Odzysk ciepła w instalacjach tpok



Podobne dokumenty
klasyfikacja kotłów wg kryterium technologia spalania: - rusztowe, - pyłowe, - fluidalne, - paleniska specjalne cyklonowe

Wpływ współspalania biomasy na stan techniczny powierzchni ogrzewalnych kotłów - doświadczenia Jednostki Inspekcyjnej UDT

Potencjał i doświadczenia RAFAKO S.A. w realizacji kontraktów w systemie pod klucz

Typowe konstrukcje kotłów parowych. Maszyny i urządzenia Klasa II TD

Instalacje spalania pyłu u biomasowego w kotłach energetycznych średniej mocy, technologie Ecoenergii i doświadczenia eksploatacyjne.

Modernizacje kotłów w cukrowniach Südzucker Polska

Doświadczenie PGE GiEK S.A. Elektrociepłownia Kielce ze spalania biomasy w kotle OS-20

Dwie podstawowe konstrukcje kotłów z cyrkulującym złożem. Cyklony zewnętrzne Konstrukcja COMPACT

Sprawozdanie z rewizji kotła KP-8/2,5

SERDECZNIE WITAMY. Prelegent: mgr inż. Andrzej Zuber

PGE Zespół Elektrowni Dolna Odra Spółka Akcyjna

Budowa kotła na biomasę w Oddziale Zespół Elektrowni Dolna Odra

Modernizacja kotłów rusztowych spalających paliwa stałe

Doświadczenia ENEGRA Elektrownie Ostrołęka SA w produkcji energii ze źródeł odnawialnych

Stan poziomu technologicznego niezbędnego do oferowania bloków z układem CCS (w zakresie tzw. wyspy kotłowej, czyli kotła, elektrofiltru, IOS)

V FORUM CIEPŁOWNICZE TECHNIKA TECHNOLOGIA EKOLOGIA 29 listopada 1 grudnia 2017r. Ustroń

Spalanie biomasy stałej i paliw alternatywnych w technologii rusztowej. Tomasz Wolny, Fumar Sp. z o.o. dr inż. Rafał Rajczyk

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE WYTWARZANIA CIEPŁA Z WYKORZYSTANIEM ODPADÓW KOMUNALNYCH I PALIW ALTERNATYWNYCH - PRZYKŁADY TECHNOLOGII ORAZ WDROŻEŃ INSTALACJI

EKOZUB Sp. z o.o Żerdziny, ul. Powstańców Śl. 47 Tel ; Prelegent: mgr inż. Andrzej Zuber

Polskie technologie stosowane w instalacjach 1-50 MW

Urządzenia wytwórcze ( Podstawowe urządzenia bloku.

Doświadczenia po roku eksploatacji Zakładu Termicznego Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych w Koninie

Kocioł na biomasę z turbiną ORC

Energetyka konwencjonalna

Fala uderzeniowa i jej zastosowania.

Redukcja tlenków azotu metodą SNCR ze spalin małych i średnich kotłów energetycznych wstępne doświadczenia realizacyjne

PROJEKT TECHNICZNY. Modernizacji kotła wodnego WR-25 zabudowa dodatkowego podgrzewacza wody w miejscu podgrzewacza

EKOZUB Sp. z o.o Żerdziny, ul. Powstańców Śl. 47 Tel ; Prelegent: mgr inż.

Na szczególną uwagę zasługują:

PEC S.A. w Wałbrzychu

ELEKTROWNIA SKAWINA S.A.:

Aspekty techniczno-ekonomiczne budowy nowej kotłowni w Cukrowni Krasnystaw

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (54)Kocioł z hybrydowym układem spalania i sposób spalania w kotle z hybrydowym układem spalania

OPIS POTRZEB I WYMAGAŃ ZAMAWIAJĄCEGO

Optymalizacja w produkcji i wytwarzaniu energii

osadów ściekowych w Polsce Marek Jerzy Gromiec Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania

KOTŁY C.O DOMINO ACWADOR PLESZEW


Strategia rozwoju systemów wytwórczych PKE S.A. w ramach Grupy TAURON w perspektywie roku 2020

Załącznik 1. Propozycja struktury logicznej Programu (cele i wskaźniki)

Mocne uderzenie w osady kotłowe

Korozja wysokotemperaturowa przegrzewaczy pary kotłów rusztowych.

