Rekonstrukce parního kotle K4 v Cinergetika, a.s. Ústí nad Labem
Jmenovité parametry kotle:
| Parní výkon kotle: | 75 t/h |
| Teplota přehřáté páry páry: | 460°C |
| Tlak přehřáté páry páry: | 6,35 MPa |
| Teplota napájecí vody: | 105°C |
| Palivo: | hnědé uhlí o výhřevnosti 16,9 MJ/kg |
Zadáním zákazníka
byla rekonstrukce kotle s cílem navýšit jmenovitý výkon ze 75 t/h na 90 t/h. Současně probíhala oprava tlakových systémů všech přehříváků a ohříváku vody.
Rekonstrukce zahrnula revitalizaci kotle a instalací nových proudových práškových hořáků zlepšila podmínky pro nízkoemisní spalování a pro efektivní provoz kotle.
Vlastní rekonstrukce kotle se týkala výměny práškových hořáků, přehříváků a ohříváku vody a především těch částí kotle, které měly již vyčerpanou životnost a při provozu kotle často způsobovaly jeho odstávku. Prakticky se jednalo o výměnu veškerých teplosměnných ploch vstupního, stropního a výstupního přehříváku a ohříváku vody. Protože se v důsledku rekonstrukce (odstranění recirkulace spalin a zavedení dohořívacího vzduchu) změnil proces spalování, provedla se změna koncepce obou přehříváků , aby bylo dosaženo dostatečné teploty přehřáté páry i při dílčích výkonech kotle.
Součástí revitalizace kotle byla rovněž renovace těsnění výparníku mezi spalovací komorou a druhým tahem především k eliminaci pronikání horkých spalin ze spalovací komory do druhého tahu.
Limitujícím faktorem pro navýšení jmenovitého výkonu kotle K4 ze 75 t/h na
90 t/h je přívod dostatečného množství spalovacího vzduchu do kotle. Tento problém byl v Cinergetice řešen odstraněním přívodu recirkulovaných spalin do nových hořáků a modifikací přívodu horkého spalovacího vzduchu. Dále bylo provedeno zabudování dyšen přívodu horkého dohořívacího vzduchu, zajišťujícího dobré dohoření paliva a nízkou tvorbu CO. Těmito modifikacemi se zvětšila celková průtočná plocha otvorů do spalovací komory a poklesl odpor vzduchových tras a tím rovněž zefektivnil provoz kotle.
Instalace jednoho pásma dohořívacího vzduchu do bočních stěn kotle umožnilo podstatně zlepšit podmínky pro nízkoemisní spalování a tím i pro dodržení emisních limitů u oxidů dusíku NOx a oxidu uhelnatého CO. Toto primární opatření pro nízkoemisní spalování je založeno na tom, že ve spalovací komoře v oblasti hořáků se vytvoří mírně redukční atmosféra, ve které probíhá denoxidace, takže emise oxidů dusíku NOx ve spalinách za kotlem se podstatně sníží. Snížení obsahu oxidu uhelnatého CO ve spalinách je dosaženo přívodem dohořívacího vzduchu, který rovněž zajišťuje dobré dohoření paliva ještě ve spalovací komoře.
Dohořívací vzduch rovněž vytváří dobré podmínky pro nízký nedopal v úletu a současně do jisté míry eliminuje zanášení stěn spalovací komory.
Provoz kotle tedy plní normy emisí i při zvýšeném výkonu.
Rekonstrukce kotle zahrnula rovněž vybavení moderním řídicím systémem, který umožní spolehlivou funkci všech důležitých regulačních obvodů kotle. Týká se to především regulace spalování, která je velmi důležitá jak pro spolehlivý a stabilní provoz, tak pro dosažení podlimitních emisí oxidů dusíku NOx a oxidu uhelnatého CO v regulačním rozsahu kotle 50 až 100%.
Řešitel: Dr. Ing. Pavel Nekvapil
Realizace: Ing. Davel Depiak