Definicja kotła parowego-jest to naczynie zamknięte służące do wytwarzania pary pod ciśnieniem wyższym niż atmosferyczne. Wskutek zamknięcia pary rośnie jej ciśnienie tym samym temperatura wrzenia. Rośnie w ten sposób także zawartość energii powstającej w parze W skład nowoczesnego urządzenia kotłowego wchodzą następujące główne elementy: 1. Parownik, zbudowany w postaci jednego lub kilku cylindrycznych naczyń stalowych, zwanych walczakami, albo z układu rur. W parowniku tworzy się para. mokra nasycona o znacznym stopniu suchości. 2. Palenisko, którego zadaniem jest możliwie zupełne spalanie doprowadzonego paliwa z udziałem powietrza jednocześnie doprowadzanego do paleniska. Budowa paleniska zależy od rodzaju paliwa i od budowy kotła. Z paleniskiem związane są: urządzenie zasilające je paliwem; ruszt, na którym leży spalane paliwo stałe; palniki do spalania paliwa ciekłego, gazowego lub pyłowego; urządzenie doprowadzające powietrze potrzebne do spalania: komora paleniskowa; wewnątrz której następuje spalanie części lotnych oraz paliw ciekłych, gazowych i pyłowych; urządzenie do usuwania popiołu i żużla; urządzenie do obsługi i czyszczenia paleniska; obmurze tworzące obudowę paleniska kotła i kanałów spalinowych; izolacja cieplna. 3. Przegrzewacze pary i podgrzewacze wody i powietrza, których rolę poznamy pózniej. Oprócz wymienionych elementów urządzenia kotłowego wchodzą w jego skład również inne urządzenia pomocnicze potrzebne do pracy kotła, jak urządzenie do wytwarzania ciągu, do zasilania kotła wodą i paliwem, do usuwania popiołu i żużla, do oczyszczania wody zasilającej i spalin, osprzęt, armatura, aparatura kontrolno-pomiarowa : automatyka. Parametry techniczne. Podstawowymi wielkościami, które charakteryzują każdy urządzenie kotłowe, są: wydajność kotła, ciśnienie i temperatura pary, natężenie powierzchni ogrzewalnej i sprawność kotła Schemat kotła: Sprawność kotła parowego Cieplną sprawność kotła nazywamy stosunek ciepła przekazanego czynnikowi w kotle, do strumienia ciepła doprowadzonego do kotła: Metoda bezpośrednia: D-strumień masy pary[kg/s] B-strumień paliwa[kg/s] Metoda pośrednia: =100-Ss [%] "S = Sw + Sco + Sz + Sp + Spr 1.Sw-strata wylotowa CO2-zawartość w spalinach a-współczynnik zależny od ilości wilgoci w paliwie Ts-temp.spalin Tpow-temp.powietrza 2.Sco-strata spalania niezupełnego ł-współczynnik przeliczeniowy dla paliwa 3.Strata przez promieniowanie-odczytujemy z wykresu 4. Sz strata niecałkowitego spalania w żużlu, %; 5. Sp strata niecałkowitego spalania w popiele lotnym, %; Kotły dzielimy w zależności od: 1.Przeznaczenia -energetyczne(elektrownie dużej mocy) -przemysłowe(ciepłownie, elektrociepłownie przemysłowe) -grzewcze(ciepłownie lokalne) 2.Postaci wyjściowej czynnika roboczego -wodne -parowe 3.Rodzaju paleniska -warstwowe(z rusztem stałym, ruchomym narzutowe, ze złożem fluidalnym) -komorowe(pyłowe, olejowe, gazowe) 4.Konstrukcje głównej powierzchni ogrzewalnej -płomienicowe -płomienicowo-płomieniówkowe -rurowe 5.Liczny ciągów (nawrotów) spalin -jednociągowe -dwuciągowe -wielociągowe 6.Postaci odprowadzanego żużla -ze stałym odprowadzeniem żużla -z ciekłym odprowadzeniem żużla 7.Obiegu wody -z obiegiem naturalnym -z obiegiem wspomaganym -z obiegiem wymuszonym -przepływowym Pod względem ciśnienia pary możemy podzielić .kotły na cztery rodzaje: 1 - kotły niskoprężne - do 15 at nadciśnienia; 2 - kotły średnio prężne - do 40 at nadciśnienia; 3 - kotły wysokoprężne - do 150 at nadciśnienia; 4 - kotły na