Wykonanie systemu automatycznego rozpalania, modyfikacji załadunku oraz klapy wydmuchowej w układzie zgazowania EMG w Szepietowie

Transkrypt

1 Załącznik nr 8 SOPZ do SIWZ 7/PN/ApBad/2015 Wykonanie systemu automatycznego rozpalania, modyfikacji załadunku oraz klapy wydmuchowej w układzie zgazowania EMG w Szepietowie styczeń 2015

2 Spis treści 1 Wstęp Przedmiot opracowania Podstawa opracowania Wykaz prac System automatycznego rozpalania Modyfikacja systemu załadunku Modyfikacja klapy wydmuchowej.11 3 Spis załączonych dokumentów Spis rysunków

3 1 Wstęp Prace mają na celu ułatwienie eksploatacji i poprawę parametrów oraz bezpieczeństwa pracy reaktora poprzez zapewnienie szczelności komory reaktora zgazowania. Jest to szczególnie wskazane dla ograniczenia niebezpieczeństwa przedostania się gorącego gazu do otoczenia bogatego w tlen przy zmianie technologii procesu polegającej na podwyższeniu ciśnienia wewnątrz reaktora z mniejszego niż atmosferyczne na ciśnienie wyższe od atmosferycznego. Przewidywane prace dotyczą sposobu rozruchu reaktora - zamontowanie systemu automatycznego rozpalania, modyfikacji sposobu załadunku oraz uszczelnienia awaryjnych klap wydmuchowych w górnej części reaktora. 2.1 System automatycznego rozpalania Rys. 1: Dolna cześć reaktora zgazowania z systemem automatycznego rozpalania System automatycznego rozpalania paliwa mający umożliwić w sposób bezpieczny i kontrolowany całkowite rozpalenie zimnego złoża. System automatycznego rozpalania umożliwia przeprowadzenie rozruchu bez konieczności każdorazowego otwierania włazów technologicznych, co eliminuje problem powstawania nieszczelności. Minimalizuje to też liczbę roboczogodzin pracowników obsługi zewnętrznej i koszty materiałów uszczelniających co w efekcie obniża ogólne koszty eksploatacji i podnosi bezpieczeństwo obsługi. 3

4 Zasada działania systemu polega na podpaleniu złoża poprzez rozgrzanie jego części nadmuchem powietrza w temperaturze ~700-^900 C przy jednoczesnym zasilaniu złoża powietrzem poprzez stożki wlotowe w dnie reaktora. Nadmuch powietrza zapewniany jest przez zewnętrzny wentylator połączony z nagrzewnicą przewodem elastycznym. Wszystkie komponenty systemu przymocowane są bezpośrednio do dolnej części reaktora zgazowania i nie wymagają dodatkowych wsporników. Umiejscowienie nagrzewnicy względem dna reaktora przestawiono poglądowo na Rys. 2. Wszystkie elementy układu przedstawione są na Rys. 3. Rys. 2: Nachylenie i umiejscowienie nagrzewnicy rozpalającej Z uwagi na wielkość reaktora i dążenie do maksymalnej szczelności konstrukcji nie przewiduje się zastosowania więcej niż jednego punktu nadmuchu. 4

5 Komponenty systemu rozpalania: elektryczna nagrzewnica powietrza (1) przymocowana jest do płyty obrotowej (2) przystosowanej do ustawienia w trzech pozycjach w zależności od trybu pracy - rozpalanie, normalny tryb pracy, czyszczenie króćca wlotowego (3) Powietrze wtłaczane do nagrzewnicy prowadzone jest przez elastyczny kanał (4) z wentylatora promieniowego (5) przymocowanego do mocowania (6) w dolnej części reaktora zgazowania. Po zimnej stronie nagrzewnicy przewiduje się między-kołnierzową klapę zwrotną zabezpieczającą elastyczne połączenie przed nieprzewidzianym wzrostem ciśnienia i temperatury przy niestabilnej pracy reaktora (7). Rys. 4: Układ nagrzewnicy rozpalającej - widok Dobór odpowiedniej nagrzewnicy warunkuje możliwości mocowania i mieści się w zakresie projektu wykonawczego. Z dotychczasowych doświadczeń dotyczących eksploatacji reaktorów zgazowania drewna (o mocy 3^5MW) wynika, że minimalna moc nagrzewnicy wystarczająca do sprawnego rozpalenia złoża niezależnie od stopnia jego wilgotności wynosi średnio 3kW/MW. Sugerowana moc minimalna nagrzewnicy to 11kW. 5

6 nagrzewnicy. Ilość powietrza i rodzaj dmuchawy/wentylatora nadmuchu zależy od producenta i specyfikacji Zmiana sposobu rozruchu reaktora poprzez wykorzystanie systemu automatycznego rozpalania wymaga wprowadzenia odpowiednich zmian w zakresie branży AKPiA. Zmiany w automatyce zależą od rodzaju zamontowanej nagrzewnicy i będą możliwe do wprowadzenia na etapie projektu wykonawczego. 2.2 Modyfikacja systemu załadunku Modyfikacja systemu załadunku polega na podniesieniu zbiorników buforowych oraz zamontowaniu dodatkowej śluzy celkowej uszczelniającej układ (uszczelnienie do różnicy ciśnień 300Pa). Z uwagi na wymagania transportowanego materiału (zrębki) wymagane jest zastosowanie specjalnej, dedykowanej dla danego rodzaju zrębki śluzy. Zastosowanie śluzy nie przystosowanej do pracy ze zrębkami drzewnymi spowoduje jej zniszczenie, a zarazem może powodować zniszczenie podajników i innych elementów układu. Z uwagi na konieczność wypełniania kieszeni celkowych do 2/3 objętości podczas pracy śluza wymaga zastosowania dodatkowego przenośnika podającego znajdującego się za zbiornikiem, przed śluzą. Rys. 5: Reaktor zgazowania z modyfikacjami systemu Dodatkowym stopniem uszczelnienia systemu podającego jest wprowadzenie elektropneumatycznych zaworów nożowych przed wlotem do zbiorników. 6

