Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum 17. listopadu 15/2172 708 33 OstravaPoruba Zpráva č. 66/13 Měření teplotního pole ve spalovací komoře kotle HK102 Ředitel VEC: doc. Dr. Ing.Tadeáš Ochodek Vedoucí úkolu: Ing. Karel Borovec, Ph.D Datum zpracování: 11. 11. 2013 Počet stran: 8 Rozdělovník. 3 ks Dalkia ČR, a.s., RSEM, ETB 1 ks archiv VEC email: vec@vsb.cz vedoucí 59 732 3868 http://vec.vsb.cz sekretariát 59 732 4285 fax: 59 732 4295
Obsah strana č. 2 z 8 stran Strana 1. Úvod... 2 2. Použité normy... 2 3. Popis zařízení kotel HK 102... 3 4. Rozsah provozních zkoušek... 3 5. Popis měřicích metod a měřicích přístrojů... 3 6. Průběh provozních zkoušek... 4 7. Výsledky měření... 4 Seznam obrázků strana Obr. č. 1Schéma rozdělení odběrových bodů v ohništi kotel... 4 Obr. č. 2 Schéma označení mlýnů, hořáků a vzduchových klap... 7 Obr. č. 3 Schéma kotle HK 102... 8 Seznam tabulek strana Tab. č. 1 Naměřené teploty v ohništi kotle HK 102, 7. 11. 2013... 5 Tab. č. 2 Naměřené teploty v ohništi kotle HK 102, 8. 11. 2013... 6 1. Úvod Ve dnech 7. 8. 11. 2013 bylo proveo provozní měření teplotního pole ve spalovací komoře kotle HK102, provozovaného v areálu ETB, Dalkia ČR. Měření provedli pracovníci Výzkumného energetického centra v součinnosti s provozovatelem a v souladu se schváleným programem provozních zkoušek (PZ). Cílem zkoušek bylo změření teplotního pole ve dvou výškových úrovních, při dvou výkonových hladinách a dvou režimech provozu mlýnů. Výsledky budou použity pro návrh DeNO x opatření. Smluvními stranami pro potřeby tohoto projektu GZ jsou: Objednatel: Dodavatel: 2. Použité normy EN 605841 IAPWS IF 97 Dalkia ČR, a.s., RSEM, ETB Výzkumné energetické centrum, VŠB TUOstrava Termoelektrické snímače teploty Parní tabulky dle mezinárodní formulace termodynamických vlastností vody a vodní páry pro průmyslové účely
strana č. 3 z 8 stran 3. Popis zařízení kotel HK 102 Výrobce ČKD Kolín Rok výroby 1981 Uveí do provozu 1983 Jmenovitý výkon kotle 58,14 MW Minimální výkon bez stabilizace 46,0 MW Jmenovitá teplota na vstupu 100 C Minimální teplota na vstupu 80 C Jmenovitá teplota na výstupu 170 C Maximální teplota na výstupu 173 C Minimální teplota na výstupu 115 C Jmenovitý průtok 714 t.h 1 Minimální průtok 570 t.h 1 Konstrukční tlak 2,9 MPa Maximální tlak 2,45 MPa Minimální tlak 1,13 MPa Nejnižší přípustný tlak při 170 C 1,03 MPa Celkový vodní objem 52 m 3 4. Rozsah provozních zkoušek Kotel byl provozován dle schváleného programu měření. Přehled jednotlivých zkoušek a jejich náplň jsou popsány v následující tabulce: Nastavené parametry Měřené parametry Doba trvání zkoušky Tepelný výkon 46 MW, provoz mlýnů 21, 22, 23. Tepelný výkon 58 MW, provoz mlýnů 21, 22, 23. Tepelný výkon 46 MW, provoz mlýnů 21, 22, 24. Tepelný výkon 58 MW, provoz mlýnů 21, 22, 24. Teplota ve spalovací komoře, PS, LS, měřící místo 15,6 a 18,3 m Teplota ve spalovací komoře, PS, LS, měřící místo 15,6 a 18,3 m Teplota ve spalovací komoře, PS, LS, měřící místo 15,6 a 18,3 m Teplota ve spalovací komoře, PS, LS, měřící místo 15,6 a 18,3 m 5. Popis měřicích metod a měřicích přístrojů Označení dle programu 1,52 hod. č. 1 1,52 hod. č. 2 1,52 hod. č. 3 1,52 hod. č. 4 Měření teplot spalin ve spalovací komoře kotle o půdorysném rozměru 5,16 x 5,16 m bylo proveo odsávacím pyrometrem konstrukce VEC o délce 2,5m. Měření bylo proveo ve dvou přímkách v ose spalovací komory ve výšce kotle 15,6 a 18,3 m, a to vždy z levé a pravé strany kotle. Schéma měřicích míst je uveo na Obr. č. 1
