Zadania palników pyłowych. 1. Wytworzenie mieszanki pyłowo-powietrznej 2. Stabilny zapłon 3. Niska emisja zanieczyszczeń

Transkrypt

1 PALNIKI PYŁOWE

2 Zadania palników pyłowych 1. Wytworzenie mieszanki pyłowo-powietrznej 2. Stabilny zapłon 3. Niska emisja zanieczyszczeń

3 Co przepływa przepływa przez palnik pyłowy? Strumień mieszanki gazowo-pyłowej Strumień(ie) powietrza wtórnego

4 Transport pyłu w palnikach pyłowych Czym niesiony jest pył węglowy w palnikach pyłowych? Czynnikiem susząco-transportującym, którym jest: a) węgiel kamienny: gorącym powietrzem temperatura mieszanki za młynem: 100 o C b) węgiel brunatny: spalinami temperatura mieszanki za młynem: 200 o C

5 Strumienie powietrza w palnikach pyłowych a) Powietrze pierwotne (płynące do młyna): Węgiel kamienny: powietrze o C Węgiel brunatny: spaliny o C b) Powietrze wtórne: powietrze o C

6 Podział palników pyłowych Palniki pyłowe: - wirowe, - strumieniowe.

7 PALNIKI WIROWE

8 Zasada działania palników wirowych b )

9 Schemat wirowego palnika pyłowego Powietrza pierwotne z pyłem węglowym Powietrza wtórne

10 Podział palników wirowych ze względu na sposób zawirowania powietrza wtórnego Typy zawirowywaczy a) osiowe b) radialne c) tangencjalne

11 Przepływy powietrza w pyłowych palników wirowych Powietrze pierwotne: kierunek przepływu: zawirowanie: osiowy tak lub nie Powietrze wtórne: kierunek przepływu (wlot/wylot): a) osiowy/osiowy b) tangencjalny/osiowy zawirowanie: tak

12 Budowa palnika wirowego z rozetą

13 Przekrój przez niskoemisyjny palnik wirowy

14 Budowa palnika wirowego

15 Widok z przodu palnika wirowego

16 Palnik wirowy (40-50 MW t )

17

18 Skrzynia powietrzna łopatki zawirowywacza powietrza Łopatki zawirowywacza

19 Widok wirowego palnika pyłowego z tyłu

20 Palnik mazutowy Palnik wirowy z rozpałkowym palnikiem mazutowym

21 Mocowanie naściennie palników wirowych Paleniska pyłowe z palnikami wirowymi, mocowanymi: 1 frontowo, 2 przeciwlegle, 3 na ścianie przedniej i tylnej, 4 na każdej ze ścian

22 Naprzeciwległe mocowanie wirowych palników pyłowych Palniki mocowane naściennie: przeciwlegle

23 Palniki wirowe na ścianie przedniej kotła OP 650

24 Palniki wirowe na ścianie przedniej kotła OP 650

25 OP650_PL.SKD Zasilanie palników wirowych na ścianie przedniej wylot pary pierwotnej wylot pary wtórnej II p.p.p. III p.p.p. V p.p.p. II p.p.wt I p.p.p. IV p.p.p. I p.p.wt wprowadzenie kamienia wapiennego II powo wlot pary wtórnej I powo * mm kanał kanał obejściowy główny Skrzynia palnikowa do L2 do L1, L Zasilanie kotła Schemat kotła OP (K5-8) konstr. nośna budynku i kotła parownik i podgrzewacz wody przegrzewacze pary pierwotnej przegrzewacze pary wtórnej obudowa kotła i kanałów spalin izolacja kotła odżużlacz i zimny lej

26 Doprowadzenie paliwa do palników mocowanych naściennie

27 Wybrane parametry palników wirowych Parametr Wartość Zakres mocy, MW Rodzaj spalanych węgli Młode węgla kamienne Zawartość części lotnych Węgla brunatne: < 40% wilgoci

