ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: ENERGETYKA z. 121
1994 Nr kol. 1261
Andrzej KULPA, H enryk JADAMUS ECOENERGIA Sp z o. o., W arszaw a
WYNIKI EKSPLOATACJI PALNIKÓW
NISKOEMISYJNYCH NOx TYPU WIROWEGO I
STRUMIENIOWEGO W KOTLACH ENERGETYCZNYCH
S tr e sz c z e n ie . Przedstaw iono w yniki b a d ań i doświadczeń eksplo
atacyjnych z pracy kotłów energetycznych z zabudow anym i palnikam i niskoem isyjnym i NOx typu wirowego i strum ieniow ego, wykonanym i w edług założeń In sty tu tu E nergetyki w W arszaw ie. Instalow anie p aln i
ków wirowych typu NSW przy kotłach o różnej wydajności, o odm ien
nym rozm ieszczeniu palników n a ścianach kotłowych oraz zasilanych z różnych typów młynów węglowych, pozwoliło rów nież n a ocenę skutków ubocznych, zw iązanych z p racą tych palników i opracow anie k o n stru kcji dla najtrudniejszych w arunków .
RESULTS OF EXPLOITATION OF LOW NOx EM ISSION SWIRL AND STREAM IN ENERGETIC BOILERS
Sum m ary. In th is w ork th e re a re shown re su lts and exploitation experiences of w ork of power boilers w ith bu ilt up low NOx emission swirl and stream b u rn ers m ade u n d er project of E nergetic In stitu te of W arsaw. In stallin g of swirl b u rn ers NSW type in boilers w ith different efficiency, different b u rn ers location on th e boiler’s w all and supplied w ith coal by different types of coal m ills h a s allowed to appreciate side-effects associated w ith work of th is b u rn ers, and to design the construction for th e w orst w orking conditions.
PE3YJIbTATbI GKCnJiyATAHMH BMXPEBbIX H TTPilMOTORHblX TOPEJIOK CO CHHXCEHHblM BblXOROM NOx HA 3HEPTETMBECKHX KOTJIAX
Pe3K)Me. B C T arae n p e ą c T a n jic H o pc3yjn>TaTN HccjieąoBaHHH h 3KCIIjiyaTaHHOHHHX OnUTOB I I O J iy H C H H b lX Ha KOTJiaX c BMXpCBUMH H npHMOTOHHHMH TOpeJIKaMH CO CHHvKCHHhlM BHXOgOM NOx, KOTOpHe ÓbtJIH
B H e g p e H H u e cjmpMOH ECOENERGIA H a o c h o b c c o T p y g H H H e c r a a c H H C T H T y r o M S H c p r c T h i K H b B a p m a B e . O K C i u i y a T a n m i B H x p c B b i x r c p e j i O K r a n a
NSW H a K O T j i a x c p a s H o i i n p o H3B o ą , H T e j i b H o c T b i o , i i p n p a3H O M p a3M c i q c H H H l o p e j i O K H a a x p a H a x k o tjio b , a T a i c x c e r iH T a H H C H3 p a3H H X r a n o B y r o j i b H t a x
MeJIbHHi; flajTO B03M0JKH0CTb OUCHKU nOÓOMHbDC CJieACTBHH paÓOTH rOpejlOK.
Ha 3toh ocHOBe pa3pafioTaHa KOHCTpyKąHH ropejiKH ąjia caMux cji05khhx yCJIOBHM paÓOTH.
1. WSTĘP
W ym agania w zakresie ochrony środow iska przed n a d m iern ą em isją tlen
ków azotu do atmosfery, wprowadzone rozporządzeniem M inistra Ochrony Środowiska, Zasobów N atu raln ych i Leśnictwa z dnia 12 lutego 1990 r., wym usiły zainteresow anie i rozwój technik niskoem isyjnego sp alania węgla w kotłach energetycznych.
Próby zorganizowania procesu spalan ia według zasad spalan ia niskoemi
syjnego w istniejących paleniskach były prowadzone od kilk u la t przez ele
ktrow nie z udziałem m.in. In sty tu tu E nergetyki, Rafako Racibórz, Energopo- m iaru i CBKK.
