Modernizacja kotłów energetycznych
Marek Pronobis
rok wydania: 2002 / 2009 (dodruk)
format: B5
stron: 362 (rys. 192, tabl. 28)
oprawa: miękka
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne
W książce omówiono problematykę modernizacji kotłów energetycznych oraz związane z nią zagadnienia dotyczące ich eksploatacji. Opisano sposoby zmniejszenia strat cieplnych kotła. Przedstawiono procesy wymiany ciepła i spalania w kotłach, problem zanieczyszczania powierzchni ogrzewalnych kotłów oraz zasady doboru właściwej temperatury spalin wylotowych. Opisano modernizację komór paleniskowych kotłów i układów młynowych, mające głównie na celu zmniejszenie emisji tlenków azotu. Wiele uwagi poświęcono dostosowaniu kotłów do zmian paliwa, np. do zastępowania węgla gazem ziemnym, olejem opałowym czy też biomasą. Opisano też sposoby ograniczania erozji i korozji oraz zwiększenia trwałości elementów konstrukcyjnych. Książka jest przeznaczona dla kadry inżynierskiej elektrowni oraz dla studentów wydziałów mechaniczno-energetycznych politechnik.
SPIS TREŚCI:
Wykaz ważniejszych oznaczeń
1. Wstęp
2. Sprawność i straty cieplne kotła
3. Modernizacja w celu zmniejszenia straty wylotowej
3.1. Obniżenie temperatury spalin wylotowych
3.1.1. Modernizacja konwekcyjnych powierzchni ciśnieniowych
3.1.2. Modernizacja podgrzewacza powietrza
3.1.3. Sposoby intensyfikacji wnikania ciepła wewnątrz rur
3.1.4. Zwiększenie ilości ciepła przekazywanego w ROPP
3.1.5. Zwiększenie radiacyjnego współczynnika wnikania ciepła wewnątrz rur
3.1.6. Zastosowanie efektywnego systemu oczyszczania powierzchni ogrzewalnych z zanieczyszczeń popiołowych
3.1.6.1. Rodzaje i własności osadów popiołowych
3.1.6.2. Powstawanie osadów wysokotemperaturowych (WT)
3.1.6.3. Powstawanie osadów średniotemperaturowych (ST)
3.1.6.4. Urządzenia oczyszczające nadające się do zastosowania w kotłach
3.1.6.5. Określenie możliwego do osiągnięcia stopnia usunięcia osadów
3.1.6.6. Badania szybkości narastania osadów popiołowych i ocena stanu zanieczyszczeń w funkcji częstotliwości zdmuchiwania
3.1.6.7. Dobór optymalnej częstotliwości uruchamiania zdmuchiwaczy na podstawie kryterium ekonomicznego
3.1.6.8. Wpływ zanieczyszczeń na pracę regeneracyjnych obrotowych podgrzewaczy powietrza
3.1.7. Zabudowa dodatkowego (nie włączonego w obieg czynnika w kotle) wymiennika ciepła
3.2. Określenie zakresu bezpiecznego obniżania temperatury spalin wylotowych
3.2.1. Punkt rosy spalin
3.2.2. Metody określenia kwasowego punktu rosy
3.2.3. Badania punktu rosy w kotłach
3.2.4. Wnioski z pomiarów punktu rosy
3.2.5. Praktyczne zależności do określania punktu rosy spalin
3.2.6. Wpływ rozwiązań konstrukcyjnych podgrzewaczy rurowych na dopuszczalną temperaturę spalin wylotowych
3.2.7. Zakres obniżenia temperatur spalin w regeneracyjnych obrotowych podgrzewaczach powietrza
3.2.8. Podgrzewacz powietrza z rur cieplnych
3.2.9. Wstępne podgrzewanie powietrza parą
3.3. Dobór optymalnej temperatury spalin wylotowych
3.3.1. Funkcja celu
3.3.2. Określenie przebiegu zmiany sprawności kotła w funkcji obciążenia
3.3.3. Schemat blokowy doboru temperatury spalin wylotowych
3.3.4. Rozkłady temperatur spalin na odcinku od kotła do wylotu komina
3.3.4.1. Rozkłady temperatury w odpylaczach kotłowych
3.3.4.2. Wentylatory ciągu
3.3.4.3. Wpływ układu odsiarczania spalin na rozkład temperatur
3.3.4.4. Komin
3.4. Obniżenie stosunku nadmiaru powietrza w kotle
3.4.1. Ograniczenie przyssań powietrza do komory paleniskowej i ciągu konwekcyjnego
3.4.2. Ograniczenie przyssań powietrza w podgrzewaczach powietrza
3.4.3. Prowadzenie spalania przy mniejszym stosunku nadmiaru powietrza w palenisku
3.5. Technika kondensacyjna
4.Zmniejszenie emisji tlenków azotu
4.1. Procesy powstawania tlenków azotu
4.2. Wpływ parametrów pracy paleniska na emisję tlenków azotu
4.3. Sposoby zmniejszenia emisji tlenków azotu
4.4. Ocena efektywności metod zmniejszania emisji tlenków azotu
4.4.1. Własności kaloryczne części lotnych węgla kamiennego
4.4.2. Wpływ parametrów pracy na efektywność redukcji NOx i własności eksploatacyjne kotła
4.5. Wpływ szczelności komory paleniskowej na skuteczność pierwotnych metod denitracji spalin
