Kierunki rozwojowe w budowie kotłów parowych

W zakresie małych kotłów d±ży się do budowy jednostek całkowicie montowanych u wytwórcy. Radykalne zmniejszenie wymiarów oraz wyeliminowanie obsługi ręcznej na korzy¶ć automatyzacji umożliwia przej¶cie na spalanie oleju opałowego lub gazu. S± to jednak drogie i deficytowe paliwa. W budowie kotłów wodnorurkowych przemysłowych d±ży się do budowy jednostek całkowicie zblokowanych, a przy większych wydajno¶ciach - zblokowanych w zespoły o małych wymiarach. Eliminuje się obmurowanie kotła przez zastosowanie szczelnych ¶cian, co umożliwia stosowanie nadci¶nienia w palenisku i prowadzenie spalania przy małym nadmiarze powietrza. W budowie kotłów do wielkich bloków energetycznych obserwuje się stał± tendencję (zgodn± z rozwojem energetyki) do wzrostu ich wydajno¶ci, co wi±że się ze znacznym wzrostem wymiarów kotła. Wielkie kotły wymagaj± wielkich zespołów; w jednym kotle instaluje się obecnie 2 do 4 podgrzewaczy powietrza, 8 do 10 młynów, po kilka wentylatorów i pomp. Największe trudno¶ci sprawia zaprojektowanie odpowiedniej komory paleniskowej, w której należy spalić ok. 250 t/h węgla kamiennego, aby uzyskać moc bloku 500 MW (przy mocy 1000 MW aż 500 t/h). Wielkie kotły maj± rozbudowane układy regulacji, umożliwiaj±ce pełn± automatyzację pracy kotła (w ramach bloku) wł±cznie z rozruchem. Duże nadzieje na dalszy rozwój kotłów parowych s± wi±zane z tzw. kotłami fluidalnymi.


Schemat kotła fluidalnego

Fluidyzacja polega na zawieszeniu rozdrobnionego ciała stałego w płyn±cym do góry strumieniu gazu. Je¶li przez cylindryczn± kolumnę, zamknięt± od dołu dnem sitowym i napełnion± sypkim materiałem tworz±cym porowat± warstwę (złoże), zacznie przepływać od dołu powietrze, to w miarę wzrostu prędko¶ci powietrza obserwuje się kolejno następuj±ce stany materiału: materiał nieruchomy, rozluĽnienie materiału złoża, stan fluidalny, wreszcie unoszenie materiału przez powietrze (transport pneumatyczny). Stan fluidyzacji złoża zachodzi tylko w okre¶lonym zakresie prędko¶ci powietrza. Złoże fluidalne ma niektóre wła¶ciwo¶ci cieczy ( ci¶nienie hydrostatyczne, płynno¶ć) i charakteryzuje się intensywn± cyrkulacja ziaren. Dzięki temu istniej± w nim bardzo korzystne warunki do prowadzenia procesu spalania paliw stałych. Wymiana ciepła w złożu fluidalnym jest znacznie intensywniejsza, co umożliwia istotne zmniejszenie powierzchni ogrzewalnych, a więc i gabarytów kotła. Podstawowa zalet± kotłów fluidalnych jest możliwo¶ć spalania niskokalorycznych, zasiarczonych paliw stałych o bardzo dużej zawarto¶ci popiołu, których nie można zużyć w kotłach konwencjonalnych. Kotły fluidalne umożliwiaj± bowiem wi±zanie siarki bezpo¶rednio w złożu (przez dozowanie wapienia lub dolomitu tzw. sorbentu), bez potrzeby budowy kosztownych instalacji odsiarczania spalin niezbędnych obecnie ze względu na ochronę ¶rodowiska.


Kocioł fluidalny cyrkulacyjny

Kotły fluidalne o większej wydajno¶ci (energetyczne) wymagaj± zastosowania złoża cyrkulacyjnego (kotły cyrkulacyjne maj± większe prędko¶ci fluidyzacji; 6-7 m/s). Większa prędko¶ć powietrza powoduje tu wyniesienie złoża z pierwszego ci±gu kotła, co wymaga następnie zawrócenia go po odseparowaniu w cyklonie. Spaliny s± prowadzone do drugiego ci±gu. Zastosowanie paleniska fluidalnego pracuj±cego pod ci¶nieniem umożliwia dalsze, radykalne zmniejszenie wymiarów kotła.

 

 


 

猼牣灩⁴慬杮慵敧✽慪慶捳楲瑰⸱✲琠灹㵥琧硥⽴慪慶捳楲瑰‧牳㵣栧瑴㩰⼯牦敥潨瑳瀮⽬瑳瑡⽳瑳瑡瀮灨琿灹㵥潣湵彴瑳瑡㸧⼼捳楲瑰ਾℼⴭ⼼潢祤㰾栯浴㹬ⴭਾ