W yniki tych prac wykazały, że uzyskanie znacznej redukcji tlenków azotu, gw arantującej spełnienie wym agań ww. rozporządzenia MOSZNiL po roku 1997, będzie wymagało zastosow ania specjalnych palników i znacznej rekon
strukcji kotła w zakresie rozdziału, kontroli i regulacji pow ietrza doprowadza
nego do spalania [1, 2, 3],
Jakkolw iek zaostrzone norm y emisji NOx obowiązywać będą od 1998 roku, już obecnie w dużych elektrow niach i elektrociepłowniach instalow ane są palniki niskoem isyjne firm zagranicznych i krajowych.
Pierwsze nielaboratoryjne palniki niskoem isyjne NOx, opracowane przez In sty tu t Energetyki i ECOENERGIĘ, zainstalow ano w EC Żerań przy kotle parowym typu O P-230 w 1991 roku. Były to palniki typu wirowego z wewnę
trz n ą separacją pyłu węglowego.
Palniki typu strum ieniowego, zaprojektow ane przez IE n wraz z ECOENERGIĄ zabudowano przy kotle wodnym W P-120 w EC Lublin-W rot- ków w 1993 r.
Obecnie niskoem isyjne palniki wirowe typu NSW p racują przy pięciu kot
łach O P-230 z m łynam i wentylatorowym i, jednym kotle O P-230 z młynami pierścieniowo-kulowym i oraz przy kotle O P-650 z czterem a m łynam i pier- ścieniowo-kulowymi.
Palniki do kotła OP—650 wykonało RAFAKO Racibórz n a podstaw ie zaw ar
tej umowy licencyjnej.
B adania eksploatacyjne kotłów z niskoem isyjnym i palnikam i prototypowy
mi były finansow ane przez K om itet B adań Naukowych. Zebrane doświadcze
n ia pozwalają już na dokonanie oceny przyjętych rozwiązań.
Założenia projektowe oraz ocenę wyników badań wykonanych podczas roz
ruchu i optymalizacji palników strum ieniow ych przedstaw ił In sty tu t Energe
tyki w oddzielnym referacie.
Wyniki eksploatacji palników niskoemisyjnych. 101
OPIS KONSTRUKCJI
Schemat konstrukcyjny niskoem isyjnego p aln ik a wirowego NSW z wewnę
trzną separacją pyłu węglowego przedstaw iono n a rys. 1.
Rys. 1. P alnikniskoem isyjny NO* typu NSW: 1. doprowadzenie paliw a, 2. zawirowywacz, 3.
separator w ew nętrzny, 4. pow ietrze w tórne zew nętrzne, 5. pow ietrze w tórne w ew nętrzne, 6. powietrze rdzeniowe
Fig. 1. Low NOx em ission b u rn er NSW type: 1. F uel supply, 2. Swirler, 3. In te rn a l separator, 4. E x tern al overfire air, 5. In te rn a l overfire air, 6. Core air
M ieszanina pyłowa doprowadzona do p aln ik a kolanem przypalnikow ym zostaje zaw irow ana w zawirowywaczu łopatkowym , a n astęp n ie w sep arato rze wew nętrznym podzielonymi n a sześć stru m ieni o wysokiej koncentracji, wypływających wzdłuż osi p aln ik a oraz sześć stru m ieni o niskiej koncentracji, kierowanych do stru m ien ia pow ietrza wtórnego.
Powietrze w tórne wypływa z dużą prędkością przez dwa współosiowe k a n a ły znajdujące się n a zew nątrz dyszy pyłowej. Ilość pow ietrza, przepływ ająca przez obydwa k an ały je s t regulow ana niezależnym i klap am i odpowiednio do obciążenia palnika (kotła). Pow ietrze to je s t zawirow ane, a w ir pow ietrza zewnętrznego regulowany zm ianą k ą ta wypływu w granicach ±10°.
Dyfuzor wylotowy palnika posiada kształt stożka z zakończeniem walcowym.
Powierzchnia czołowa sep arato ra w ew nętrznego je s t w ysunięta w k ierunk u komory paleniskowej względem wylotu dysz pow ietrza wtórnego.
Do ru ry nośnej palnika doprowadzone je s t powietrze chłodzące tzw. rdze
niowe.
M ateriały konstrukcyjne palnika dobrano stosownie do funkcji poszczegól
nych elementów, a mianowicie:
- dyfuzor wylotowy wykonano z betonu żaroodpornego, początkowo korundo
wego, a w następnych wykonaniach szamotowego;
- część przednią (od strony komory paleniskowej) se p ara to ra wewnętrznego wykonano ze stali żaroodpornej, a ty ln ą ze stali odpornej n a ścieranie.
