1. Wstęp teoretyczny

Celem ćwiczenia przeprowadzonego na zajęciach było zapoznanie się z budową kotła małej mocy na przykładzie kotła KP-15, przeprowadzenie pomiarów ilości zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery oraz wyznaczenie sprawności kotła. Jest to kocioł o mocy 15 kW, z paleniskiem retortowym ( to jest takim w którym paliwo, ekogroszek lub pelety, podawane jest od dołu za pomocą podajnika ślimakowego, powietrze również podawane jest od strony retorty), zmodyfikowanym w celu umożliwienia obserwacji płomienia ( w drzwiczki kotła wstawiono szybę ogniotrwałą). Kocioł wyposażono w zasobnik do przechowywania paliwa. Podczas ćwiczenia paliwem spalanym w kotle były pelety.

W celu umożliwienia wykonania pomiarów potrzebnych do obliczenia sprawności kotła, instalację wyposażono w czujniki do pomiaru temperatury wody na wyjściu z kotła oraz na wejściu, jak i przepływomierz mierzący strumień objętości wody przepływającej w instalacji. Strumień paliwa, oraz jego wartość opałową zmierzono przed rozpoczęciem zajęć.

Sprawność kotła wylicza się ze wzoru

Gdzie:

- strumień masy wody przepływającej przez instalację

-ciepło właściwe wody

-temperatura na wyjściu z kotła

-temperatura na wejściu do kotła

-strumień masy paliwa podawanego do kotła

-wartość opałowa paliwa

Podczas ćwiczenia wykonywano również pomiary ilości NO_x , CO oraz O₂.

2. Schemat stanowiska

3. Tabela pomiarowa

Tabela 1: Wyniki pomiarów

Dane:

4. Przykładowe obliczenia

   Strumień masy wody:

   

Sprawność kotła:



Współczynnik nadmiaru powietrza:



Ilość zanieczyszczeń dla 10% tlenu:

5. Tabela wynikowa

Tabela 2: Wyniki obliczeń

6. Wykres

   
   Wykres 3: Zależność temperatur i poziomu zanieczyszczeń od wsp. nadmiaru powietrza

   
   

7. Wnioski

   Sprawność badanego kotła wynosi 41,7 %. Jako wynik przyjęto uśrednioną sprawność kotła dla wszystkich pomiarów. Ciepło właściwe i gęstość przyjęto z tablic. Optymalny pod względem spalin punkt dla kotła występuje przy współczynniku λ ok 1,7, gdzie emisja zarówno CO jak i NO jest względnie niska.