najwyższe ciśnienia - ponad 150 at nadciśnienia Oznaczenia kotłów przyjęte przez producentów kotłów w Polsce: Pierwsza litera symbolu: O-kotły opromieniowane parowe wodnorurowe z obiegiem naturalnym B- kotły opromieniowane parowe wodnorurowe, przepływowe A-kotły opromieniowane parowe wodnorurowe, ze wspomaganą cyrkulacją W-kotły wodne wodnorurowe Druga litera symbolu: R-węgiel kamienny, palenisko rusztowe P- węgiel kamienny, palenisko pyłowe M- węgiel brunatny, palenisko rusztowe B- węgiel brunatny, palenisko pyłowe O-kotły opalane olejem G-kotły opalane gazem F-kotły ze stacjonarnym złożem fluidalnym Fz-kotły z cyrkulującym złożem fluidalnym U-kocioł odzyskowy Cyfra za symbolem literowym, w przypadku kotłów parowych, określa wydajność kotła w Mg/h, w przypadku kotłów wodnych moc cieplną kotła w Gcal/h KOCIOA FLUIDALNY Fluidyzację nazywa się metodę zetknięcia fazy stałej z fazą gazową lub ciekłą w procesach technologicznych. Metoda ta polega na zawieszeniu rozdrobionego ciała stałego w płynącym do góry strumieniu pyłu. W energetyce do produkcji pary lub gorącej wody budowane są tzw. kotły fluidalne z paleniskiem wykorzystującym zjawisko fluidyzacji (np. w Elektrociepłowni Żerań). - Spalanie w kotłach fluidalnych przebiega w zakresie temperatur 750-950 C (niższej niż w kotłach pyłowych) -Współczynnik przenikania ciepła od warstwy fluidalnej do powierzchni w niej zamkniętej wynosi 280-570 W/(mK} -Poniżej temperatury 750 C pogarszają się warunki utleniania węgla i powstaje CO -Powyżej 950 C następuje spiekanie i mięknięcie popiołu, czyli złoże traci charakter sypki i drobnoziarnistą strukturę -Powierzchnia zanurzona w złożu przejmuje 50-70% całego strumienia ciepła wydzielonego w kotle -Wysokość złoża wynosi 0,8-1,5m w kotłach atmosferycznych oraz 3.5m-4,5m w kotłach ciśnieniowych -Stopniowanie powietrza do spalania wysokości komory paleniskowej -Krotność cyrkulacji: Kr=30-80 oznacza, że strumień paliwa wynosi ok 1-3% strumienia materiału cyrkulującego Zalety kotła fluidalnego: -Ograniczenie tworzenia się tlenków azotu- spalanie fluidalne jest technologią czystego spalania, w której bezpośrednio w palenisku uzyskuje się równoczesne zmniejszenie emisji wszystkich podstawowych zanieczyszczeń .Intensywność spalania w warstwie, pozwala na zmniejszenie wymiarów komory paleniskowej, oraz na obniżenie temperatury spalania do 800-900 stopni. -Spalanie paliw gorszej jakości nie nadających się do tradycyjnych palenisk kotłów- dzięki idealnemu wymieszaniu ziaren węgla z powietrzem w warstwie fluidalnej oraz faktowi, że temperatura warstwy fluidalnej jest niższa niż temperatura topnienia popiołu zawartego w węglu, możliwe jest spalanie węgla niskokalorycznego, zawierającego bardzo dużo popiołu. W palenisku fluidyzacyjnym możliwe jest spalanie węgla o wartości opałowej od około 6300KJ/Kg bez odbioru ciepła z warstwy fluidalnej. Od około 13 000 KJ/Kg przy odbiorze ciepła z warstwy fluidalnej. -Uzyskanie niskiego nadmiaru powietrza-idealne wymieszanie ziaren węgla z powietrzem w warstwie fluidalnej, wysoka sprawność spalania, ze względu na mieszanie turbulentne i długi czas przebywania cząstek w złożu cyrkulującym oraz bardzo dobry współczynnik wymiany ciepła w komorze paleniskowej. -Możliwość pracy kotłów w szerokim zakresie bez użycia paliwa pomocniczego- fluidalne spalanie węgla zapopielonego jest jedynym bezpośrednim sposobem jego spalania, które może być wykorzystywane dla wytwarzania gazów wysokotemperaturowych dla turbiny gazowej. BUDOWA KOTAA: +