Whitepaper – ovlivňující a měřené veličiny u hořákových systémů a kotelen a jejich význam pro optimalizaci účinnosti a emisí

Výroba tepla v hořákových systémech a kotelnách

Boiler system
Při výrobě elektrické energie, při vytápění budov, při výrobě cementu a skla a v mnoha dalších průmyslových aplikacích produkují potřebnou tepelnou energii kotelny. S palivy, jako jsou uhlí, olej nebo plyn, jste schopni vyrobit velké množství energie s dobrým stupněm účinnosti. Jelikož se při výrobě tepla používá velké množství paliva a spalováním vzniká velké množství spalin, záleží při seřizování kotlů na vysokém stupni účinnosti při co možná nejnižších emisích – zvláště, když zákonné limity pro vypouštění škodlivých látek, jako jsou NOx, CO a CO₂, jsou stále přísnější. Z tohoto důvodu se při uvádění do provozu, při údržbě kotlů a hořáků a stejně tak, při oficiálních měřeních, zjišťují hodnoty emisí. Pomocí těchto údajů lze kompletně posoudit hospodárnost zařízení a seřízení hořáku. Aby bylo možné optimalizovat efektivitu kotelny a přizpůsobit emise zákonem stanoveným požadavkům, je důležité znát základní principy spalovacího procesu a pochopit vliv jednotlivých měřených a regulovaných veličin na výkon a vypouštění škodlivých látek do ovzduší.

Spalovací proces u hořákových systémů a kotelen

Combustion process in the boiler system
V kotlových systémech se pro výrobu tepla spaluje uhlík nebo sloučeniny uhlovodíku spolu s kyslíkem ze vzduchu. Spalování se odehrává v uzavřené spalovací komoře. Pomocí výměníku tepla se vznikající tepelná energie předává teplonosnému médiu a je odváděna na své místo určení. Pevná paliva se spalují na pevném roštu, na fluidní vrstvě nebo ve vířivém prostoru, kapalná paliva jsou rozprašována přes hořák v podobě mlhy do spalovací komory a plynná paliva se mísí již v hořáku se spalovaným vzduchem.
Ostatní komponenty zařízení zajišťují přívod a distribuci paliva, přenos a odvod tepla, odvod spalin a zbytků spalování jako je popel a škvára. Při spalování vznikají četné sloučeniny, které jsou ze spalovací komory odváděny jako zplodiny. Největší podíl zplodin nebo spalin tvoří vodní pára a oxid uhličitý (CO₂), které vznikají jako produkt reakce z paliva a spalovaného vzduchu. Vedle toho spaliny obsahují v závislosti na přívodu vzduchu oxidy dusíku (NOx) nebo oxid uhelnatý (CO) a nedokonale spálené podíly paliva - uhlovodíky. V důsledku znečištění paliv může být také ve spalinách obsažen sirovodík, oxidy síry, kyselina fluorovodíková (HF) a kyselina chlorovodíková (HCl), často lze nalézt navíc saze, těžké kovy a prach.

Chemické reakce při spalovacím procesu

Composition of air on the earth's surface
Již vzduch potřebný ke spalování se skládá z více substancí. Obsahuje především dusík (N₂) a kyslík (O₂), proměnlivý podíl vodní páry, stopy oxidu uhličitého (CO₂), vodík (H₂) a inertní plyny. S výjimkou kyslíku a malého podílu dusíku se také tyto složky opět nacházejí ve spalinách.

To byl jen malý úryvek. Vyžádejte si kompletní whitepaper.

Help

e900ac11ea26c56321ddcef0cd40e984a53fffb0
Confirm
Found draft
Found draft
Found drafts
Existing form data found
Form Submitted
Review Form Validation Messages
Unable to complete action
Confirmation
Whitepaper-Emission-Boiler-testo340&350-2000x1500px.jpg