Emisja pyłu z instalacji spalania paliw stałych, małej mocy

Perspektywy rozwoju energetycznego wykorzystania odpadów w ciepłownictwie VIII Konferencja Techniczna

WYDAJNY KOCIOŁ GRZEWCZY

Budowa drugiej linii technologicznej do spalania odpadów medycznych w Zakładzie Utylizacji Odpadów w Katowicach, przy ul.

JAKIE OGRZEWANIE JEST NAJTAŃSZE?

XLVIII Spotkanie Forum "Energia Efekt - Środowisko" Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej 11 października 2012 r.

Materiały do budowy kotłów na parametry nadkrytyczne

LIDER WYKONAWCY. PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna S.A. Oddział Elektrownia Turów

ZAPYTANIE OFERTOWE L.DZ. 546/TZ/S2/2012

Instalacje Termicznego Przekształcania Odpadów w Europie i Polsce

69 Forum. Energia Efekt Środowisko

PLAN DZIAŁANIA KT 137. ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce

Sprawozdanie z rewizji kotła WR-25 nr 1 zabudowanego w Ciepłowni Żory

Automatyczne sterowanie pracą źródła ciepła. Mirosław Loch

Kotłownia wodna elektrociepłowni

10.2 Konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) dla energetycznego spalania paliw stałych

Uwarunkowania dla wykorzystania paliw z odpadów w energetyce i ciepłownictwie

ZAGADNIENIA KOGENERACJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA

Informacje Ogólne Podstawowymi wymogami w przypadku budowy nowych jednostek wytwórczych - bloków (zwłaszcza dużej mocy) są aspekty dotyczące emisji

Wybrane aspekty odzysku energii z odpadów. Dr inż. Ryszard Wasielewski Centrum Badań Technologicznych IChPW

HoSt Bio-Energy Installations. Technologia spalania biomasy. Maciej Wojtynek Inżynier Procesu. Sheet 1 of 25

Ismo Niittymäki Head of Global Sales Metso Power business line. Zgazowanie biomasy i odpadów Projekty: Lahti, Vaskiluoto

NISKA EMISJA. -uwarunkowania techniczne, technologiczne i społeczne- rozwiązania problemu w realiach Polski

PROFESJONALIZM W ENERGETYCE ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI, KOORDYNACJA BUDOWY ROZRUCHY/NADZORY/POMIARY OPTYMALIZACJE TECHNOLOGIE EKSPLOATACJA

Biomasa i wykorzystanie odpadów do celów energetycznych - klimatycznie neutralne źródła

DECYZJA KOMISJI. z dnia r.

Nowa instalacja współspalania biomasy dla kotła OP-380 Nr 2 w Elektrociepłowni Kraków S.A., B-2 Tadeusz Kasprzyk,

PO CO NAM TA SPALARNIA?

Problemy konstrukcyjne w badanych kotłach grzewczych małych mocy w świetle wymagań znowelizowanej normy PN-EN 303-5:2012 oraz wymagań Ekoprojektu.

Kotły na paliwo stałe - charakterystyka dostępnych urządzeń

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.

Programy inwestycyjne pokonujące bariery dostosowawcze do wymogów IED. Katowice, 8 grudnia 2014 r.

Kogeneracja w oparciu o źródła biomasy i biogazu

KRAKOWSKI HOLDING KOMUNALNY SPALARNIE W EUROPIE I NA ŚWIECIE

Prezentacja Ekokogeneracja S.A. Maj 2016

POLSKA IZBA EKOLOGII. Propozycja wymagań jakościowych dla węgla jako paliwa dla sektora komunalno-bytowego

BEZPIECZNY I SPRAWNY KOMIN

SPIS TREŚCI 1. PODSTAWA PRAWNA RODZAJ I PARAMETRY TECHNOLOGICZNEGO NOŚNIKA CIEPŁA ORAZ SPOSOBY JEGO REGULACJI... 4

Dostosowanie Elektrowni Skawina S.A. do produkcji energii odnawialnej z biomasy jako główny element opłacalności wytwarzania energii elektrycznej

Nowoczesne parowe kotły rusztowe w elektrociepłowniach przemysłowych

Niska emisja sprawa wysokiej wagi

Odpowiedzi na pytania i wyjaśnienia Zamawiającego

Metody odzyskiwania ciepła zawartego w odsolinach odprowadzanych z kotła parowego.