28 PALNIKI STRUMIENIOWE

29 Palniki strumieniowe w paleniskach narożnych Palniki strumieniowe

30 Obciążenia cieplne 1. Obciążenie cieplne komory paleniskowej z palnikami strumieniowymi nie jest duże: objętościowe: 100 kw/m 3 w przekroju paleniska: 4,9 MW/m 2 Obciążenie ścian paleniska: 160 MW/m 2 2. Palenisko pyłowe z palnikami strumieniowymi musi być wysokie

31 Ukierunkowanie strumieniowych palników pyłowych w palenisku tangencjalnym a) b )

32 Palniki strumieniowe na pył węgla kamiennego: widok od strony paleniska

33 Narożna lokalizacja strumieniowych palników pyłowych

34 Zasilanie palników strumieniowych na pył węgla kamiennego

35 Rozdzielacze pyłu

36 Pyłoprzewody do naroża

37 PALNIKI STRUMIENIOWE NA WĘGIEL KAMIENNY

38 Typowy układ dysz pyłu i powietrza 1. Energetyczne węgle kamienne mają dużą zawartość części lotnych (> 28%), więc łatwo ulegają zapłonowi. 2. Strumień pyłu zapala się już w odległości mm od wylotu 3. Prędkości strumieni pow. pierwotnego i wtórnego (25 i 45 m/s) zapewniają inżekcję pyłu i szybkie mieszanie 4. Zwykle dysze powietrza wtórnego są uchylne w zakresie 20 o. 5. Mogą też być uchylne dysze pyłowe ( 30 o).

39 Strumieniowy palnik narożny na pył węgla kamiennego

40 Fragment strumieniowego palnika pyłowego Dysza powietrza wtórnego Dysza pyłowa Przewód mieszanki

41 Rozlokowanie dysz powietrza wtórnego Z boku palnika: Zastos. w. kamien. Zapobiega: kontaktowi płomienia ze ścianą W postaci kurtyny naokoło dyszy pyłowej Ułatwiają stabilizację płomienia Powietrze wtórne typu sandwicz Mieszanka pyłowopowietrzna Z dużą prędkością

42 Palnik strumieniowy z uchylnymi dyszami powietrza Kąt uchylenia dyszy : do 30 o

43 Uchylna dysza powietrzna Dysza powietrzna Dysze pyłowe

44 Uchylna dysza powietrza wtórnego Dysza pyłowa Uchylna dysza powietrza wtórnego Możliwość odchylenia strumienia paliwa od osi palnika. Umożliwienie zmiany rozkładu strumienia ciepła w palenisku i temperatury na wylocie paleniska.

45 Kierownice powietrza wtórnego Kierownice powietrza wtórnego

46 Kierownice powietrza osłonowego Kierownice powietrza osłonowego

47 Uchylna dysza pyłowa

48 Szczelina powietrzna Chłodzenie dyszy pyłowej

49 Kolana pyłoprzewodów do palników

50 PALNIKI NA WĘGIEL BRUNATNY

51 Palniki pyłowe na węgiel brunatny 1. Węgiel brunatny ma dużą zawartość części lotnych, co ułatwia zapłon i stabilizację płomienia pyłowego 2. Paleniska na węgiel brunatny charakteryzują się znacznie niższą temperaturą spalania ( o C) 3. Niska temperatura zapobiega żużlowaniu palników i ścian: w celu uniknięcia szlakowania < 1,16 MW/m W celu uniknięcia wysokich temperatur w palenisku należy unikać nadmiernych koncentracji pyłu w palenisku. 5. W tym celu należy też kontrolować szybkość spalania: przez kontrolę szybkości mieszania

52 Przykład palnika pyłowego na węgiel brunatny

53 Palniki strumieniowe: prędkości czynników Czynnik nośny pyłu węglowego: węgiel brunatny - spaliny Prędkości wypływu z dysz: (węgiel brunatny) mieszanki pyłowej powietrza górnego i dolnego powietrza pośredniego powietrza rdzeniowego i chłodzącego 11-13m/s, m/s, m/s, m/s.