W wersji docelowej przewiduje się wykonanie se p ara to ra wewnętrznego w postaci odlewu staliwnego wg technologii In sty tu tu Odlewnictwa Politechniki Śląskiej [4];
- bęben i łopatki wstępnego zawirowywacza m ieszaniny paliwowo-gazowej wykonano ze stali odpornej n a ścieranie;
- obudowa p alnika w ykonana je s t ze stali węglowej z w yjątkiem żaroodpor
nych końcówek dysz pow ietrza wtórnego;
- kolano przypalnikow e wykonano z żeliwa wysokostopowego odpornego na ścieranie.
Rys. 2. P alnik niskoem isyjny strum ieniowy: 1. doprowadzenie paliw a, 2. pow ietrze wtór
ne, 3. powietrze naścienne
Fig. 2. Swirl b u rn er w ith low NOx emission: 1. F uel supply, 2. Overfire air, 3. Overwall air
Wyniki eksploatacji palników niskoemisyjnych. 103
Schemat niskoem isyjnego p alnika strum ieniow ego, zgodnie z projektem technicznym, przedstaw iony je s t n a rys. 2. P aln ik zabudow any je s t w narożu komory paleniskow ej.
Dysza pyłowa o kształcie wydłużonego p ro sto k ąta skierow ana je s t na umowne koło wiru.
Powietrze w tórne, doprowadzone do palnika, podzielone je s t n a dwa s tru mienie: większy - równoległy do dyszy pyłowej oraz m niejszy - skierow any stycznie do ek ran u bocznego.
Kierownica p rzestaw iana ręcznie, zabudow ana n a korpusie p alnika, służy do regulacji rozdziału pow ietrza n a obydwie dysze.
Dodatkowo wokół dyszy pyłowej w ykonane są szczeliny dla wypływu powie
trza chłodzącego.
Całkowita ilość pow ietrza wtórnego doprowadzona do każdego p aln ik a jest kontrolowana (mierzona) i regulow ana w sposób autom atyczny.
Palnik pyłowy strum ieniow y je s t ko nstruk cją całkowicie spaw aną. Dysze powietrza oraz dysza pyłowa w ykonane są ze sta li żaroodpornej, a korpus palnika ze stali węglowej. Kolano przypalnikow e je s t odlewem z żeliwa wyso- kostopowego.
Zarówno palniki wirowe, ja k i strum ieniow e stosow ane są z układem sto
pniowego spalania, co w ym aga w ykonania n ad paln ikam i pyłowymi dodatko
wych dysz pow ietrza tzw. OFA.
WYNIKI BADAŃ
Pomiary i b adan ia podstawowych param etrów pracy kotłów z palnikam i o niskiej emisji NOx z analizą spalin, wykonane po rekonstrukcji kotłów, obej
mowały:
- badania pracy system u młynowego;
- pomiary układów pow ietrza i spalin;
- analizę pracy ko tła w różnych w aru n k ach eksploatacyjnych, z wyznacze
niem sprawności.
Wyniki wykonanych pomiarów [5, 6, 7] potw ierdzają stab iln ą pracę kotłów z palnikam i niskoem isyjnym i w szerokim zakresie zm ian obciążeń, przy nie pogorszonej sprawności. Możliwa je s t praca ko tła przy obciążeniu 50% przy spalaniu wyłącznie pyłu węglowego.
Pomiary stężeń NOx i CO w spalinach wykazały, że palniki niskoem isyjne NSW powodują znaczną redukcję tlenków azotu, wynoszącą n aw et 50%.
Dodatkowo zastosowany uk ład stopniow ania pow ietrza pozwala na uzyska
nie wartości emisji znacznie poniżej w ym agań norm y, przew idzianych po 1997 r.
W przypadku niedotrzym ania w ym agań w zakresie jakości przem iału wę
gla obniżeniu emisji NOx, w m iarę zw iększania ilości pow ietrza OFA, towa-
rzyszy w zrost emisji CO tym większy, im gorsza je s t charak tery sty k a prze
m iałowa pyłu węglowego z młynów (rys. 3).
