Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Cel i zakres badań Celem prac jest wyznaczenie sprawności kotłów w ciepłowniach objętych projektem, w tym: analiza składu spalin pod kątem zawartości.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Cel i zakres badań Celem prac jest wyznaczenie sprawności kotłów w ciepłowniach objętych projektem, w tym: analiza składu spalin pod kątem zawartości."— Zapis prezentacji:

1

2 Cel i zakres badań Celem prac jest wyznaczenie sprawności kotłów w ciepłowniach objętych projektem, w tym: analiza składu spalin pod kątem zawartości O 2, CO 2, CO, SO 2, NO x, wyznaczenie strat energii cieplnej w kotłach, sporządzenie bilansu cieplnego i wykresu Sankeya. Określenie sprawności badanych obiektów zostanie przeprowadzone zgodnie z wytycznymi zawartymi w normie PN-EN Kotły wodnorurowe i urządzenia pomocnicze

3 Wstęp Badania cieplne urządzeń kotłowych dzieli się na: Odbiorcze Eksploatacyjne Kontrolne Specjalistyczne Celem badań kontrolnych jest ocena pracy urządzeń kotłowych w określonych warunkach eksploatacyjnych np.: zmianie jakości paliwa, modernizacji, remoncie oraz stwierdzenia zmian osiągów eksploatacyjnych wynikających z naturalnego starzenia się technicznego kotłów (zanieczyszczeń powierzchni ogrzewalnych).

4 W założeniach badań przyjęto wykonanie bilansu cieplnego urządzenia kotłowego, w związku z czym wyznaczone sprawności są sprawnościami brutto rozumianymi jako stosunek strumienia ciepła przekazanego czynnikowi roboczemu w urządzeniu kotłowym Q D do strumienia energii chemicznej paliwa doprowadzonego do tego urządzenia Q B. Sprawność brutto nie uwzględnia zużycia energii na potrzeby własne urządzenia kotłowego (napędy zespołów pomocniczych).

5

6 Sprawność brutto może być wyznaczona metodą bezpośrednią lub pośrednią. Metoda bezpośrednia – zalecana w przypadku zapewnienia z dostateczną dokładnością pomiaru masy spalanego paliwa i wyznaczania uśrednionej wartości tego paliwa. Metoda pośrednia – zalecana dla paliw stałych gdzie jest niemożliwe lub wyjątkowo trudne przeprowadzenie pomiaru strumieni masy przepływów i w przypadku gdy własności paliwa mogą podlegać zmianom.

7 Sprawność brutto może być wyznaczona metodą bezpośrednią lub pośrednią. Metoda bezpośrednia – zalecana w przypadku zapewnienia z dostateczną dokładnością pomiaru masy spalanego paliwa i wyznaczania uśrednionej wartości tego paliwa. Metoda pośrednia – zalecana dla paliw stałych gdzie jest niemożliwe lub wyjątkowo trudne przeprowadzenie pomiaru strumieni masy przepływów i w przypadku gdy własności paliwa mogą podlegać zmianom.

8 Badania kontrolne są w większości przypadków prowadzone dla zestawienia bilansu energii umożliwiającego analizę wartości poszczególnych strat ciepła. Znajomość występujących strat umożliwia podjęcie działań w celu ich ograniczenia oraz opracowania zaleceń w odniesieniu do koniecznych zmian warunków eksploatacyjnych, sposobu obsługi i poprawy stanu technicznego Wybrana do badań metoda pośrednia zwana metodą określenia strat polega na określeniu wszystkich obliczalnych strat ciepła i strumienia energii zawartej w paliwie, przy czym sprawność jest równa 100 minus suma strat ciepła. gdzie: ΣS – suma strat ciepła, %.

9

10

11 Strata wylotowa powstająca w skutek występowania za ostatnią powierzchnią ogrzewalną wyższej temperatury spalin niż temperatura powietrza doprowadzonego do urządzenia kotłowego. gdzie: V ss – ilość spalin suchych za ostatnią powierzchnia ogrzewalną, m 3 /kg; V w – ilość pary wodnej w spalinach za ostatnią powierzchnią ogrzewalną, m 3 /kg (m 3 w normalnych warunkach fizycznych); c ps – średnie ciepło właściwe spalin suchych przy stałym ciśnieniu w zakresie temperatur od t s do t 0 w normalnych warunkach fizycznych, kJ/(m 3 K); c pw – średnie ciepło właściwe pary wodnej w spalinach przy stałym ciśnieniu w zakresie temperatur od t s do t 0 w normalnych warunkach fizycznych, kJ/(m 3 K); t s – temperatura spalin za ostatnią powierzchnia ogrzewalną, °C; t 0 – temperatura powietrza doprowadzanego do paleniska, °C.

12 Strata niecałkowitego spalania, zwana też stratą niedopału jest wywołana obecnością nie spalonych cząstek paliwa w odpadach takich jak żużel, przesyp i lotny popiół. Przy określeniu tej straty zostanie przyjęte, że wartość opałowa części palnych w odpadach jest taka jak pierwiastka węgla, czyli kJ/kg. gdzie: S ż – strata w żuzlu, %; S p – strata w przesypie (palenisko rusztowe), %; S l – strata w lotnym popiele, %.