Polskie Normy. Kotły i systemy kominowe

Założenia do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe miasta Kościerzyna. Projekt. Prezentacja r.

ZAŁOŻENIA DO BUDOWY BLOKU ENERGETYCZNEGO OPALANEGO PALIWEM ALTERNATYWNYM W KROŚNIE. Krosno, 24 czerwiec 2015r.

Dyrektywa IPPC wyzwania dla ZA "Puławy" S.A. do 2016 roku

Zespół C: Spalanie osadów oraz oczyszczania spalin i powietrza

Stosowanie środków oszczędności energii w przemyśle drzewnym

OPIS TECHNICZNY KOTŁA BLOKU BIOMASOWEGO BB20p

Paliwa alternatywne w polskiej energetyce doświadczenia technologiczne i szanse rozwojowe Projekt budowy bloku na paliwo alternatywne RDF

OPŁACALNOŚĆ ZASTOSOWANIA UKŁADU SKOJARZONEGO Z TURBINĄ GAZOWĄ I KOTŁEM ODZYSKNICOWYM W CIEPŁOWNI KOMUNALNEJ

ROZBUDOWA CIEPŁOWNI W ZAMOŚCIU W OPARCIU O GOSPODARKĘ OBIEGU ZAMKNIĘTEGO. Sierpień 2018

MOŻLIWOŚCI ZMNIEJSZENIA EMISJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH I ZWIĘKSZENIA SPRAWNOŚCI KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH POPRZEZ MODERNIZACJĘ ŚCIAN SZCZELNYCH

EKOZUB Sp. z o.o Żerdziny, ul. Powstańców Śl. 47 Tel ; Prelegent: mgr inż. Andrzej Zuber

RŚ.VI-7660/11-10/08 Rzeszów, D E C Y Z J A

ENERGETYCZNE WYKORZYSTANIE GAZU W ELEKTROCIEPŁOWNI GORZÓW

G Sprawozdanie o mocy i produkcji energii elektrycznej i ciepła elektrowni (elektrociepłowni) przemysłowej. Nr turbozespołu zainstalowana

Transkrypt:

Odzysk ciepła w instalacjach tpok Tomasz Dobrzycki, Jerzy Mirosław, Witold Stogniew Streszczenie Biorąc pod uwagę zobowiązania Polski w dziedzinie racjonalnej gospodarki odpadami komunalnymi wynikające z faktu członkostwa w Unii Europejskiej, wielkiego znaczenia nabiera otwierający się aktualnie w Polsce rynek dla oferowania instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych (TPOK). W związku z powyższym, poniżej przedstawiono próbę pokazania aktualnego stanu wiedzy i doświadczeń w segmencie odzysku ciepła tj. kotłów odzyskowych stosowanych w instalacjach termicznego przekształcania odpadów komunalnych. 1. Wprowadzenie W Polsce problem odpadów komunalnych rozwiązywany jest nadal w zdecydowanej mierze poprzez ich składowanie. Bez wątpienia jest to najbardziej negatywny dla środowiska sposób postępowania z odpadami komunalnymi. W warunkach polskich, oprócz takich czynników jak: (i) kurczące się powierzchnie czynnych jeszcze składowisk odpadów oraz dający się coraz bardziej we znaki brak nowych miejsc do składowania odpadów, (ii) coraz powszechniejsza świadomość społeczna zagrożenia ekologicznego, związanego ze składowaniem odpadów komunalnych oraz (iii) rosnąca świadomość oczywistego marnotrawstwa materiałów i surowców, które są bezpowrotnie tracone przy składowaniu odpadów, oddziaływanie ustawodawstwa Unii Europejskiej jest najbardziej istotnym czynnikiem sprawczym wprowadzania zmian w dziedzinie racjonalnego zagospodarowania odpadów komunalnych. Dlatego też, to właśnie przesłanki prawne sprawiają, że aby sprostać rygorystycznym wymogom obowiązującego prawa, koniecznością staje się jak najszybsze rozpoczęcie zagospodarowywania odpadów komunalnych poprzez ich termiczne przekształcanie z odzyskiem zawartej w odpadach energii. 2. Kotły odzyskowe Pierwsze próby spalania na większą skalę odpadów komunalnych odbywały się na rusztach kotłów węglowych, jednak szybko zorientowano się, że technologicznie kotły te nie nadają się do tego celu. Problemy z korozją doprowadzały w krótkim czasie do degradacji elementów ciśnieniowych jak i pozostałych urządzeń. Również ze względu na ochronę środowiska spalanie odpadów komunalnych w kotłach tradycyjnych okazało się niedobrym rozwiązaniem powodując znaczącą degradację środowiska naturalnego. W związku z powyższym podjęto szereg prób i badań w celu znalezienia odpowiednich rozwiązań, mający wpływ na poprawę efektywności eksploatacyjnej i bezpiecznych ekologicznie. Możemy wyróżnić trzy główne obszary działań, które decydują, że obecne instalacje termicznego przekształcania odpadów komunalnych stały się w miarę trwałe, bezpieczne w obsłudze i przyjazne dla środowiska: - przygotowanie odpadów (paliwa) i technologia spalania, 1

