem 17 s tlakovým profukem plachetky a vstupují do kouřového ventilátoru 21. Jedna část spalin odchází do komína, druhá část je recyklem spalin fluidního topeniště.
Odpady spalovacího procesu zachycené tkaninovým filtrem 17 jsou turniketem 18 zaváděny do mezizásobníku 20. Z něj jsou šikmým šnekovým dopravníkem bez osového hřídele zaváděny do provozního zásobníku kotlové jednotky. Jeho výpusť je opatřena pneumatickou hubicí, která umožňuje plnění cisteren. Ty odvážejí odpady spalovacího procesu. Po nástřiku vody tyto odpady spalovacího procesu tvoří na skládce stabilizát.
Je prezentováno technické řešení průtočného horkovodního fluidního kotle s následujícími výkonovými, technologickými a rozměrovými parametry :
Tepelný výkon kotle : 7 MW přenos tepla tepelnou vestavbou fluidního topeniště : 2,0 MW vstupní teplota vody do tepelného výměníku 4 : 70 °C výstupní teplota vody z bubnu 5 : 130 °C
Palivo :
uhlí granulometrie ořech o2 MUS a.s.
| velikost částic uhlí: | 10 až 20 mm |
| výhřevnost: | 19,8MJ/kg |
| celkový obsah síry : | 1,7% |
| obsah popela v sušině : | 10,5 % |
| celkový obsah vody : | 26,3 % |
| Vápenec : lom Čížkovice | |
| granulometrie : | 0,5 až 1 mm |
| Průřez fluidního topeniště : | 2,2 m x 3,2 m |
| průřez spalinového kanálu tepelného výměníku 4 vody : | 2,4 m x 1,7 m |
| výška mezi trubkovým propadovým roštem X | |
| a stropem fluidního topeniště : | 5 m |
| průměr bubnu 5 : | 1000 mm |
| Tepelná účinnost kotle : | 90% |
| obsah kyslíku O2 ve spalinách : | 7,5 % |
| Čistota spalin za referenčních podmínek : 6 % O2, suché spaliny, 0 C, 102, | |
| oxidy dusíku NOx jako oxid dusičitý NO2 : | 330,4 mg/m3 |
| oxid uhlíku CO : | 194,7 mg/m3 |
| oxid siřičitý SO2: | 525,2 mg/m3 |
| tuhé látky : | 19,1 mg/m3 |
Průmyslová využitelnost
Průtočné horkovodní fluidní kotle mohou jako palivo kromě uhlí využívat nejen směs uhlí a biomasy, ale i uhlí a granulovaných spalitelných odpadů, které nemají charakter nebezpečných látek pro životní prostředí.
Claims (7)
1. Průtočný horkovodní fluidní kotel na uhlí nebo uhlí a biomasu s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého písku o změní do 3 mm, vyznačuící se tím, že fluidní topeniště s oxidační fluidní spalovací vrstvou křemičitého písku obsahuje minimálně 100 mm klidové sypané výšky křemičitého písku o změní mezi 1 až 2 mm, fluidní topeniště je z boků a shora vymezeno membránovými stěnami (2) a zespodu trubkovým propadovým roštem (1), v oxidační fluidní spalovací vrstvě křemičitého písku je instalována tepelná vestavba (3) se svislými trubkami (3.3) a podélnými trubkami (3.4) a (3.5), procházejícími membránovými stěnami (2) a napojenými na rozvodné trubky (3.1) a (3.2), horní rozvodná trubka či trubky (3.2) je napojena/jsou napojeny na buben (5), spodní rozvodná trubka či trubky (3.1) je napojena/jsou napojeny na tepelný výměník 4 ohřevu vody, který je instalován v kanálu spalin průtočného fluidního kotle a na vstupu je napojen na cirkulační vodní čerpadlo (7), v membránové stěně (2) fluidního topeniště je instalován jeden či více sesypů (6) paliva.
2. Zařízení podle bodu 1,vyznačující se tím, že úsek kanálu spalin průtočného fluidního kotle s tepelným výměníkem (4) ohřevu vody, tvoří dvě membránové stěny (2) a dvě trubkovnice (4.5) tepelného výměníku (4).