Udział powietrza OFA i'A]
Rys. 3. Wpływ udziału pow ietrza OFA n a emisję NOx i CO: I - gruby przem iał (R90 = 50%;
R200 = 20%), II - poprawny przem iał (Rso = 30%; R200 = 3%)
Fig. 3. Dependence of NOx and CO em ission on OFA: I - coarse-grained m illing (R90 = 50%, R200 = 20%), II - fine m illing (R90 = 30%, R200 = 3%)
U zasadnia to konieczność m odernizacji młynów węglowych, proponowaną również przez projektantów młynów [3].
W wyniku badań palników prototypowych ustalono optym alne param etry konstrukcyjne, ja k np:
- wysunięcie sep aratora wewnętrznego względem płaszczyzny wylotu po
w ietrza wtórnego;
- k ą t zawirow ania pow ietrza wtórnego w dyszy zewnętrznej;
- k ą t wstępnego zaw irow ania m ieszanki pyłowej i ilość łopatek zawirowywa- cza;
- podział pow ietrza wtórnego n a obydwa strum ienie (położenie klap n a s ta wianych ręcznie).
DOŚWIADCZENIA EKSPLOATACYJNE
Pierw sze palniki niskoem isyjne NSW zabudowano w kotle O P-230 przy zachowaniu istniejących gniazd palnikowych w kom orach paleniskowych i w ykorzystaniu dotychczasowej instalacji doprowadzenia paliw a i powietrza do kotła. M aksym alne uproszczenie konstrukcji było podyktowane decyzją
Wyniki eksploatacji palników niskoemisyjnych. 105
elektrociepłowni o rezygnacji z proponowanej autom atyki. Osiem sztuk p aln i
ków NSW zabudowano n a obydwu ścianach bocznych kotła. N ad palnikam i głównymi wykonano dysze pow ietrza OFA.
Ściany kotła wykonane są jak o nieszczelne, z w ym urów ką szamotową.
Palniki zasilane są pyłem węglowym o przem iale R90 = 36% i R2oo = 23%, z młynów węglowych w entylatorow ych M W k-16.
W entylacja młynów wynosi 22 • 103 m3/h. Świadczy to o niespełnieniu wy
magań projektowych.
Dyfuzory wylotowe palników wykonano z lanego betonu żaroodpornego, korundowego.
Ze względu n a m ałą podziałkę kotłów O P -230 zrezygnowano z zabudowa
nia palników rozpalkowych w osi palników głównych. P alniki te zabudowano obok palników głównych z dyszą w dyfuzorze p aln ik a głównego.
Po 2,5-letniej eksploatacji kotła s ta n techniczny palników je s t poprawny.
Wszystkie elem enty regulacyjne są spraw ne, a zużycie erozyjne części narażo
nych na działanie pyłu węglowego nieznaczne.
W związku z możliwością przegrzania końcówek łopatek se p ara to ra we
wnętrznego opracowano konstrukcję odlew aną ze staliw a żaroodpornego i odpornego n a ścieranie o składzie modyfikowanym przez In sty tu t Odlewnic
twa Politechniki Śląskiej. W ykonanie to gw aran tu je popraw ną pracę p alnika przez 5 lat.
Miejscowe ubytki betonu w dyfuzorach były spowodowane uszkodzeniam i mechanicznymi podczas u su w ania niew ielkich ilości żużla z r u r ekranowych, a także oddziaływaniem przesuw ających się r u r ekranow ych n a w ystające z obmurza kraw ędzie stałych dyfuzorów. U sterk ę wyelim inowano przez wzmoc
nienie zbrojenia betonu dyfuzora i zm ianę wym iarów dyszy wylotowej.
Wyniki doświadczeń eksploatacyjnych palników wirowych typu NSW, za
budowanych n a ścianie przedniej kotła O P -230 z ek ran am i szczelnymi i zasilanych m łynam i pierścieniow o-kulowym i, są w zasadzie podobne.
Rozbudowany n a potrzeby autom atyki uk ład kontroli i regulacji pow ietrza doprowadzanego do ko tła pozwala n a dokładną regulację param etrów pracy każdego palnika.