4.6. Ograniczenie emisji tlenków azotu w kotłach rusztowych
4.6.1. Spalanie na ruszcie mechanicznym
4.6.2. Ograniczenie emisji tlenków azotu
4.7. Procesy korozji powierzchni ogrzewalnych komór paleniskowych w warunkach spalania niskoemisyjnego
4.7.1. Wprowadzenie
4.7.2. Podstawowe mechanizmy i warunki wystąpienia korozji ekranów
4.7.3. Metody zapobiegania korozji ścian ekranowych
4.8. Wpływ modernizacji układu paleniskowego na proces żużlowania
4.8.1. Mechanizm procesu
4.8.2. Wpływ własności paliwa
4.8.3. Wpływ parametrów fizycznych procesu
4.8.4. Wskaźniki określające skłonność węgla do żużlowania i zanieczyszczania powierzchni ogrzewalnych
4.9. Przebudowa kotła pyłowego na fluidalny
4.9.1. Przebudowa kotłów pyłowych na hybrydowe
4.9.2. Przebudowa kotła pyłowego na fluidalny z warstwą pęcherzykową
4.9.3. Przebudowa kotła pyłowego na fluidalny z warstwą cyrkulacyjną
5. Modernizacja układu młynowego
5.1. Jakość przemiału węgla do palenisk pyłowych
5.1.1. Skład ziarnowy pyłu
5.1.2. Wymagane granulacje pyłu do palenisk pyłowych
5.2. Młyny stosowane do przemiału węgla i ich układy
5.3. Modernizacje młynów wynikające z potrzeby zmniejszenia emisji tlenków azotu
5.3.1. Poprawa jakości przemiału
5.3.2. Zwiększenie wydajności układu mielącego
5.3.3. Modernizacje w celu wyeliminowania osiadania pyłu w rurociągach
5.3.4. Modernizacje młynów w celu uzyskania zróżnicowanej koncentracji pyłu w palnikach
5.3.5. Poprawa rozdziału pyłu
5.3.6. Poprawa dynamiki młyna
5.3.7. Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej
5.4. Zastosowanie młynów węglowych do przemiału sorbentów mineralnych
5.5. Mikronizacja węgla
6. Modernizacja związana ze zmianą paliwa
6.1. Wprowadzenie
6.2. Zastąpienie węgla gazem ziemnym
6.3. Zastąpienie węgla olejem opałowym
6.4. Modernizacje w celu umożliwienia spalania różnych paliw w tym samym kotle
6.5. Zjawiska wibracyjne w kotłach olejowych i gazowych
6.5.1. Drgania generowane w komorze paleniskowej
6.5.2. Drgania generowane w ciągu konwekcyjnym
6.5.3. Metody pomiaru wibracji
6.5.4. Sposoby przeciwdziałania drganiom
6.6. Przystosowanie kotłów energetycznych do spalania biomasy
6.6.1. Spalanie biomasy w osobnym palenisku
6.6.2. Spalanie biomasy na ruszcie umieszczonym pod lejem żużlowym kotła
6.6.3. Przemiał i pneumatyczne wprowadzanie biomasy do kotła
6.6.4. Odgazowanie lub zgazowanie biomasy w urządzeniu zewnętrznym i dopalanie gazu w kotle
6.6.5. Spalanie biomasy w zawiesinie wodnej przy użyciu palników olejowych
7. Przedsięwzięcia służące zmniejszeniu erozji powierzchni ogrzewalnych kotłów
7.1. Podstawy teoretyczne procesu erozji
7.2. Eksploatacyjne sposoby zmniejszenia erozji pęczków konwekcyjnych
7.2.1. Wpływ zmian obciążenia kotła na intensywność erozji
7.2.2. Wpływ rodzaju paliwa na intensywność erozji
7.3. Modernizacje w celu zmniejszenia erozji pęczków konwekcyjnych
8. Modernizacja części ciśnieniowej w celu przedłużenia jej trwałości
8.1. Zasady kompleksowej oceny stopnia zużycia elementów ciśnieniowych kotła
8.2. Rozrzut temperatur pary w wężownicach przegrzewacza
8.3. Wpływ schematu przepływowego przegrzewacza pary na rozkłady temperatur w komorach wylotowych stopni
9. Zmiana wydajności i powiększenie zakresu dopuszczalnych zmian obciążeń kotła
9.1. Przystosowanie kotła do pracy z wydajnością większą niż znamionowa
9.1.1. Naturalny obieg wody w kotle
9.1.2. Przegrzewacze pary
9.1.3. Rozkład ciśnień pary w bloku
9.1.4. Rozkład przyrostów entalpii w ekranach parownika i podgrzewaczu wody
9.1.5. Układy młynowo-paleniskowe
9.1.6. Część konwekcyjna kotła
9.2. Powiększenie zakresu dopuszczalnych zmian obciążeń kotła
9.2.1. Stabilność spalania
9.2.2. Temperatury par pierwotnej i wtórnej
9.2.3. Niedopuszczenie do wystąpienia rosienia spalin
Załącznik
Zależności do wyznaczania liczby Nusselta
Stopień efektywności cieplnej Ψ
Radiacyjny współczynnik wnikania ciepła αr
Opory przepływu spalin i powietrza przy poprzecznym omywaniu pęczków rur
Opory przepływu spalin w rurach gładkich i po zastosowaniu intensyfikacji wnikania ciepła
Parametry fizyczne czynników stosowanych do wypełniania rur cieplnych
Przeliczniki emisji
Literatura
Skorowidz
