B T K

Omówienie wyników pomiarów kotła WR 25/10M
w Ciepłowni Miejskiej w Wieluniu


Pomiary przeprowadził:
ZAKŁAD BADAWCZO-DOŚWIADCZALNY GOSPODARKI KOMUNALNEJ
ul. Markiefki 24, 40-213 Katowice
mgr inż. R. Popiołkiewicz
tel. 32/259 84 80
tel. 694 415 426

W trakcie badań kotła przeprowadzono trzy pomiary w zakresie następujących obciążeń:
obciążenie wysokieQu = 9722 kW
obciążenie średnieQu = 7002 kW
obciążenie niskieQu = 3332 kW

W porównaniu do wydajności maksymalnej trwałej kotła, wartości powyższe wynoszą odpowiednio:
97,2 % 70,0 % 33,3 %

W czasie pomiarów spalano paliwo o następujących wielkościach charakterystycznych:
wartość opałowaQw = 22272 - 22869 kJ/kg
zawartość wilgociWc = 10,99 - 11,15 %
zawartość popiołuA = 18,17 - 19,94 %
zawartość ziarn 0 - 3 mm26,5 - 28,1 %

Pod względem wartości energetycznej spalane paliwo było prawie zgodne z wymaganiami stawianymi przez producenta kotła.
W trakcie ustawiania i regulacji kotła przy wysokim obciążeniu uzyskano moc zbliżoną do 11 MW, przy której gwałtownie zaczęła rosnąć zawartość tlenków węgla, co spowodowało konieczność włączenia wentylatora wtórnego powietrza. Daje to podstawę do wnioskowania, iż przy pracy kotła z mocą powyżej 10 MW, należy włączać wentylator wtórnego powietrza, celem ograniczenia zawartości tlenków węgla w spalinach za kotłem.

Uzyskane dla poszczególnych obciążeń sprawności kotła brutto przedstawiają się następująco:
obciążenie wysokieSprbr = 87,02 %
obciążenie średnieSprbr = 87,95 %
obciążenie niskieSprbr = 88,27 %
Wielkości powyższe wyznaczono metodą pośrednią tj. przez określenie ciepła użytecznego i strat towarzyszących procesowi spalania.

Poniżej zostaną omówione poszczególne straty ciepła towarzyszące procesowi spalania.

Strata wylotowa wyraźna poczynając od obciążenia wysokiego przyjmowała następujące wartości:
9,15 % 6,73 % 5,73 %

Wielkość tej straty jest funkcją temperatury oraz ilości spalin opuszczających kocioł.
Strata ta jest niska z uwagi na niski współczynnik nadmiaru powietrza oraz niską temperaturę spalin za kotłem, w związku z czym nie budzi żadnych zastrzeżeń. Jest to efektem prawidłowej regulacji kotła przed pomiarami.

Strata wylotowa utajona, wynikająca głównie z zawartości tlenku węgla w spalinach przyjmowała wartość: 0,03 - 0,05 %, jest bardzo niska i nie budzi zastrzeżeń.

Strata w żużlu przyjmowała następujące wartości:
obciążenie wysokieSż = 0,36 %
obciążenie średnieSż = 1,94 %
obciążenie niskieSż = 1,25 %
Wielkość tej straty jest bardzo niska, co świadczy o prawidłowym spalaniu w kotle.
Istotny wpływ na tak niską stratę miał odpowiedni dobór grubości warstwy oraz posuwu rusztu, jak również ilości powietrza w poszczególnych strefach, skutkujący dokładnym wypaleniem się paliwa na ruszcie. Jest to również odpowiednie narzędzie do prowadzenia właściwego procesu spalania, umożliwiającego dotrzymanie zawartości gazowych substancji szkodliwych w granicach dopuszczalnych, przez spalanie paliwa w przedniej części rusztu w atmosferze półredukcyjnej, skutkującej ograniczeniem temperatury i tworzeniem się mniejszej ilości tlenków azotu.

Pozostałe straty w niedopale (strata w przesypie i popiele lotnym) wynoszą:
SPI + SPII + SPL = 0,88 - 2,04 %
Wielkości tych strat są niskie i w związku z tym nie budzą zastrzeżeń.

Strata do otoczenia wyznaczona została z wykresu zamieszczonego w normie PN-72/M-34128, przeliczona w zależności od uzyskanej wydajności i wynosi:
So = 1,38 - 3,84 %

Zawartość gazowych substancji szkodliwych, przeliczona na O2 =6 %, w spalinach za kotłem wynosi:
NOx = 359,7 - 382,4 mg/m3u
SO2 = 879,9 - 985,8 mg/m3u
CO = 66,6 - 174,2 mg/m3u
Wielkości te mieszczą się w standardach emisyjnych.

Graficzna prezentacja sprawności i poszczególnych strat kotła dla trzech poziomów obciążenia:



obciążenie wysokie

obciążenie wysokie.



obciążenie średnie

obciążenie średnie.



obciążenie niskie

obciążenie niskie.




WNIOSKI I ZALECENIA

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i obliczeń można sformułować następujące wnioski:

  • pomiary przeprowadzono przy trzech obciążeniach uzyskując w całym przedziale sprawność kotła powyżej 87 %, co pozwala na pracę kotła od 3 - 10 MW z bardzo wysoką sprawnością. Oceniając pracę kotła w trakcie pomiarów można wnioskować, że kocioł będzie można obciążyć do wydajności ponad 10 MW, lecz należy wówczas włączać wentylator wtórnego powietrza,
  • na uzyskanie tak dobrych wyników bezpośredni wpływ niewątpliwie miała przeprowadzona modernizacja kotła,
  • do niewątpliwej zalety tego kotła należy zaliczyć bardzo spłaszczoną krzywą sprawności co pozwala na jego eksploatację w badanym przedziale obciążeń przy wysokiej sprawności powyżej 87 %,
  • zawartość gazowych substancji szkodliwych mieści się w granicach dopuszczalnych wg rozporządzenia Ministra Środowiska z dn. 30.07.01r.
  • Generalnym wnioskiem z przeprowadzonych badań zmodernizowanego kotła WR-25/10M (nr 1) jest to, że podjęta decyzja o modernizacji tego kotła była w pełni uzasadniona, a wyniki niniejszej pracy stanowią udokumentowaną podstawę do pozytywnej oceny jakości przeprowadzonej modernizacji.



    wykonanie:
    BartT design
    2017-12-11
    74975 odwiedzających.