- konstrukcja kotła parowego służącego do odzysku ciepła, - oczyszczanie spalin. Wieloletnie wysiłki i uczenie się na błędach dały zadowalające rezultaty. Należy jednak pamiętać, że instalacje termicznego przekształcania odpadów komunalnych należą do przedsięwzięć skomplikowanych i trudnych w eksploatacji, a ich projektowanie wymaga ogromnej wiedzy i doświadczenia. Dlatego, prace badawcze nie ustają wynikiem czego jest ciągły rozwój i postęp w tej dziedzinie. Projektowanie kotłów dla instalacji termicznego przekształcania odpadów, prócz zagadnień typowych dla kotłów tradycyjnych, jak np. cyrkulacja czynnika w parowniku, czy dobór i wytrzymałość materiałów, wymaga uwzględnienia szeregu specyficznych, właściwych dla nich warunków. W skrócie zagadnienia te zamykają się w trzech zasadniczych tematach, które wymagają wnikliwej analizy i staranności na etapie projektowania i ostatecznie decydują o końcowym eksploatacyjnym i ekologicznym sukcesie, a mianowicie: 1. korozja i erozja powierzchni ogrzewalnych, 2. powierzchnie ogrzewalne kotła i ich eksploatacyjne oczyszczanie, 3. ochrona środowiska. Zagadnienia te jako szeroko znane w branży kotłowej nie zostaną szerzej rozwinięte w poniższym artykule. Dalsza część pokazuje szeroki wachlarz konstrukcji kotłów odzyskowych jakie mają zastosowanie w instalacjach termicznego przekształcania odpadów komunalnych na bazie referencji i doświadczeń jakie udało się na tym polu pozyskać w firmie RAFAKO S.A. Jako czołowy, a do pewnego momentu jedyny producent kotłów energetycznych w Polsce, po roku 1989 pozyskał również wiele zleceń na wytworzenie, a w późniejszej fazie również na projektowanie kotłów odzyskowych dla wielu partnerów działających w branży spalarniowej. Pozwoliło to firmie na zetknięcie się z całą tematyką problemów już powyżej wspomnianych, związanych z konstrukcją i budową kotłów odzyskowych dla instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych i odpadów innych niż komunalne. Należy zaznaczyć, że RAFAKO S.A. dostarczyło kotły odzyskowe nie tylko dla technologii utylizacji odpadów opartej na spalaniu na ruszcie mechanicznym, ale również powiązanej z technologią fluidalną bądź piec obrotowy. Procentowy udział na rynku kotłów odzyskowych dostarczonych przez RAFAKO S.A. w zależności od technologii termicznie przekształcanych odpadów przedstawiony został na (Rys. 1.). złoże fluidalne 13% piec obrotowy 9% ruszt 78% Rys. 1. Kotły odzyskowe RAFAKO S.A. w zależności od technologii spalania odpadów. 1.1. Typy konstrukcji kotłów odzyskowych 2