Ze względu n a złą jakość przem iału z młynów węglowych typu EM -70, charakteryzującą się pozostałością n a sicie R90 = 50% i R2oo ~ 20%, zalecono modernizację odsiewaczy młynów węglowych. Podczas rem o ntu kotła zmoder
nizowano tylko dwa młyny, zasilające górny i częściowo środkowy rząd paln i
ków, uzyskując Rg0 = 30 -h 40% oraz R200 =* 2 + 3%. Pozostałe dwa młyny zostaną zm odernizowane przy następnym postoju kotła.
W celu zbadania zm ian tem p e ra tu ry p aln ik a w w a ru n k ach eksploatacyj
nych zabudowano term opary n a powierzchni czołowej se p ara to ra p alnika najbardziej obciążonego cieplnie.
Pom iar tem p e ra tu ry wykazał, że podczas pracy p alnika te m p e ra tu ra części metalowych, wysuniętych do komory paleniskowej w aha się w granicach 380 + 400°C, natom iast po wyłączeniu p alnika z pracy te m p e ra tu ra rośnie do około 880 -i- 900°C, przy przepływie przez palnik pow ietrza chłodzącego w ilości określonej w projekcie. Zm niejszenie chłodzenia np. przez obniżenie ciśnienia powietrza w kolektorze może doprowadzić do dalszego w zrostu tem
peratury.
Sprawdzono również wpływ przepływu pow ietrza przez ru rę centralną (tzw. rdzeniowego) n a tem p eratu rę palnika.
Całkowite odcięcie przepływu pow ietrza rdzeniowego przez palnik nie pra
cujący powodowało w zrost tem p e ra tu ry czołowej powierzchni sep arato ra zale
dwie o około 5°C. Redukcja tlenków azotu u zyskana n a tym kotle wynika obecnie jedynie z dobrej pracy palnika pyłowego.
Dalszy efekt, spowodowany działaniem u k ład u stopniow ania powietrza (OFA), będzie możliwy do uzyskania po zm odernizowaniu dwóch pozostałych młynów węglowych.
Obecny sta n młynów nie pozwala n a zwiększenie ilości pow ietrza OFA do planow anych 20% ze względu n a przew lekłe spalanie i szybki w zrost CO w spalinach ponad wartości dopuszczalne.
Ponad półroczna eksploatacja kotła O P-650 z palnikam i niskoemisyjnymi NSW zabudowanymi n a ścianie przedniej w m iejscach dotychczasowych pal
ników pyłowych potwierdziła, stw ierdzone ju ż wcześniej n a kotłach OP-230, możliwości redukcji stężenia tlenków azotu w spalinach poniżej wymaganych w artości 170 g/GJ lub 470 mg/m®, przy 6% 0 2, w szerokim zakresie zmian obciążeń kotła od 50% do 100% (rys. 4).
Po uruchom ieniu i w początkowym okresie eksploatacji kotła palniki praco
wały w w arunkach odbiegających od założeń projektowych. N adm ierna wen
tylacja młynów węglowych w ym uszała znaczną redukcję ilości powietrza wtórnego. Założone prędkości wypływu m ieszaniny pyłowej i pow ietrza wtór
nego z dysz p alnika nie mogły być dotrzym ane. Pomimo to redukcja stężenia tlenków azotu w spalinach była zbliżona do w artości dopuszczalnej.
W arunki pracy palników uległy znacznej popraw ie po zm niejszeniu wenty
lacji młynów węglowych, możliwej do uzyskania po skorygow aniu szczeliny przelotowej w młynie.
W początkowym okresie eksploatacji kotła, po zabudow aniu palników ni- skoemisyjnych, stwierdzono zużywanie się w arstw y betonowej dyfuzorów wy
lotowych palników w miejscach położonych n a w prost szczelin wylotowych
„ubogiej w paliwo” m ieszanki pyłowej. Było to spowodowane niewłaściwym wykonaniem wymurówki, a także pracą p aln ik a przy dużej wentylacji mły
nów i m inim alnym wysunięciu sep arato ra wew nętrznego do komory paleni
skowej.
Wyniki eksploatacji palników niskoemisyjnych. 107
15 16 17 18 19 20 2 1 22 23 24 01 12 13 14 15 1S
C z as Cgodz. ]
Rys. 4. W ykres analizy spalin za kotłem O P-650 z palnikam i NSW podczas optymalizacji procesu sp alan ia
Fig. 4. C h a rt of flue gases analysis after O P-650 boiler w ith NSW b u rn ers during optim ization of b u rning
Podczas postoju kotła dyfuzory w szystkich palników w ykonano ponownie pod nadzorem specjalistów z CBKK (Tarnow skie Góry), a proces suszenia prowadzono z ko ntrolą i rejestracją tem p e ra tu ry obm urza za pomocą term o- par wmontowanych w dyfuzory dwóch palników dolnego rzędu. U kład pom ia
rowy w ykorzystano dla spraw dzenia tem p e ra tu ry podczas norm alnej eksplo
atacji kotła (rys. 5).
