Efektywność
Efektywność
procesów i urządzeń
procesów i urządzeń
Norbert Szmolke
Norbert Szmolke
Politechnika Opolska
Politechnika Opolska
2010
2010
Poprawa sprawności
Poprawa sprawności
kotłów
kotłów
Jak poprawić sprawność?
Jak poprawić sprawność?
Modernizacja konstrukcji kotła:
1. Sposób doprowadzenia paliwa
2. Instalacja palników niskoemisyjnych
3. Automatyczne sterowanie wentylatorami
4. Automatyzacja układów regulacji
5. Automatyzacja rozruchu i wygaszania kotła
6. Podgrzanie powietrza do spalania
Poprawa sposobu eksploatacji
Poprawa sposobu eksploatacji
kotła
kotła
1. Kontrola stosunku nadmiaru powietrza do
spalania oraz utrzymywanie ilości powietrza na
poziomie zbliżonym do optymalnego
2. Praca na poziomie obciążeń kotła, zbliżonym
do optymalnej sprawności
3. Okresowa kontrola skuteczności izolacji 
(pomiar temperatury zewn. izolacji)
4. Sprawdzanie szczelności kotła  okresowy
przegląd obmurza i pomiar zawartości O2 w
poszczególnych przelotach kanałów
spalinowych
5. Kontrola czystości powierzchni
przepływu ciepła w kotle
6. Kontrola jakości wody kotłowej
7. Regularne usuwanie żużla i popiołów z
lejów
Możliwości zmniejszenia emisji
Możliwości zmniejszenia emisji
szkodliwych produktów spalania
szkodliwych produktów spalania
redukcja składników palnych w produktach
spalania (CO w spalinach, C w żużlu i
popiele)
zmniejszenie NOx w spalinach
Usuwanie SO2, HF, HCl podczas
oczyszczania spalin; (ich ilość zależy wyłącznie
od realizacji procesu spalania).
Zmniejszenie ilości tlenku węgla
Dostarczenie odpowiedniej ilości tlenu do
spalania, dobrego wymieszania składników
Wysoka temperatura spalania
Długi czas przebywania reagentów w komorze
spalania
Intensyfikacja przepływu spalin
Zmniejszenie ilości tlenku węgla
Tlenki azotu w spalinach
W kotle powstają tlenki azotu
termiczne (efekt utleniania się azotu z
powietrza)
1. w strefach spalania pow. 1300 OC
2. pochodzące z nadmiaru powietrza w
komorze spalania
3. zależne od czasu przebywania spalin w
strefie wysokich temperatur
Wpływ  na NOx i CO w spalinach w temp. poniżej
1000OC
O
poni
ż
ej 800 C
Gwa
ł
towny wzrost CO w temp.
Tlenki azotu w spalinach w spalinach
W kotle powstają tlenki azotu
termiczne (efekt utleniania się azotu z
powietrza)
paliwowe (z azotu, zawartego w paliwie)
1. w czole płomienia w połączeniu z
wodorem w obecności tlenu przechodzą
w azotki
2. Ilość zależy od organicznie związanego
azotu w paliwie oraz lokalnego stężenia
tlenu
T i  a NOx przy nN,pal = 1,3 %
Zmniejszenie ilości NOx w spalinach
ograniczenie stężenia tlenu w strefach tworzenia
NOX poprzez wielostopniowe spalanie paliwa (na
pierwszych stopniach z  <1)
wyrównana temperatura w strefach reakcyjnych z
bieżącą kontrolą (uniknięcie występowania lo-
kalnych wartości, przekraczających 1400OC po-
przez recyrkulację spalin i rozdzielenie procesu
przepływu ciepła od procesu spalania)
Zmniejszenie ilości NOx w spalinach
Zmniejszenie SO2 w spalinach
Odsiarczanie w palenisku  pierwotne
Odsiarczanie poza kotłem  wtórne
(spaliny)
Zmniejszenie SOx w spalinach
Odsiarczanie w palenisku  pierwotne
1. Wprowadzenie do komory spalania
wapna palonego CaO lub kamienia
wapiennego CaCO3 wiążącego SO3do
gipsu CaSO4.
2. SO2 musi ulec utlenieniu do SO3
Zmniejszenie SO2 w spalinach
Odsiarczanie poza kotłem  wtórne (spaliny)
1. mokre  przepływ spalin przez wodną
zawiesinę kamienia wapiennego CaCO3 lub
mleka wapiennego Ca(OH)2; skuteczność
ok.95%
2. półsuche  wtryskiwanie mleka wapiennego do
spalin
3. suche  przepuszczanie spalin przez warstwę
związków wapna lub aktywnego węgla
Schemat regulacji parametrów decydujących o
emisji składników szkodliwych z kotła
y
ródła:
Szargut j. i in. Racjonalizacja użytkowania energii w
zakładach przemysłowych
Górzynski J. i in.: Wytwarzanie i użytkowanie energii w
przemyśle
www.wikipedia.pl
Dziękuję za uwagę
Dziękuję za uwagę