Kotły produkowane przez RAFAKO S.A. dla potrzeb instalacji TPOK to kotły odzyskowe, z naturalną cyrkulacją, zasilane spalinami o wysokiej temperaturze pochodzącymi ze spalania paliwa odpadowego i podciśnieniem w komorze paleniskowej. [1] W zależności od uwarunkowań konkretnej instalacji są to kotły o zabudowie pionowej lub poziomej, dwu, trzy lub cztero ciągowe. Zazwyczaj pierwsze ciągi są opromieniowane. Ściany wszystkich ciągów kotła odzyskowego są wykonane ze szczelnych ścian membranowych tworzących parownik. Powierzchnie konwekcyjne umieszczone w ostatnich ciągach oczyszczane są zespołem strzepywaczy lub zdmuchiwaczy parowych, które są włączane w określonym cyklu nominalnie kilka razy w ciągu doby. Gotowość eksploatacyjna takich kotłów kształtuje się na poziomie 7 500 godzin/rok. Kotły projektowane są dla warunków pracy w przedziale od 50 do 110 % WMT tzn. wydajności maksymalnej trwałej. Z doświadczeń własnych RAFAKO S.A. we współuczestniczeniu w budowaniu instalacji TPOK jak również z analizy rynku oraz dostępnej literatury przedmiotu wynika, że dominującymi obecnie w Europie oraz na świecie układami technologicznymi w instalacjach TPOK są systemy rusztowe. W dziedzinie projektów dotyczących budowy instalacji spalania odpadów wszelkiego rodzaju, w tym odpadów komunalnych, RAFAKO S.A. funkcjonuje na rynku już od prawie 20 lat. W głównej mierze funkcjonuje za granicą, jako partner w zakresie opracowywania projektów i wykonywania kotłów odzyskowych bądź ich podzespołów dla instalacji TPO. W tej dziedzinie RAFAKO S.A. posiada powiązania kooperacyjne z niemal wszystkimi znaczącymi europejskimi firmami zajmującymi się budową instalacji TPOK. W rezultacie do chwili obecnej RAFAKO S.A. uczestniczyło w realizacji ponad 60 projektów budowy spalarni odpadów różnego rodzaju. Dla zobrazowania różnorodności rozwiązań stosowanych w instalacjach TPOK odnośnie segmentu odzysku ciepła, omówione zostaną dwa podstawowe typy sylwetek kotłów odzyskowych, mianowicie: z ciągami pionowymi oraz z ciągami pionowymi i poziomym. Kotły odzyskowe tylko z ciągami pionowymi (Rys. 2.) stosuje się w sytuacji ograniczonego miejsca dla zabudowy takich jednostek. Historycznie to właśnie takie kotły miały zastosowanie w instalacjach TUOK bazując na konstrukcjach wywodzących się z kotłów opalanych węglem. Należy jednak podkreślić, że z czasem dopracowano się również dla tych jednostek rozwiązań pozwalających osiągnąć długi czas pracy. Rys. 2. Sylwetka kotła odzyskowego rusztowego o pionowej konstrukcji. W rozwoju kotłów odzyskowych mających zastosowanie w instalacjach TPOK wynikających z problemów z osiąganym czasem pracy dopracowano się konstrukcji z ciągiem poziomym - 3

