PALNIKI PYŁOWE
Zadania palników pyłowych 1. Wytworzenie mieszanki pyłowo-powietrznej 2. Stabilny zapłon 3. Niska emisja zanieczyszczeń
Co przepływa przepływa przez palnik pyłowy? Strumień mieszanki gazowo-pyłowej Strumień(ie) powietrza wtórnego
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
Strumienie powietrza w palnikach pyłowych a) Powietrze pierwotne (płynące do młyna): Węgiel kamienny: powietrze 200-300 o C Węgiel brunatny: spaliny 800-900 o C b) Powietrze wtórne: powietrze 200-300 o C
Podział palników pyłowych Palniki pyłowe: - wirowe, - strumieniowe.
PALNIKI WIROWE
Zasada działania palników wirowych b )
Schemat wirowego palnika pyłowego Powietrza pierwotne z pyłem węglowym Powietrza wtórne
Podział palników wirowych ze względu na sposób zawirowania powietrza wtórnego Typy zawirowywaczy a) osiowe b) radialne c) tangencjalne
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
Budowa palnika wirowego z rozetą
Przekrój przez niskoemisyjny palnik wirowy
Budowa palnika wirowego
Widok z przodu palnika wirowego
Palnik wirowy (40-50 MW t )
Skrzynia powietrzna łopatki zawirowywacza powietrza Łopatki zawirowywacza
Widok wirowego palnika pyłowego z tyłu
Palnik mazutowy Palnik wirowy z rozpałkowym palnikiem mazutowym
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
Naprzeciwległe mocowanie wirowych palników pyłowych Palniki mocowane naściennie: przeciwlegle
Palniki wirowe na ścianie przedniej kotła OP 650
Palniki wirowe na ścianie przedniej kotła OP 650
OP650_PL.SKD Zasilanie palników wirowych na ścianie przedniej wylot pary pierwotnej wylot pary wtórnej + 50 050 + 48 000 + 46 000 II p.p.p. III p.p.p. V p.p.p. II p.p.wt. + 37 500 I p.p.p. IV p.p.p. I p.p.wt. + 28 500 wprowadzenie kamienia wapiennego + 30250 II powo wlot pary wtórnej + 27 500 I powo 19 200 * 9 000 mm kanał kanał obejściowy główny + 20 850 Skrzynia palnikowa + 17 850 + 19 500 do L2 do L1, L3 + 15 100 + 12 600 + 10 500 Zasilanie kotła Schemat kotła OP-650-012 (K5-8) + 4 500 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
Doprowadzenie paliwa do palników mocowanych naściennie
Wybrane parametry palników wirowych Parametr Wartość Zakres mocy, MW 15-90 Rodzaj spalanych węgli Młode węgla kamienne Zawartość części lotnych Węgla brunatne: < 40% wilgoci
PALNIKI STRUMIENIOWE
Palniki strumieniowe w paleniskach narożnych Palniki strumieniowe
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
Ukierunkowanie strumieniowych palników pyłowych w palenisku tangencjalnym a) b )
Palniki strumieniowe na pył węgla kamiennego: widok od strony paleniska
Narożna lokalizacja strumieniowych palników pyłowych
Zasilanie palników strumieniowych na pył węgla kamiennego
Rozdzielacze pyłu
Pyłoprzewody do naroża
PALNIKI STRUMIENIOWE NA WĘGIEL KAMIENNY
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 300-400 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).
Strumieniowy palnik narożny na pył węgla kamiennego
Fragment strumieniowego palnika pyłowego Dysza powietrza wtórnego Dysza pyłowa Przewód mieszanki
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
Palnik strumieniowy z uchylnymi dyszami powietrza Kąt uchylenia dyszy : do 30 o
Uchylna dysza powietrzna Dysza powietrzna Dysze pyłowe
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.
Kierownice powietrza wtórnego Kierownice powietrza wtórnego
Kierownice powietrza osłonowego Kierownice powietrza osłonowego
Uchylna dysza pyłowa
Szczelina powietrzna Chłodzenie dyszy pyłowej
Kolana pyłoprzewodów do palników
PALNIKI NA WĘGIEL BRUNATNY
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 (1100-1200 o C) 3. Niska temperatura zapobiega żużlowaniu palników i ścian: w celu uniknięcia szlakowania < 1,16 MW/m 2. 4. 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
Przykład palnika pyłowego na węgiel brunatny
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, 45 55 m/s, 45 55 m/s, 20 25 m/s.
Zasilanie palników strumieniowych na pył węgla brunatnego
Palniki strumieniowe węgiel brunatny Współczynnik wentylacji: 1,6 (strumień spalin/strumień pyłu ) Wentylacja, m 3 /h (strumień spalin) do 80 000 80 000 200 000 200 000 300 000 300 000 400 000 400 000 500 000 Liczba dysz pyłowych 2 3 4 6 8 Liczba dysz pyłowych w palniku strumieniowym zależnie od wentylacji
Pyłowe palenisko tangencjalne z palnikami strumieniowymi
Rozmiary palnika strumieniowego w funkcji mocy bloku
Zapłon pyłu węglowego w palenisku tangencjalnym
Trójkątny schemat zapłonu pyłu węglowego Prędkość powietrza pierwotnego większa od prędkości pow. wtórnego. Pył węglowy Odległość zapłonu: 500-800 mm. Kolizja strumieni zwiększa turbulencję i przyspiesza zapłon
Inżektorowy schemat zapłonu pyłu Duża prędkość powietrza wtórnego efekt inżekcji dobre mieszanie strumienia mieszanki-pyłowopowietrznej z powietrzem wtórnym. Pył węglowy
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:
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
PALNIKI WIROWE W PALENISKACH TANGENCJALNYCH
PALNIKI STRUMIENIOWE W PALENISKACH STROPOWYCH
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).
Palenisko stropowe zasada działania
Strefy spalania w palenisku stropowym
Lokalizacja palników w palenisku stropowym
INSTALACJE PALIWOWE PALNIKÓW PYŁOWYCH
Zasilanie palników pyłowych Narożny sposób mocowania palników strumieniowych
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,
Instalacja nawęglania pośredniego pieca rurowego na węgiel kamienny
Instalacja nawęglania pośredniego kotłów pyłowych na węgiel kamienny
Zbiorniki przykotłowe węgla w El. Łagisza
Instalacja nawęglania kotłów pyłowych na węgiel brunatny 6 8 11 10 9 2 12 7 2 kruszarka, 6 zasobnik przykotłowy, 7 młyn, 8 palniki pyłowe, 9 separator, 10 zasobnik szczelinowy, 11 węzeł rozdzielczy, 12 rurosuszarka
Literatura 1. Wróblewski T., Pepłowski A, Górecki H., Urządzenie kotłowe, PWT, W-wa 1960. 2. Orłowski P. i inni, Kotły parowe, PWN, W-wa, 1973. 3. Tomeczek P., Spalanie węgla, Pol. Śląsk. Gliwice, 1992. 4. Żelkowski J., Kohlechrakterisierung und Kohleverbrennung, VGB, Essen, 2004. 5. Rayaprolu K., Boilers for power and process, CRC Press, New York 2009. (341 491/1)