7 W zakresie modyfikacji przewiduje się odbudowę systemu gaszenia wodą wewnątrz zbiorników oraz na wejściu do przenośnika ślimakowego. Modyfikacji ulegnie podłączenie czujników oraz zaworów natryskowych do króćców przez przykręcenie ich poprzez dodatkowe trójniki ułatwiające czyszczenie. Opis elementów systemu załadunku znajduje się na Rys. 6. Rys. 6: System załadunku Zrębki podawane są do zbiornika buforowego (1) podajnikiem zgrzebłowym (nie pokazany) poprzez zwężkę nad zbiornikiem (2). Bezpośrednio przed wlotem do komory zbiornika zamontowana jest zasuwa nożowa (3). Na górnej powierzchni zbiornika znajduje się klapa rewizyjna (4) umożliwiająca kontrolę eksploatacyjną oraz dokonywanie przeglądów zbiornika. Bezpośrednio pod zbiornikiem znajduje się podajnik ślimakowy pośredni (5) podający zrębki do śluzy celkowej (6) umieszczonej poniżej. UWAGA: Śluza celkowa musi być specjalną śluzą dedykowaną do danego typu zrębki. Ze śluzy celkowej zrębka transportowana jest do reaktora podajnikiem ślimakowym końcowym (7) który wewnątrz reaktora ochraniany jest specjalną kształtką ognioodporną (8). 7

8 Wewnątrz zbiornika znajduje się mieszadło (nie pokazane) które nie podlega zmianie konstrukcyjnej. Przebudowa systemu załadunku ma na celu uszczelnienie reaktora zgazowania oraz zredukowanie niebezpieczeństwa zapłonu zrębki drzewnej w zbiornikach buforowych. Zmiana sposobu załadunku reaktora wynikająca z przeprowadzonych modyfikacji wymaga wprowadzenia odpowiednich zmian w zakresie branży AKPiA. Szczegółowe zmiany w automatyce i możliwości sterowania zależą od dostawcy napędów i będą możliwe do przewidzenia na etapie projektu wykonawczego. System załadunku po modyfikacji ma umożliwić zasilanie reaktora w sposób bezpieczny i zdalny poprzez pracę w trybie automatycznym lub poprzez sterowanie ręczne z panelu kontrolnego umieszczonego w sterowni. Kluczowe jest utrzymanie szczelności systemu i zabezpieczenie elementów konstrukcji przed wybuchem gazu. Dokumentacja techniczna w formie zapisu konstrukcji przedstawiającego układ w załączeniu. 2.3 Modyfikacja klapy wydmuchowej Modyfikacja klapy wydmuchowej polega na zmianie konstrukcji części ruchomej klapy wydmuchowej umieszczonej w górnej części reaktora zgazowania oraz osłonięcie jej kanałem wyrzutowym z membraną uszczelniającą. Rys. 7: Część górna reaktora z klapą wydmuchową. 8

9 W przypadku pojawienia się zwiększonego ciśnienia w reaktorze zgazowania siła działająca na dolną powierzchnię klapy wydmuchowej przekracza siłę generowaną przez sprężyny dociskowe i klapa unosi się. Gdy ciśnienie wzrasta powyżej ciśnienia ustalonego jako krytyczne. Modyfikacja ta umożliwia zapewnienie niemal całkowitej szczelności przy znikomej ingerencji w istniejącą konstrukcję. Rys. 8: Klapa wydmuchowa 2 3 Kołnierz z płaszczem stalowym ze stali żarowytrzymałej (1) chroniony jest od strony gorącej ogniotrwałą płytą z włókna ceramicznego (2). Żaden element izolacji nie wychodzi poza płaszczyznę przylgi (w głąb króćca) by w razie odrzutu klapy i ściśnięcia sprężyn wyhamowujących (3) nie blokować przepływu uciekających gazów. Całość osłonięta jest kanałem wylotowym kierującym uciekające gazy w górę, zamkniętym przez membranę uszczelniająca. Membrana uszczelniająca dobrana jest tak, by w przypadku wzrostu ciśnienia powyżej dopuszczalnego poziomu (0,5bar) uległa zerwaniu i umożliwiła odrzut klapy i rozprężenie reaktora. Po każdorazowym zerwaniu membrany należy wymienić membranę na nową oraz wymienić uszczelkę pod klapą wydmuchową na uszczelkę z tego samego materiału. Dokumentacja techniczna w formie zapisu konstrukcji przedstawiającego układ w załączeniu. 3 Spis załączonych dokumentów 3.1 Spis rysunków EMG EMG EMG

10 EMG EMG EMG EMG EMG EMG EMG