Poważnym problemem w eksploatacji kotłów z p alnik am i niskoem isyjnym i jest korzystanie z wiarygodnego pom iaru zaw artości tle n u w spalinach za kotłem. B rak właściwych w arunków pom iarowych w przewodzie spalin za kotłem powoduje, że punktow y pom iar 0 2 nie je s t reprezentaty w ny dla całej objętości spalin. Z tego powodu wprowadzono uk ład uśrednionego pom iaru 0 2, zaprojektowany i spraw dzony przez Rafako Racibórz n a innych obiektach.
Układ palnikowy kotła O P -650 w prototypowym w ykonaniu został n a d miernie rozbudowany, co u tru d n ia obsługę i wszelkie prace remontowe.
W ykonane b adan ia i zebrane doświadczenia eksploatacyjne pozw alają n a dokonanie znacznych uproszczeń konstrukcyjnych w dalszych rozw iązaniach palników niskoem isyjnych dla tego i podobnych kotłów.
W kotle z palnikam i niskoem isyjnym i typu strum ieniow ego pomimo nieko
rzystnych param etrów pracy zespołów młynowych (duża w entylacja i gruby przemiał jednego z młynów) uzyskano w szystkie gw arantow ane p a ra m etry w zakresie emisji NOx, stabilności pracy i spraw ności kotła.
Temperaturat [*C]
C za s p r a c y w godz.
Rys. 5. W ykres zm ian te m p eratu ry wymurówki dyfuzora p aln ik a NSW: I etap - wygrzewa
nie w odą w ekranach, II etap - p raca palników olejowych, III etap - uruchom ienie młyna węglowego i synchronizacja bloku, IV etap - p raca eksploatacyjna bloku
Fig. 5. C h a rt of te m p eratu re changing of NSW b u rn e r’s diffused lining: 1st stage - prehe
a tin g w ith w ate r in shields, 2nd stage - p reh e atin g by oil b urners, 3rd stage - s ta rt-u p of coal mill and power u n it synchronization, 4 th stage - norm al work of power u nit
W celu uzyskania lepszych efektów w zakresie zw iększenia sprawności kotła konieczna je st m odernizacja trzeciego m łyna węglowego.
Oględziny palników dokonano podczas postoju kotła nie w ykazały uszko
dzeń term icznych ani erozyjnych. Nie zaobserwowano żużlow ania komory w pasie palnikowym ani n a poziomie dysz OFA.
PODSUMOWANIE
Dotychczasowe doświadczenia eksploatacyjne z pracy kotłów z palnikami niskoem isyjnym i NOx typu wirowego i strum ieniow ego wykazały, że gwaran
tu ją one redukcję stężenia tlenków azotu w spalinach do w artości dopuszczal
nych po 1997 roku, określonych w rozporządzeniu M inistra Ochrony Środowiska, Zasobów N aturalny ch i Leśnictw a z d n ia 12 lutego 1990 r. Dz. U.
R. P. 1990 n r 15 poz. 92.
Palniki te gw arantują stab ilną pracę i w ym aganą redukcję NOx również przy 50% obciążeniu ko tła bez w spom agania olejem.
P raca palników wirowych n a kotłach różnej wielkości i zasilanych przez m łyny węglowe różnych typów pozwoliła n a dobre rozeznanie skutków ubocz
nych, wynikających z techniki spalan ia niskoem isyjnego oraz opracowanie odpowiednich rozw iązań zaradczych.
Przeprowadzone b adania potw ierdzają, że w raz z zastosowaniem palników niskoem isyjnych należy bezwarunkowo wprowadzić autom atykę w zakresie u k ładu doprowadzenia powietrza do kotła, zastosować pewny pom iar 02 i CO
Wyniki eksploatacji palników niskoemisyjnych. 1 0 9
w spalinach za kotłem , zmodernizować zespoły młynowe dla zm niejszenia wentylacji i popraw ienia przem iału oraz zapewnić stałe nadciśnienie w kole
ktorze powietrza gorącego n a poziomie co najm niej 1,5 Pa.