13 Strata w żużlu i przesypie spowodowana zawartością nieopalonych cząstek paliwa jest obliczona z równania: gdzie: Ż – masa żużla, kg/s; C ż – zawartość części palnych w żużlu, %; P – masa przesypu, kg/s; C p – zawartość części palnych w przesypie, %. B – strumień spalanego paliwa, kg/s; Q r j – wartość opałowa paliwa w stanie roboczym kJ/kg.

14 Strata w lotnym popiele, która jest spowodowana drobnymi cząstkami koksu (po odgazowaniu paliwa) unoszonymi razem z lotnym popiołem z paleniska zostanie wyznaczona z równania gdzie: L – masa lotnego popiołu, kg/s; C l – zawartość części palnych w lotnym popiele, %.

15 Ten rodzaj strat jest wywołany obecnością w spalinach CO, H 2, C n H m. W przypadku braku możliwości wyznaczenia zawartości wodoru i węglowodorów w spalinach dopuszcza się założenie, że głównym produktem spalania niezupełnego jest tlenek węgla. Strata niezupełnego spalania zostanie obliczona z równania: gdzie: Vss – objętość spalin suchych dla danego λ, m 3 /kg; [CO] – zawartość tlenku węgla w spalinach suchych, %; wielkość liczbowa (12644) – iloczyn gęstości i wartości opałowej CO, kJ/m 3.

16 Ponieważ pomiar strat ciepła, których przyczyną jest promieniowanie i konwekcja, zwykle nie jest możliwy, to stosowane są wartości empiryczne. Strata do otoczenia zostanie wyznaczona na podstawie równania gdzie: C - współczynnik, który dla kotłów na węgiel kamienny wynosi 0,022 - maksymalna moc cieplna użyteczna, MW.

17 Q d – 100 % (Ciepło doprowadzone w paliwie) Q u – 88,3 % (Ciepło użyteczne) S w – 6,6 % (Strata wylotowa) S c – 3,9 % (Strata niecałkowitego spalania) S o – 1,2 % (Strata do otoczenia) S n – 0,0 % (Strata niezupełnego spalania)

18 Ustalenie warunków technicznych w jakich powinien znajdować się kocioł podczas pomiarów Kontrolne nawęglenie kotła Ustalony stan cieplny (praca kotła min 3 godziny przed rozpoczęciem pomiarów z mocą cieplną ustaloną programem badań) Ponowne kontrolne nawęglenie kotła (po 24 h lub 12 h) Przeprowadzenie pomiarów

19 Strumień masy paliwa, Strumień masy wody chłodzącej oraz temperatura na dopływie i odpływie z kotła, Strumień masy odprowadzonego żużla, przesypu, pyłu, Temperatura spalin na wylocie (miernik cyfrowy EMT55), Temperatura i zawartość wilgoci w powietrzu do spalania (termohigrometr H560), Skład spalin (zawartość CO 2, O 2, CO, NO x, SO 2 ) – analizator spalin PG-250, Wartość opałowa, ciepło spalania, zawartość wilgoci i popiołu oraz elementarny skład paliwa (C, H 2, S, O 2, N 2 ), Zawartość niespalonych części palnych w żużlu, przesypie, pyle.

20 Automatyczny analizator gazów PG-250 (Horiba). Analizator PG-250 spełnia wymagania Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 4 listopada 2008r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobieranej wody (Dz.U. 206/2008 poz.1291) DANE TECHNICZNE Mierzone wielkościNO x / SO 2 / CO / CO 2 / O 2 Metody pomiaruNO x : CLD (Chemiluminescencja) SO 2 / CO / CO 2 : NDIR (Absorpcja w podczerwieni) O 2 : Celka galwaniczna / Detektor paramagnetyczny

21 Analiza spalin – 1 min (zapis automatyczny) Pomiar przepływu – 3 min Pomiar temperatury - 10 min

22 Wyznaczenie strumienia paliwa Wyznaczenie strumienia żużlu, przesypu i pyłu Nieszczelności kanałów spalinowych Utrzymanie stałej mocy kotła Warunki atmosferyczne

23 Rodzaj straty Zmierzona ilość paliwa (95 t / 24 h) Zwiększona ilość paliwa o 5 ton (+ 5,5%) Zmniejszona ilość paliwa o 5 ton (- 5,5%) żużel S ż 2,38 %2,28 %2,52 % przesyp S p 0,12 % 0,13 % pył S l 0,13 %0,12 %0,14 % niecałkowitego spalania S c 2,64 %2,52 %2,79 % Zmiana ilości paliwa o 5 % 0,15 % zmiana strat niecałkowitego spalania

24 Tlenek węgla [CO] ppm Strata niezupełnego spalania % 500, , , , , , ,84

25

26 Rodzaj straty K1 ściany szczelne K6 So 1,15 % Sc 3,41 %2,64 % Sn 0,01 %0,03 % Sw 6,51 %7,78 % SUMA STRAT 11,08 %11,60 % SPRAWNOŚĆ 88,92 %88,4 %

27


Pobierz ppt "Cel i zakres badań Celem prac jest wyznaczenie sprawności kotłów w ciepłowniach objętych projektem, w tym: analiza składu spalin pod kątem zawartości."

Podobne prezentacje


Reklamy Google