3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že tepelný výměník (4) ohřevu vody je po výšce rozdělen na sekce vodorovných trubek (4.1), oddělených vodorovnými rozvodnými trubkami (4.4), v každé sekci je jedna či více vodorovných trubek (4.1) napojena či napojeny na svislé rozvodné trubky (4.3), v prvé sekci jsou svislé rozvodné trubky (4.3) napojeny na přívodní vodorovnou rozvodnou trubku (4.2), v poslední sekci jsou svislé rozvodné trubky (4.3) napojeny na odvodní vodorovnou rozvodnou trubku (4.6).
4. Zařízení podle bodu 1,vyznačující se tím, že rozteče vodorovných trubek (4.1) jsou alespoň v jedné sekci vodorovných trubek (4.1) odlišné od rozteče vodorovných trubek (4.1) v dalších sekcích vodorovných trubek (4.1).
5. Zařízení podle bodu 1, v y z n a č u j í c í se t í m, že membránové stěny (2) fluidního topeniště jsou zčásti nebo zcela vyzděny.
6. Zařízení podle bodu 1,vyznačuj ící se tím, že trubkový propadový rošt (1) tvoří shora uzavřené nátrubky (1.4) s otvory v jejich boční stěně, nátrubky (1.4) jsou instalovány na rozvodných trubkách (1.3).
7. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že sesyp či sesypy (6) paliva jsou spojeny s jedním či více šnekovými dávkovači (8) paliva bez osového hřídele a s přívodem sekundárního vzduchu, sesyp či sesypy (6) paliva jsou opatřeny klapkou či klapkami (6.1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060447A CZ2006447A3 (cs) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Průtočný horkovodní fluidní kotel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20060447A CZ2006447A3 (cs) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Průtočný horkovodní fluidní kotel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2006447A3 true CZ2006447A3 (cs) | 2008-01-23 |
Family
ID=38961135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20060447A CZ2006447A3 (cs) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Průtočný horkovodní fluidní kotel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2006447A3 (cs) |
-
2006
- 2006-07-10 CZ CZ20060447A patent/CZ2006447A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101586805B (zh) | 一种生物质颗粒燃料燃烧装置 | |
| CN111878800A (zh) | 一种微流化层燃锅炉燃烧方法 | |
| WO2017014299A1 (ja) | 竹材を主燃料にしたバイオマス発電システムおよび該バイオマス発電システムにおける竹材の燃焼方法 | |
| CZ2006447A3 (cs) | Průtočný horkovodní fluidní kotel | |
| CZ17020U1 (cs) | Průtočný horkovodní fluidní kotel | |
| JP6554985B2 (ja) | 加圧循環流動炉の運転方法及び運転装置 | |
| CZ17021U1 (cs) | Průtočný parní fluidní kotel | |
| CZ2006448A3 (cs) | Průtočný parní fluidní kotel | |
| CZ20033334A3 (cs) | Fluidní kotel | |
| CZ2007909A3 (cs) | Cirkulacní fluidní kotel na uhlí a biomasu | |
| JP2015209992A (ja) | 廃棄物焼却処理装置及び廃棄物焼却処理方法 | |
| JPH1114029A (ja) | 循環流動層燃焼装置及びその運転方法 | |
| CZ20031555A3 (cs) | Fluidní cirkulační kotel | |
| RU55933U1 (ru) | Установка для сжигания отходов | |
| CZ13483U1 (cs) | Fluidní cirkulační kotel | |
| CZ18513U1 (cs) | Fluidní topeniště teplárenských kotlů | |
| CZ14438U1 (cs) | Fluidní kotel | |
| CZ189696A3 (cs) | Způsob modernizace uhelného roštového kotle | |
| CZ16156U1 (cs) | Fluidní kotel na hrubozrnné uhlí | |
| CZ14122U1 (cs) | Fluidní kotel na uhlí | |
| CZ2007410A3 (cs) | Fluidní topenište teplárenských kotlu | |
| CZ17807U1 (cs) | Fluidní topeniště teplárenských kotlů | |
| CZ2007303A3 (cs) | Fluidní topenište teplárenských kotlu | |
| CZ18512U1 (cs) | Cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu | |
| CZ18249U1 (cs) | Cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu |