PRŮMYSLOVÉ KOTLE ROZDĚLENÍ

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH
ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ
A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
CZ.1.07/1.1.00/08.0010
PRŮMYSLOVÉ KOTLE
ROZDĚLENÍ
Ing. MICHAL ŠPILÁČEK
TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
Průmyslové kotle rozdělení
Odvod spalin (výfuk)
Pára
Odvod páry
Přívod napájecí vody
Trubkový svazek
ŽÁROTRUBNATÉ
Obr.: Plamenco-žárotrubnatý kotel
Žárotrubnaté kotle patří do skupiny kotlů S RELATIVNĚ
VELKÝM OBSAHEM VODY. Patří sem kotle:
Servisní průchod
Plamenec
Voda
Parovodní směs
Buben
Hořák
Přívod vzduchu a paliva
Výhody:
• nízké kolísání tlaku páry
• jednoduché zařízení
Válcové – nejstarší typ kotlů. Jedná se o válec naplněný
vodou, jehož vnější stěny jsou omývány
plamenem/spalinami, které vodu ohřívají a
generuje tak páru.
Plamencové – tyto kotle již mají skrz buben zavedeny
plamence – trubky velkých průměrů (často vlnité
pro zvětšení plochy), kterými je veden
plamen/spaliny.
Žárotrubnaté – u těchto kotlů jsou spaliny vedeny trubkovým
svazkem, který poskytuje větší plochu než
plamenec.
Kombinované plamenco-žárotrubnaté –
kombinují technologie plamencových a
žárotrubnatých kotlů.
Nevýhody
• malý parní výkon
• dlouhé najíždění
VODOTRUBNATÉ
Žárotrubnaté kotle patří do skupiny kotlů S RELATIVNĚ MALÝM OBSAHEM VODY, u kterých trubkami protéká voda, která je ohřívána spalinami. Jejich další rozdělení je na kotle BUBNOVÉ a PRŮTOČNÉ. BUBNOVÉ kotle
využívají buben/bubny pro oddělení parní a vodní fáze a odsolení vody a mohou mít PŘIROZENÝ nebo NUCENÝ OBĚH VODY spalovací komorou a pracujíí pouze s PODKRYTICKÝM TLAKEM vody. PRŮTOČNÉ kotle nemají
buben a je u nich nutný (kvůli vysoké tlaková ztrátě) NUCENÝ OBĚH VODY. Mohou pracovat s PODKRYTICKÝM i NADKRITICKÝM TLAKEM VODY.
Jak PRŮTOČNÉ tak BUBNOVÉ kotle využívájí stejné způsoby spalování paliva. Níže je uvedeno jejich základní rozdělení.
PRÁŠKOVÉ
Obr.: Možná konfigurace práškového ohniště
Varnice
Hořák
Membránová
stěna
Přívod
sekundárního
vzduchu
Zavodňovací
trubky
Práškové ohniště využívaji
jako palivo velice jemně
namleté pevné palivo
(uhlí), které je do
spalovací komory foukáno
primárním vzduchem přes
hořák. Hořáky jsou navíc
umístěny v přívodu
sekundárního vzdchu pro
dostatečnou regulaci a
dosažení co nejlepšího
spálení paliva.
Roštové ohniště jsou
nejstarší technologie
moderních průmyslových
kotlů a dnes se staví jen pro
spalování biomasy nebo
odpadů – nehomogeních
paliv, která nejdou
jednoduše upravit pro
spalování v jiných
ohništích. Ze všech ohništ
se staví pro nejmenší
jmenovité výkony.
Podle toho, co se děje se
struskou se rozdělují na:
Výtavná
Granulační
Pevné palivo je přivedeno
buď pohazovačem, nebo
násypkou a spalováno ve
vrstvě, která se v ohništi
posunuje. Nejdřív se v něm
suší, potom se začnou z
paliva uvolňovat hořlavé
plyny a následně začne
vrstva hořet a postupně
prohořívát. Na konci už z
paliva zbyde jenom škvára,
která padá do výsypky.
Pro jednotlivé fáze hoření
se pod rošt přivádí
vyžadované množství
primárního vzduchu.
Primární vzduch slouží
zároveň pro chlazení roštu.
Pokud je rošt konstruován
pro vysoké teploty, je
možné rošt chladit vodou –
to ale není možné pro
řetězové a pásové rošty.
Nevýhodou je spotřeba
energie pro namletí paliva
Izolace
Podobné ohniště se
používají i pro spalování
kapalných a plynných
paliv, kdy se místo
uhelného prachu do
hořáků pro to upravených
přivádí buď kapalina
(nafta, topné oleje) nebo
plyn (zemní plyn).
Přívod
primárního
vzduchu
a paliva
Výsypka
FLUIDNÍ
Membránová
stěna
Obr.: Možná konfigurace
fluidního ohniště
Pomocný
hořák
Přívod
sekundárního
vzduchu
Odvodná
trubka
Sběrná
trubka
Zavodňovací
trubky
Fluidní ohniště spalují pevné
palivo (uhlí) v tzv. fludiní
vrstvě (FV). Ta vzniká
přivedením dostatečného
množství primárního
vzduchu pod jemně namleté
palivo tak, aby palivo
neodletělo a zároveň ani
nespadlo – bylo ve vznosu.
Fluidní vrstva se chová jako
kapalina a uvnitř vrstvy je
velmi intenzivní přestup
tepla. Fluidní vrstva na
povrchu hoří.
Díky vysoké intenzitě
přestupu tepla jsou tyto
spalovací komory pro
jmenovitý výkon menší než
ostatní druhy.
Násypka
Přívod
primárního
vzduchu
Rozděljí se na:
Se stacionární FV
S cirkulující FV
Distribuce
primárního
vzduchu
Výsypky
Zapalovač
Autor: Ing. Michal Špiláček
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ENERGETICKÝ ÚSTAV
Technická 2896/2
616 69 Brno
Servisní
průlez
Jejich nevýhodou je spotřeba
energie pro natlakování
primárního vzduchu.
ROŠTOVÉ
Obr.: Možná konfigurace řetězového ohniště
Přívod
sekundárního
vzduchu
Varnice
Servisní
průlez
Membránová
stěna
Vstup paliva
z pohazovače
Zavodňovací
trubky
Rošt
Výsypky
Poháněcí
kola
Poháněná
hřídel
Tažný
řetěz
Tažený
řetěz
Regulační
klapky
Distribuce
primárního
vzduchu
Přívod
primárního
vzduchu
Obr.: Možná konfigurace vodorovného vratisuvného ohniště
Servisní
průlez
Základní rozdělení:
Vratisuvné – vodorovné
nebo šikmé
Pásové
Řeťezové
Válcové
Výkyvné
Otáčivé
Varnice
Membránová
stěna
Násypka
Zavodňovací
trubky
Strojovna
Přívod
sekundárního
vzduchu
Posuvný
mechanismus
Regulační
klapky
Rošt
Výsypky
Distribuce
primárního
vzduchu
Přívod
primárního
vzduchu