Technická opatření na ekonomizéru biomasového zdroje v Teplárně Mydlovary

Technická opatření na ekonomizéru biomasového zdroje v Teplárně Mydlovary Petr Busta, vedoucí Teplárna Mydlovary Milan Váša, vedoucí Provoz a správa zdrojů Konference Biomasa, bioplyn & energetika 2016, Třebíč

Přehled základních parametrů Do soustavy CZT pracují 3 zdroje - kogenerační jednotka (1.200 kwe; 1.270 kwt), kotel na zemní plyn (5,6 MWt) a biomasový kotel (2,661 MWe; 9,07 MWt) Roční výroba elektřiny cca 21.000 MWh kogenerační jednotka cca 3.500 MWh biomasový kotel cca 17.500 MWh Roční dodávka tepla do CZT cca 60.000 GJ kogenerační jednotka cca 12.800 GJ kotel na zemní plyn cca 2.000 GJ biomasový kotel - OTV cca 45.200 GJ Roční prodej tepla cca 35.000 GJ + 700 GJ (vl. spotřeba) připojeno 647 domů vč. bytových a 39 firem, délka trasy tepelných rozvodů 15,55 km

Detail k biomasovému zdroji Technologie a provoz parní kotel VYNCKE 11,7 t/h a kondenzační odběrová turbína EKOL jmenovitý svorkový výkon cca 2,66 MWe odběr páry z turbíny pro výrobu teplé vody do CZT (max. výkon cca 5,4 MWt) roční provoz cca 8.000 hodin Palivo Pouze dřevní hmota, základním palivem lesní štěpka o výhřevnosti 7-12 GJ/t (kategorie O2), záložním palivem odřezky a krajiny (kategorie O3) 30.000 t/rok 90 t/den Výroba: elektřina + teplo roční dodávka cca 17.500 MWh elektřiny (cca 6.000 domácností) a 60.000 GJ tepla na úrovni teplé vody do 95 C (soustava CZT Mydlovary-Zliv) Emise zařízení splňuje zpřísněné emisní limity (zejména TZL elektrofiltr, skutečné emise cca 30 mg/nm 3 )

Technologické schéma Teplárny Mydlovary Kondenzační odběrová turbína 2,66 MWe 11,7 t/h 400 C 3,2 MPa ~ Chladící věž Biomasa 0,12 MPa Kondenzátor Napájecí nádrž KJ 5,6 MWt 1,17 MWe 90/70 C ~ 1,2 MWt Výměník Akumulace tepla 90/50 C CZT Mydlovary - Zliv Zemní plyn Zemní plyn 5,4 MWt

Netěsnost kotle problémy s ohřívákem vody netěsnosti vznikly krátce po uvedení do běžného provozu první závada v 6/2014, tj. 1,5 roku od PAC další i po opravách v roce 2015 a 2016 závady i na nových (vyměněných) trubkách zásadní problémy spočívající v mechanickém opotřebením trubek 3 charakteristické druhy opotřebení masivní úbytek materiálu u konců trubek v blízkosti stěny plošný úbytek materiálu po delší části trubek vroubkování trubek po delší části v první etapě prováděny opravy následků, ale nikoli příčin

Obrazovka z řídícího systému

Místa poruch

Please overwrite text

Hledání možných příčin jednání s výrobcem kotle (VYNCKE) a generálním dodavatelem (TENZA) 3 odborné posudky FMMI VŠB Ostrava ÚMVaI VUT Brno FS ČVUT Praha (na základě měření před a po realizaci technických opatření) definováno 5 problematických oblastí mechanické uspořádání odtahu spalin, nerovnoměrné proudění materiál trubek teplota spalin a napájecí vody v trubkách rosný bod chemické složení paliva (síra, chlor, fosfor) popelnatost a příměsi v palivu

Dohodnutá a realizovaná technická opatření kompletní výměna opotřebovaných trubek středního a horního (posledního) svazku; v nejvyšší části opatřená tvrdokovem o tl. 0,35 mm (cca polovina posledního svazku) instalace usměrňovacích plechů do obratové komory ekonomizéru úprava výstupu spalin z ekonomizéru za účelem zrovnoměrnění proudění, včetně napojení do stávajícího kouřovodu

Výměna vadných trubek EKA

Oprava ohříváku vody výměna trubek

Žaluzie v obratové komoře nad výsypkou EKA

Původní výstup spalin z EKA. 18

Úprava výstupu spalin.

Montáž nového odtahu spalin 20

Odtah spalin 21

Otvory pro měření rychlosti proudění v ekonomizéru

První závěry po realizaci opatření za běžného provozu při spalování záručního paliva (lesní dřevní štěpky) nemůže dojít k podkročení rosného bodu posouzení rychlostních profilů ukázalo posun vyšších rychlostí od pravého kraje ke středu profilu; došlo ke snížení místních rychlostí v koncovém dílu ekonomizéru ve srovnání s původním řešením; vliv eroze by měl být výrazně potlačen vyhodnocení počtu záporných hodnot tlaků (opačné místní proudění) je mnohem jednoznačnější a ukazuje velmi pozitivní vliv rekonstrukce na výrazné uklidnění proudu spalin a lepší rozložení toku spalin v průřezu kanálu a tím i snížení vlivu eroze na trubky vestavěná žaluzie v obratové části zachycuje více pevných částic ze spalin než v minulosti, tyto jsou sbírány na spodní části ekonomizéru

Doporučení na základě zkušeností s provozem Stavět zdroj na zelené louce může být často efektivnější než využití původních, často nevyhovujících prostor při nutnosti kompromisních technických řešení Dobře vyladěný spalovací proces umožní dosažení a stabilní udržení výkonu při eliminaci nápeků a nálepů ve spalovací komoře Kvalita paliva má zásadní význam!!! Vlhkost, frakce, příměsi, sypká hmotnost Kvalita štěpky je různorodá, nutnost homogenizace Důkladné kontroly a hodnocení paliva, tlak na dodavatele Dimenzování a provedení dopravních cest paliva, popelovin, odtahu spalin musí vycházet z kvality a charakteru paliva (dostatečná rezerva!) lesní štěpka je agresivní a abrazivní materiál, nároky na opravy Účinný magnet pro separaci nežádoucích železných příměsí je nezbytný, nejlepší umístění je do místa přesypu štěpky

Backup

Nejčastější příčiny výpadků biomasového zdroje zaškvárovaný kotel zablokování šneků odpopelnění železem, kamenem apod. ztráta vody ve vodoznacích při výpadcích elektrické sítě při bouřkách nutnost čistit ohřívák vzduchu zaseklý řetězový dopravník štěpky do kotle netěsnost pohonů hydraulické podlahy problémy s jeřábem

Řetězový dopravník štěpky

Řetězový dopravník nad turniketem

Nálep ze spalovací komory

Zaškvárovaný rošt kotle

Opotřebený šnek odpopelnění

Repasovaný šnek na odpopelnění