54 Zasilanie palników strumieniowych na pył węgla brunatnego

55 Palniki strumieniowe węgiel brunatny Współczynnik wentylacji: 1,6 (strumień spalin/strumień pyłu ) Wentylacja, m 3 /h (strumień spalin) do Liczba dysz pyłowych Liczba dysz pyłowych w palniku strumieniowym zależnie od wentylacji

56 Pyłowe palenisko tangencjalne z palnikami strumieniowymi

57 Rozmiary palnika strumieniowego w funkcji mocy bloku

58 Zapłon pyłu węglowego w palenisku tangencjalnym

59 Trójkątny schemat zapłonu pyłu węglowego Prędkość powietrza pierwotnego większa od prędkości pow. wtórnego. Pył węglowy Odległość zapłonu: mm. Kolizja strumieni zwiększa turbulencję i przyspiesza zapłon

60 Inżektorowy schemat zapłonu pyłu Duża prędkość powietrza wtórnego efekt inżekcji dobre mieszanie strumienia mieszanki-pyłowopowietrznej z powietrzem wtórnym. Pył węglowy

61 Stabilizacja płomieni pyłowych Problemy ze stabilnością płomienia (odrywanie się płomienia od palnika) występuje dla: a) małego obciążenia b) Pogorszonej jakości węgla c) małej zawartości części lotnych Konstrukcyjne sposoby poprawy stabilności płomieni:

62 Porównanie pyłowych palników wirowych i strumieniowych Parametr Palniki wirowe Palniki strumieniowe Liczba palników Wiele 4 skrzynie palnikowe w narożach Liczba płomieni Tyle ile palników Jeden wspólny płomień Typ płomienia Emisja NO x Długość przewodów pyłowych Wysoce turbulentny, intensywny, krótki Duża, trudna do obniżenia Krótkie Długi, wolno spalający się Umiarkowana, łatwa do obniżenia Długie

63 PALNIKI WIROWE W PALENISKACH TANGENCJALNYCH

64

65

66 PALNIKI STRUMIENIOWE W PALENISKACH STROPOWYCH

67 Zastosowania palenisk stropowych Zastosowania do spalania węgli: o bardzo małej zawartości części lotnych, jak antracytowe o udziale części lotnych 9-13% daf, węgli bardzo zapopielonych o małej zawartości części lotnych (< 20% daf).

68 Palenisko stropowe zasada działania

69 Strefy spalania w palenisku stropowym

70 Lokalizacja palników w palenisku stropowym

71 INSTALACJE PALIWOWE PALNIKÓW PYŁOWYCH

72 Zasilanie palników pyłowych Narożny sposób mocowania palników strumieniowych

73 Instalacja nawęglania kotłów pyłowych na węgiel kamienny 1 węglarka, 2 kruszarka, 3 skład węgla, 4 ładowarka kołowa, 5 taśmociąg, 6 zasobnik przykotłowy, 7 młyn, 8 palniki pyłowe,

74 Instalacja nawęglania pośredniego pieca rurowego na węgiel kamienny

75 Instalacja nawęglania pośredniego kotłów pyłowych na węgiel kamienny

76 Zbiorniki przykotłowe węgla w El. Łagisza

77 Instalacja nawęglania kotłów pyłowych na węgiel brunatny kruszarka, 6 zasobnik przykotłowy, 7 młyn, 8 palniki pyłowe, 9 separator, 10 zasobnik szczelinowy, 11 węzeł rozdzielczy, 12 rurosuszarka

78 Literatura 1. Wróblewski T., Pepłowski A, Górecki H., Urządzenie kotłowe, PWT, W-wa Orłowski P. i inni, Kotły parowe, PWN, W-wa, Tomeczek P., Spalanie węgla, Pol. Śląsk. Gliwice, Żelkowski J., Kohlechrakterisierung und Kohleverbrennung, VGB, Essen, Rayaprolu K., Boilers for power and process, CRC Press, New York ( /1)