Parametry pary w kotłach opalanych biomasą. Poleko Kari Mäkelä

Transkrypt

1 Parametry pary w kotłach opalanych biomasą Poleko Kari Mäkelä

2 Informacje ogólne Biomasa K, Na, Cl, S, Odpady Metale cięŝkie Pb, Zn, Sn Nawozy rolnicze P, N, K Zakres niniejszej prezentacji: Kotły z naturalnym obiegiem Biomasa (rolnicza) Parametry pary: temperatura ciśnienie 2

3 Palność Czy jest moŝliwe, aby spalać z wysoką dyspozycyjnością szczególną mieszankę biomasy? NaleŜy wziąć pod uwagę PALNOŚĆ, która oznacza: Właściwości paliwa Zachowanie złoŝa fluidalnego ZaŜuŜlanie i zarastanie Erozję Emisje Korozję 3

4 Korozja Korozja jest czynnikiem limitującym ciśnienie pary świeŝej i temperaturę Korozja spowodowana jest przez następujące czynniki: - Skład chemiczny paliwa lub mieszanki paliwa - Temperaturę spalin, związki chemiczne powodujące korozjęwystępować mogą w formie gazów, cieczy, cząstek stałych - Temperaturę powierzchniową materiału, (temperaturę wody lub pary, wewnętrzny depozyt rury, właściwości termiczne materiału rur oraz sposobu przepływu ciepła) 4

5 Ciśnienie Ciśnienie pary głównie decyduje o temperaturze materiału ścian komory paleniskowej - Korozja (spowodowana biomasą) materiału ścian komory paleniskowej zaczyna się od 450 o C. Odpowiada ciśnieniu niŝszemu niŝ ciśnienie w kotłach z naturalnym obiegiem - Dolna część komory paleniskowej jest eksploatowana w atmosferze redukcyjnej Zwiększona korozja na szczególnej wysokości Spalanie biomasy: ciśnienie pary nie jest kluczowym problemem. 5

6 Temperatura Czym jest maksymalna temperatura pary i jak ją podwyŝszyć? MoŜliwe rozwiązania: 1.UŜycie materiałów odpornych na korozję 2.Odpowiednia lokalizacja powierzchni grzewczych 3.Wybór kotła/ rodzaj konwersji, Hybex (=BFB), Cymic(=CFB), zgazowywacz 4.Zarządzanie środowiskiem korozyjnym, zastosowanie dodatków 6

7 Materiały odporne na korozję Kryteria projektowe elementów : rury przegrzewacza, Wyzwanie: niechłodzona konstrukcja wsporcza i/lub połączenie pomiędzy rurami przegrzewacza (= wyŝsza temperatura w porównaniu do rur) Alternatywne rozwiązania: - Materiał jednolity rur - Rury kompozytowe - Napawanie powierzchni rur Alternatywne zastosowanie róŝnych materiałów: - Niestopowe i niskostopowe stale = rozwiązania oszczędne - Standardowa stal nierdzewna jak AISI 347 rodzaj, 20Cr/10Ni - Wysokochromowa stal nierdzewna 25-28Cr/ 22-31Ni - Stopy niklowe, stop 625 7

8 Lokalizacja powierzchni grzewczych Temperatura materiałów w C Przegrzewacz pierwotny Temperatura spalin w C 8

9 Parametry pary w kotłach opalanych biomasą Wybór kotła/rodzaj konwersji,hybex (=BFB), Cymic(=CFB), zgazowywacz Hybex (=BFB), Cymic(=CFB) Lokalizacja przegrzewacza ostatniej fazy 9

10 Parametry pary w kotłach opalanych biomasą Zarządzanie środowiskiem korozyjnym, zastosowanie dodatków Zastosowanie dodatków do zmiany chlorków powodujących korozję na siarczany Związki chemiczne chloru (Cl) są związkami typowo korozyjnymi Siarczany metali alkalicznych w temperaturze kotła nie są korozyjne Metso ma dodatkowe rozwiązania, - Jeśli dzienne zapotrzebowanie jest rozsądne, innymi słowy mieszanka paliwa nie zawiera duŝej ilości alkaliów i chloru wtedy zastosowanie dodatków jest odpowiednim rozwiązaniem 10

11 Równa temperatura materiału Ten sam rodzaj materiału Inna mieszanka paliwa 11