Rys. 3. Konstrukcje kotłów odzyskowych z pustymi ciągami pionowymi oraz ciągiem poziomym z zabudowanymi powierzchniami konwekcyjnymi są w dzisiejszych czasach najczęstszymi konstrukcjami. Dopracowanie się takiego rozwiązania pozwala na osiągnięcie zadowalających czasów pracy kotła pomiędzy ręcznymi czyszczeniami powierzchni ogrzewalnych poprzez uzyskanie niskich prędkości spalin oraz zastosowania wydajnych instalacji oczyszczania powierzchni wymiany ciepła. Dodatkową zaletą jest również możliwość szybkiej i stosunkowo nie skomplikowanej możliwości wymiany powierzchni ogrzewalnej w sytuacji, gdy procesy korozyjne spowodowały tak duże ubytki materiału rur, że konieczna staje się ich wymiana. Rys. 3. Sylwetka kotła odzyskowego rusztowego z poziomym ciągiem konwekcyjnym. Poniżej dla zobrazowania szerokiej gamy jednostek kotłów odzyskowych, jakie mają zastosowanie w instalacjach TPOK i jakie na przestrzeni wielu lat opuściły bramy RAFAKO S.A., przedstawiamy w skrócie kilka wybranych konstrukcji oraz ich podstawowe parametry. Jednym z pierwszych kotłów jakie zostały zrealizowane w RAFAKO S.A. był kocioł odzyskowy dla spalarni z zastosowanym paleniskiem fluidalnym zabudowanego w Szwajcarii - Rys. 4. Kocioł ten jak widać na przedstawionych charakterystycznych parametrach był kotłem na niskie parametry oraz małej wydajności parowej. Jednostki takie stosuje się dla odpadów przemysłowych lub utylizacji odpadów z oczyszczalni ścieków. 4

Rys. 4. Kocioł odzyskowy pracujący w spalarni z paleniskiem fluidalnym - 1993 rok. Podstawowe parametry kotła: wydajność nominalna kotła: 6 Mg/h ciśnienie pary świeżej: 23 bar temperatura pary świeżej: 250 C temperatura wody zasilającej: 105 C zakres pracy kotła: 60 100 % WMT typ kotła: walczakowy z naturalną cyrkulacją ilość ciągów: 4 pionowe Jedną z kolejnych realizacji w dostawie kotów odzyskowych był kocioł dla spalarni odpadów w Mannheim, Niemcy - Rys. 5. Jednostka ta obrazuje pewien etap w rozwoju konstrukcji tego typu kotłów, gdzie powszechne zastosowanie mają jeszcze kotły o konstrukcji pionowej. Ciekawostką tej instalacji jest zastosowanie dodatkowej komory spalania z zabudowaną w niej ostatnią powierzchnią przegrzewacza pozwalającą uzyskać wysokie parametry czynnika na jego wyjściu. Jednocześnie powierzchnia ta nie jest narażona na problemy korozyjne, gdyż paliwem zastosowanym w tej dodatkowej komorze spalania jest gaz. Była to bardzo nowatorska konstrukcja. Rozwiązanie takie wymaga jednak zużycia dodatkowego paliwa jakim jest gaz. Kocioł ten charakteryzuje się tym, że składa się z trzech ciągów pionowych. Już w drugim ciągu znajdują się powierzchnie przegrzewacza, co sprawia, że znajdują się one w niekorzystnych warunkach związanych ze zjawiskiem korozji wysokotemperaturowej oraz warunkami gdzie temperatura spalin przewyższa temperaturę mięknięcia popiołu. Obecnie dla ograniczenia wpływu korozji kotły te buduje się jako cztero-ciągowe, gdzie pierwsze powierzchnie przegrzewaczy znajdują się dopiero w trzecim ciągu, co ogranicza wpływ korozji oraz pozwala odseparować część popiołu na nawrocie pomiędzy drugim a trzecim ciągiem. 5

Rys. 5. Kocioł odzyskowy pionowy w spalarni Mannheim, Niemcy (parametry pary: p = 12,0 MPa, t = 500 C). Kolejnym znaczącym krokiem w dostawie kotłów odzyskowych w historii RAFAKO S.A. była dostawa kotła dla obiektu UMEA w Szwecji. Kocioł ten był kotłem o konstrukcji z ciągiem poziomym. Rys. 6. Jak wspomniano już powyżej takie rozwiązanie jest korzystne ze względu na uniknięcie typowych problemów jakie spotykane byłe przy kotłach tylko z ciągami pionowymi. Ciekawostką dla tej jednostki było zastosowanie zabudowy podgrzewacza wody w ciągu pionowym za ciągiem poziomym. Rozwiązanie takie pozwala na skrócenie długości zabudowy kotła w budynku, czyli zmniejszenie kosztów inwestycyjnych. Rys. 6. Kocioł odzyskowy poziomy w spalarni UMEA, Szwecja. 6