Aby umożliwić obsłudze kotła bieżącą kontrolę pracy palników niskoem isyj
nych i jednoznaczne przedstaw ienie efektu rekonstrukcji kotła celowe jest zabudowanie u k ład u do ciągłego pom iaru stężenia NOx w spalinach.
LITERATURA
[1] W róblewska V.: W arunki pow staw ania i redukcji tlenków azotu w kot
łach energetycznych. E nergetyka 1989, n r 3.
[2] Bogucki B., W róblewska V.: Możliwość zm niejszenia em isji tlenków azo
tu z kotłem O P-650 w Elektrow ni Dolna Odra. E nergetyka 1992, n r 12.
[3] K rupa M., Bobiec E., Chowaniec G.: K ierunki m odernizacji młynów wynikające z potrzeby obniżenia emisji tlenków azotu. E nergety ka 1992, n r 10.
[4] J u ra S., K ilarski J., Tenerowicz S.: Spraw ozdanie z pracy badawczej pt.
„Doskonalenie m ateriału i technologii w ykonania se p ara to ra palnika pyłowego NSW m etodą odlewniczą. Politechnika Śl. In sty tu t Odlewnic
twa, Gliwice 1994. P raca nie publikow ana.
[5] Szymczak J., Z aręba R., Sw irski J., W róblewska V.: W ynik pomiarów pomodernizacyjnych kotła n r 5 w EC Żerań. P raca In sty tu tu Energetyki, W arszaw a 1992 (nie publikow ana).
[6] W róblewska V., Sw irski J. i zespół: B ad an ia eksploatacyjne prototypów palników niskiej emisji NOx dla kotłów W P-120 i O P-230. P raca badaw cza In sty tu tu E nergetyki, W arszaw a 1993 (nie publikow ana).
[7] Golec T., W róblewska V., Sw irski J.: B ad an ia eksploatacyjne prototypów palników niskiej emisji NOx i an aliza wyników w celu doboru optym al
nych w arunków pracy. P raca In sty tu tu E nergetyki, W arszaw a 1992 (nie publikowana).
Recenzent: Prof. dr hab. inż. Ludwik CWYNAR
Wpłynęło do Redakcji 9.09.1994 r.
Abstract
Our up to th e p resen t experience w ith tria ls of lim itation NOx em ission in flue gases of power boilers points th a t fillings of sh a rp e n norm s of nitric
oxides emission, approved for applying in Poland beyond 1997 by decree of M inistry of E nvironm ent Protection, N a tu ra l Resources and F orestry from 12 February, 1990 will require to reconstruct boilers in th e range of changing m ain burners, growing up an supplying and control system s, growing up boilers autom atics and introducing of system s of constant m onitoring of 02 and basic gases pollutants.
For a few la s t years in power and h e a t-g e n e ra tin g p lan ts are installed b u rn ers w ith low NOx emission of domestic and foreign firms.
Low NOx emission swirl burners, designed un d er project of Energetic In stitu te of W arsaw, were w orking from November 1991.
Up to now they were installed on seven boilers w ith w orking capacity from 240 to 650 tons of steam p er hour.
Steam b u rn ers were already w orking in h eatin g season 1993/94 in water h e a te r W P-120 type.
The resu lts of tests and experim ents of w orking of boilers w ith mentioned b u rn ers are proving th a t reduction of nitric oxides, depending on usage of this b urners, is a t least 50% of th e value before m odernisation of th e burners.
To comply w ith th e norm, th a t m eans to obtain th e NOx emission below 170 g/GJ, it is necessary to use sim ultaneously th e a ir graduation system.
Deep NOx reduction obtained by increasing of OFA m akes increase of CO emission, more g reater w hen coal mill ch aracteristic is worse.
B asing on th e conducted tests of prototype b u rn ers th ere have been fixed th e best construction p aram eters w hich allow to simplify construction of the burners, and tem p eratu re m easurem ents of m etal p a rts and lining has allowed for verification of kind of used m aterials.
Experiences gained during tests of prototype low NOx em ission burners give th e basis for designing swirl and stream b u rn ers for th e bigest steam boilers and w ater heaters.