strana č. 4 z 8 stran Obr. č. 1Schéma rozdělení odběrových bodů v ohništi kotel Měření bylo proveo termočlánkem typu K, v každém bodě vždy 2x. Záznam měřených dat byl prove ručním odečtem. Nejistota měřícího systému při měření teplot je při použití termočlánku typu K < 2,0 C. Všechny použité měřicí přístroje byly kalibrovány ve státem akreditované kalibrační laboratoři. 6. Průběh provozních zkoušek Provozní měření teplot ve spalovací komoře kotle HK102 bylo proveo dle schváleného programu. Dne 7. 11. 2013 proběhla instalace měřicího zařízení VEC, následně pak vlastní provozní zkoušky a po jejich ukončení (8. 11. 2013) reinstalace měřícího zařízení na kotli. Všechny zkoušky byly provey celkem ve 4 časových úsecích: č. 1: 7. 11. 2013, 15:50 16:32 č. 2: 7. 11. 2013, 16:50 17:38 č. 3: 8. 11. 2013, 6:30 7:25 č. 4: 8. 11. 2013, 8:19 8:53 7. Výsledky měření 7.1 Výsledky měření teplot v ohništi kotle HK 102, 7. 11. 2013 Výsledky z měření teplot v ohništi kotle HK 102 dne 7. 11. 2013 jsou uvey v tabulkách Tab. č. 1. 7.2 Výsledky měření teplot v ohništi kotle HK 102, 8. 11. 2013 Výsledky z měření teplot v ohništi kotle HK 102 dne 8. 11.2013 jsou uvey v tabulkách Tab. č. 2: Z porovnání výsledků měření teplot v ohništi kotle HK 102 vyplývá, že při provozu mlýnu v sestavě 21, 22, 23 je teplota v ohništi o více než 100 C vyšší než při provozu mlýnů v sestavě 21, 22, 24.
strana č. 5 z 8 stran Tab. č. 1 Naměřené teploty v ohništi kotle HK 102, 7. 11. 2013 Teplota spalin 15,6 m 7.11.2013 ohniště PS č.1 18,3 m 15:50 15:55 16:00 16:05 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr C 940 930 940 937 814 890 820 841 935 920 940 932 820 880 820 840 15,6 m 7.11.2013 ohniště LS č.1 18,3 m 16:27 16:32 16:14 16:20 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 990 1010 1014 1005 880 894 850 875 997 1010 1014 1007 920 910 890 907 7.11.2013 ohniště LS 15,6 m č.2 18,3 m 16:50 16:55 17:01 17:08 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 980 1001 900 960 870 870 749 830 1020 950 880 950 875 840 770 828 7.11.2013 ohniště PS 15,6 m č.2 18,3 m 17:16 17:25 17:33 17:38 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 994 999 940 978 921 900 770 864 995 999 930 975 890 880 770 847
strana č. 6 z 8 stran Tab. č. 2 Naměřené teploty v ohništi kotle HK 102, 8. 11. 2013 15,6 m 8.11.2013 ohniště PS č.3 18,3 m 6:31 6:38 6:44 6:52 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 810 750 670 743 740 700 600 680 820 770 660 750 750 770 740 753 15,6 m 8.11.2013 ohniště LS č.3 18,3 m 7:18 7:23 7:03 7:12 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 880 870 760 837 730 750 570 683 880 850 800 843 730 720 680 710 8.11.2013 ohniště LS 15,6 m č.4 18,3 m 8:05 8:14 8:19 8:30 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 820 810 760 797 700 690 660 683 830 806 770 802 703 700 680 694 8.11.2013 ohniště PS 15,6 m č.4 18,3 m 8:53 9:00 8:40 8:45 1 2 3 Průměr 1 2 3 Průměr 812 830 770 804 740 750 706 732 830 830 770 810 765 756 730 750
strana č. 7 z 8 stran Obr. č. 2 Schéma označení mlýnů, hořáků a vzduchových klap
strana č. 8 z 8 stran Obr. č. 3 Schéma kotle HK 102