Kontaktujte nás: +420 541 633 840

Nízkoemisní spalovací systémy

Nízkoemisní uhelné hořáky jsou novou koncepcí spalování uhelného prášku v aplikacích vhodných vedle nových zařízení zejména pro retrofit kotlů klasických provedení.

Předností těchto typů hořáků je – vedle technických parametrů – možnost ekonomicky úsporné instalace do stávajícího zařízení kotle, bez náročných úprav a zásahů do tlakových částí. 
Provozně jsou hořáky výhodné zajména pro stabilitu spalování i při značné  pružnosti změn výkonu s dodržením emisních limitů. Dokonalejším spalováním se dociluje vyšší účinnosti spalovacího procesu a tím i účinnosti kotle.
Z hlediska mechanické odolnosti jsou hořáky koncepčně navrženy tak, že nedochází  k opalování exponovaných částí plamenem.
 

Nízkoemisní uhelné hořáky

Foto: Nízkoemisní hořák po jednom roce provozu – Teplárna Písek, kotel K11 

 

Popis

Nové nízkoemisní hořáky pro spalování uhelného prášku (viz níže uvedený náčrt) sestávají z kruhového hořákového práškovodu, který umožňuje přívod primární směsi obsahující uhelný prášek do středu ústí hořáku, a ze vzduchové části, která zajišťuje distribuci spalovacího vzduchu po obvodu ústí hořáku. Samotný hořákový práškovod je pak vybaven rozrážecím kuželem a intenzifikátory spalování, které jsou umístěny především v ústí hořáku.

Vzduchová část hořáku se skládá ze dvou vzduchových rozváděcích komor a ze dvou koncentrických válcových mezikruží, kterými se přivádí spalovací vzduch po obvodu ústí hořáku. Spalovací vzduch je tak rozdělen na dvě části, sekundární (vnitřní mezikruží) a terciární (vnější mezikruží). Obě válcová mezikruží jsou rozpírána distančními žebry. V ústí hořáku jsou u obou válcových mezikruží rovněž umístěny intenzifikátory spalování.
Celé ústí hořáku v délce cca 300 mm a intenzifikátory spalování jsou vyrobeny z žáruvzdorné oceli a rozrážecí kužel z otěruvzdorné oceli. Ostatní části hořáku jsou vyrobeny z uhlíkové oceli třídy 11.
 

Nízkoemisní uhelné hořáky

Schématický náčrt nízkoemisního uhelného hořáku
 

Hořák plzeň

Funkce

Rozrážecí kužel a intenzifikátory spalování umístěné v hořákovém práškovodu zajišťují velmi dobrou homogenizaci uhelného prášku v primární směsi za všech provozních stavů. Sekundární vzduch je přiváděn do hořáku v takovém množství, aby docházelo k optimálnímu směšování spalovacího vzduchu s uhelným práškem, a tím i ke stabilnímu spalování, v co nejširším výkonovém rozsahu. Množství terciárního vzduchu je pak řízeno takovým způsobem, aby se dosáhlo optimálního přebytku spalovacího vzduchu na hořáku, který umožňuje dosáhnout velmi nízkých emisí oxidu uhelnatého CO a oxidů dusíku NOx.

 

Regulace tepelného výkonu

Nové nízkoemisní hořáky pro spalování uhelného prášku mají zcela nové požadavky na systém měření a regulace spalování. Aby byly v plné míře využity

přednosti těchto hořáků, je nezbytně nutné samostatně měřit a regulovat jak celkové množství sekundárního a terciárního vzduchu jdoucího do hořáků, tak množství paliva přiváděného do jednotlivých provozovaných mlýnů. Množství sekundárního a terciárního vzduchu se zvlášť neměří, pouze se v závislosti na výkonu kotle sekundární a terciární vzduch přerozdělí do hořáků pomocí regulačních klapek. Optimální tepelný výkon jednoho hořáku se nachází v rozmezí od 10 do 30 MWt.
 

Nízkoemisní uhelné hořáky

3D sestava nízkoemisního hořáku v teplárně TČA Karviná, kotel K7
 

Přednosti

  • stabilní spalování bez stabilizace ušlechtilými palivy v širokém výkonovém rozsahu, jehož spodní mez začíná již při 35% výkonu kotle
  • nízké emise, které jsou v ustáleném stavu kotle u oxidu uhelnatého CO do 120 mg/Nm3 a oxidů dusíku NOx do 300 mg/Nm3
  • nízký nedopal, který je v ustáleném stavu hnědouhelného kotle u popílku do 2% a u škváry do 10%
  • malé erozní opotřebení pevnými částicemi
  • žádné tepelné opotřebení
  • dlouhá doba do nezbytné opravy hořáků (minimálně 4 roky)
  • dlouhá životnost hořáků (minimálně 8 let)

GFX | horak-tca-karvina.jpg

Hořák TČA Karviná


Oblasti použití

Stavebnicový charakter hořáků a jejich variabilita umožňuje jejich rozmanitou instalaci v kotlech různých koncepcí. 

  • hnědouhelné a černouhelné kotle
  • možnost instalace jak u práškových uhelných kotlů malých výkonů (cca 35 t/h), tak u kotlů velkých výkonů (cca 650 t/h)
  • možnost instalace u práškových uhelných kotlů s přímým i nepřímým foukáním uhelného prášku

      Nízkoemisní uhelné hořáky               

3D sestava nízkoemisních hořáků v Teplárně Ústí n.L.-Trmice, kotel K6
 

Reference

Teplárna Písek – kotel K11, K12 (35t páry / hod)
Energy Ústí nad Labem – kotle K3, K4 (75 / 90t páry / hod)
Teplárna Trmice – kotel K6 (165t páry / hod)
Teplárna TČA Karviná – kotel K7 (75t páry / hod)

Plzeňská teplárenská - kotel K5 (180t páry / hod)

Teplárna České Budějovice - kotel K11 (150t páry / hod)

Reference