Podstawowe parametry kotła: wydajność nominalna kotła: 75,0 Mg/h ciśnienie pary świeżej: 40,0 bar temperatura pary świeżej: 400 C temperatura wody zasilającej: 127 133 C zakres pracy kotła: 50 115 % WMT typ kotła: walczakowy z naturalną cyrkulacją ilość ciągów opromieniowanych: 3 pionowe ilość ciągów konwekcyjnych: 2 temperatura wylotowa spalin: 160 180 C obciążenie cieplne kotła: 31,6 71,2 MW ilość spalanych odpadów: 9,5 21,8 Mg/h wartość opałowa odpadów: 8,0 15,0 MJ/kg Jedną z kolejnych realizacji jest dostawa kotła odzyskowego dla obiektu typu instalacja TPOK w Belgii. W realizacji tej zastosowanie miało pierwszy raz w wypadku RAFAKO modelowanie przestrzenne kotła 3D, co otworzyło nowy rozdział w procesie projektowania kotłów ogólnie, a w szczególności kotłów odzyskowych - Rys. 7. Rys. 7. Model przestrzenny kotła odzyskowego. 7

Podstawowe parametry kotła: wydajność nominalna kotła: 76,5 Mg/h ciśnienie pary świeżej: 40,0 bar temperatura pary świeżej: 400 C temperatura wody zasilającej: 140 C zakres pracy kotła: 60 107,5 % WMT typ kotła: walczakowy z naturalną cyrkulacją ilość ciągów opromieniowanych: 3 pionowe ilość ciągów konwekcyjnych: 1 poziomy temperatura wylotowa spalin: 210 260 C obciążenie cieplne kotła: 41.8 75 MW ilość spalanych odpadów: 13,3 23,8 Mg/h wartość opałowa odpadów: 8,0 14,0 MJ/kg Zaznaczyć należy jeszcze jedną cechę dwóch powyższych kotłów z ciągiem poziomym. Kotły te były kotłami podpartymi. Rozwiązanie takie ogranicza ciężar konstrukcji nośnej kotła jednak ma wpływ na zastosowane rozwiązania konstrukcyjne tych kotłów. Konstrukcje takie wymagają przemyślanych rozwiązań. Jedną z kolejnych realizacji RAFAKO S.A. była dostawa kotła dla instalacji TPOK w Wels, Austria. Ciekawostką tego rozwiązania było zabudowa ostatniej powierzchni wymiany ciepła po stronie spalin za elektrofiltrem. Rozwiązanie takie pozwala na pracę elektrofiltru w korzystniejszych dla niego warunkach. Odpylenie spalin pozwoliło na zastosowanie pierwszego stopnia podgrzewacza wody bez urządzeń służących do jego oczyszczania. Kocioł ten (Rys. 8.) w swoim rozwiązaniu charakteryzował się tym, iż jest to kocioł zawieszony, co z jednej strony jak podano powyżej zwiększa ciężar konstrukcji nośnej, z drugiej pozwala na prostsze rozwiązania konstrukcyjne. Rys. 8. Sylwetka kotła odzyskowego w spalarni w Wels, Austria. 8

Podstawowe parametry kotła: wydajność nominalna kotła: 100,0 Mg/h ciśnienie pary świeżej: 40,0 bar temperatura pary świeżej: 400 C temperatura wody zasilającej: 130 C zakres pracy kotła: 60 110 % WMT typ kotła: walczakowy z naturalną cyrkulacją ilość ciągów opromieniowanych: 3 pionowe ilość ciągów konwekcyjnych: 1 poziomy obciążenie cieplne kotła: 48 88 MW ilość spalanych odpadów: 17 35 Mg/h wartość opałowa odpadów: 6.3 17 MJ/kg Cechą wspólną większości powyżej opisanych bądź wspomnianych kotłów jest dobór parametrów pary przegrzanej na poziomie t = 400 C i p = 40 bar. Zastosowanie takich parametrów pozwala na eksploatację kotłów odzyskowych ze zminimalizowanym ryzykiem wystąpienia korozji wysokotemperaturowej. Ostatnie lata wykazuję jednak tendencję do zwiększania parametrów pary świeżej jak i ciśnienia w parowniku, co podyktowane jest chęcią zwiększenia sprawności energetycznej kotłów i całych instalacji TPOK. Wynika to również z opanowania sposobów projektowania i eksploatacji kotłów pozwalającej na stopniowe podnoszenie ich parametrów. Dodatkowo na proces ten wpływa opanowanie sposobów oczyszczania powierzchni kotłów poprzez zastosowanie systemów strzepywaczy na powierzchniach zabudowanych w ciągach poziomych oraz wykorzystanie systemów zraszających w pustych ciągach pionowych. Bardzo duży wpływ ma również opanowania techniki ochrony przed korozją poprzez zastosowanie materiałów ceramicznych jak i również coraz powszechniej stosowanego metalizowania. Ten ostatni sposób pozwala ograniczyć korozję powierzchni parownika w ciągach pionowych jak i również istnieją jego zastosowania na powierzchniach przegrzewaczy. Kotłem wyprodukowanym w ostatnich latach przez RAFAKO S.A. o podwyższonych parametrach była realizacja kotła odzyskowego dla instalacji TPOK w Emlichheim, Niemcy. Poniżej (Rys. 9.) pokazano sylwetkę kotłów wraz z jego podstawowymi danymi. Rys. 9. Sylwetka kotła odzyskowego w spalarni w Emlichheim, Niemcy. 9

Podstawowe parametry kotła: wydajność nominalna kotła: 83,0 Mg/h ciśnienie pary świeżej: 60,0 bar temperatura pary świeżej: 460 C temperatura wody zasilającej: 130 C zakres pracy kotła: 60 110 % WMT typ kotła: walczakowy z naturalną cyrkulacją ilość ciągów opromieniowanych: 3 pionowe ilość ciągów konwekcyjnych: 1 poziomy temperatura wylotowa spalin: 160 210 C obciążenie cieplne kotła: 46,6 84 MW ilość spalanych odpadów: 16,5 27,4 Mg/h wartość opałowa odpadów: 8,0 15,0 MJ/kg Podsumowanie. W artykule przedstawiono kotły odzyskowe stosowane w instalacjach termicznego przekształcania odpadów dla zobrazowania różnych rodzajów ich konstrukcji oraz zastosowanych rozwiązań na bazie zebranych na bazie współpracy z różnymi czołowymi firmami działającymi w branży spalarniowej doświadczeń RAFAKO S.A. Rola, jaką RAFAKO S.A. odgrywała i odgrywa w realizacji projektów instalacji TPOK poza granicami Polski jest bez wątpienia jedną z przesłanek technicznych do oferowania kompletnych instalacji TPOK w Polsce. Natomiast realizacja w Polsce w systemie pod klucz wielu projektów instalacji odsiarczania spalin dla energetyki zawodowej (np. dla El. Jaworzno, El. Siersza, El. Bełchatów, El. Pątnów) stanowi drugą z technicznych przesłanek dla oferowania instalacji TPOK w Polsce. W zrealizowanych już przez RAFAKO S.A. projektach odsiarczania spalin w obiektach energetycznych wykorzystywano technologie półsuche i mokre, które stanowią technologiczny rdzeń w zespołach technologicznych oczyszczania spalin dla instalacji TPOK. [2] Dlatego też w tym kontekście naturalnym wydaje się więc szerokie zainteresowanie RAFAKO S.A. problematyką termicznego przekształcania odpadów i chęć oferowania kompletnych instalacji TPOK na polskim rynku we współpracy z innymi doświadczonymi partnerami z branży spalarniowej. Literatura: [1] Witold Stogniew, Henryk Skowron: Segment odzysku ciepła. Przegląd Komunalny nr 3/2008 (198). [2] Jerzy Mirosław: Wymagania BAT dla segmentu oczyszczania spalin ITPOK - możliwości realizacyjne i projektowe RAFAKO S.A., Nowa Energia, 01/2011, str. 81-85. 10