Účinnost spalovacích zařízení

Podobné dokumenty
ÚČINNOST KOTLE. Součinitel přebytku spalovacího vzduchu z měřené koncentrace O2 Účinnost kotle nepřímou metodou Účinnost kotle přímou metodou

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování

SPALOVÁNÍ A KOTLE. Fosilní paliva a jejich vlastnosti BIOMASA. doc. Ing. Tomáš Dlouhý, CSc. Obnovitelné palivo

SPALOVÁNÍ A KOTLE. Fosilní paliva a jejich vlastnosti. Přírodní a umělá paliva BIOMASA. Doc. Ing. Tomáš Dlouhý, CSc.

VYUŽITÍ STECHIOMETRICKÝCH VZTAHŮ PŘI POČÍTAČOVÉM MODELOVÁNÍ OHNIŠŤ

NA FOSILNÍ PALIVA: pevná, plynná, kapalná NA FYTOMASU: dřevo, rostliny, brikety, peletky. SPALOVÁNÍ: chemická reakce k získání tepla

PowerOPTI Poznat Řídit Zlepšit. Vyhodnocení a řízení účinnosti kotle

ROŠTOVÝ KOTEL NA SPALOVÁNÍ UHLÍ A NEBO DŘEVNÍ BIOMASY O PARAMETRECH 200 T/H, 9,3 MPA, 520 C

DÁLKOVÉ VYTÁPĚNÍ =DISTRICT HEATING, = SZT SYSTÉM ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM = CZT CENTRALIZOVANÉ ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM

DÁLKOVÉ VYTÁPĚNÍ (DISTRICT HEATING, CZT CENTRALIZOVAN ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM)

Stanovení účinnosti kotlů

KONTROLA KOTLŮ A ROZVODŮ TEPELNÉ ENERGIE

PEVNÁ PALIVA. Základní dělení: Složení paliva: Fosilní-jedná se o nerostnou surovinu u našich výrobků se týká jen hnědouhelné brikety

MĚŘENÍ EMISÍ A VÝPOČET TEPELNÉHO VÝMĚNÍKU

OCHRANA OVZDUŠÍ VE STÁTNÍ SPRÁVĚ listopadu Malé spalovací zdroje. Milan Kyselák

Elektroenergetika 1. Technologické okruhy parních elektráren

Kogenerační jednotka se spalovací turbínou o výkonu 2500 kw. Stanislav Veselý, Alexander Tóth

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny

katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika, cvičení č.1: Větrání stájových objektů vypracoval: Adamovský Daniel

Hodnocení energetické náročnosti z pohledu primární energie - souvislosti s KVET

Pokročilé technologie spalování tuhých paliv

ití,, výhody a nevýhody jednotlivých zdrojů

Příklad 1: Bilance turbíny. Řešení:

Metodický pokyn odboru ochrany ovzduší Ministerstva životního prostředí

Bc. Matěj Reiskup Návrh spalovenského kotle na spalování směsného komunálního odpadu

POROVNÁNÍ VÝPOČTU ÚČINNOSTI PARNÍHO KOTLE

VŠB Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra Energetiky

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta

KATALOG VÝROBKŮ A CENÍK

KATALOG VÝROBKŮ A CENÍK

Kinetika spalovacích reakcí

DODAVATELSKÝ PROGRAM

Větrání plynových kotelen. Komíny a kouřovody. 8. přednáška

Kombinovaná výroba elektřiny a tepla

NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE. Ing. Stanislav HONUS

FLUIDNÍ KOTLE. Fluidní kotel na biomasu(parní) parní výkon t/h tlak páry 1,4 10 MPa teplota páry C. Fluidní kotel

Implementace bioplynové stanice do tepelné sítě

Přehled technologii pro energetické využití biomasy

Korelační energie. Celkovou elektronovou energii molekuly lze experimentálně určit ze vztahu. E vib. = E at. = 39,856, E d

Moderní energetické stoje

Bioenergetické centrum pro měření parametrů tuhých biopaliv

Energetická náročnost budov

Vlhkost 5 20 % Výhřevnost MJ/kg Velikost částic ~ 40 mm Popel ~ 15 % Cl ~ 0,8 % S 0,3 0,5 % Hg ~ 0,2 mg/kg sušiny Cu ~ 100 mg/kg sušiny Cr ~ 50

Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra energetiky- 361

ČVUT FEL. X16FIM Finanční Management. Semestrální projekt. Téma: Optimalizace zásobování teplem. Vypracoval: Marek Handl

Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha

Příloha č. 8 Energetický posudek

METODICKÝ POKYN MINISTERSTVA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ODBORU OCHRANY OVZDUŠÍ

Novela nařízení vlády č. 352/2002 Sb. Kurt Dědič, odbor ochrany ovzduší MŽP

(Text s významem pro EHP) (2017/C 076/02) Parametr ESO Odkaz/název Poznámky (1) (2) (3) (4) Lokální topidla na tuhá paliva

Projekční podklady. Dimenzování a návrh spalinové cesty kaskádových kotelen s kotli Logamax plus GB112-24/29/43/60

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ROŠTOVÝ KOTEL NA SPALOVÁNÍ TŘÍDĚNÉHO ODPADU 70T/H, 4 MPA, 400 C

Stavba kotlů. Stav u parních oběhů. Zvyšování účinnosti parního oběhu. Vliv účinnosti uhelného bloku na produkci CO 2

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Výzkumné energetické centrum 17. listopadu 15/2172, Ostrava - Poruba

ROŠTOVÝ KOTEL NA SPALOVÁNÍ BIOMASY O PARAMETRECH PÁRY 88 T/H, 9,6 MPA, 520 C

VUT Brno, Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav Roštový kotel na spalování peletek

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

tel.: ,

EKODESIGN ROSTOUCÍ POŽADAVKY NA ÚČINNOST ZDROJŮ TEPLA

TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

Výpočet objemu spalin

Téma sady: Všeobecně o vytápění. Název prezentace: základní pojmy 2

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

1) Parní kotel a jeho začlenění v oběhu parní elektrárny, hlavní znaky, T-s diagram, mezipřehřívák, tok pracovního média, účinnost elektrárny

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Strana 1 / /2012 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 20. prosince o energetickém auditu a energetickém posudku

Zkušenosti fy PONAST se spalováním alternativních paliv. Seminář Technologické trendy při vytápění pevnými palivy Blansko 2010

konferenci CEEERES 2008 dne

1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu

EU peníze středním školám digitální učební materiál

SROVNÁNÍ METOD STANOVOVÁNÍ ÚČINNOSTÍ KOTLŮ

Výfukové plyny pístových spalovacích motorů

Seznam údajů souhrnné provozní evidence zdrojů znečišťování ovzduší

TÜV NORD Czech, s.r.o. Laboratoře a zkušebny Brno Olomoucká 7/9, Brno

I. Úvod. Náplň a obsah práce : Produkt obsahuje tyto základní části :

VÝSLEDKY MĚŘENÍ EMISÍ LOKÁLNÍCH KOTLŮ V JIHOČESKÉM KRAJI

lní vývoj v biomasy Ing. Jan Koloničný, Ph.D. Luhačovice

tel.: ,

Mittel- und Großkesselsysteme

VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum

Technická směrnice č Teplovodní kotle průtočné na plynná paliva do výkonu 70 kw

Zdroje energie a tepla

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Technická směrnice č kterou se stanovují požadavky a environmentální kritéria pro propůjčení ekoznačky

KTEV Fakulty životního prostředí UJEP v Ústí n.l. Průmyslové technologie 3 příklady pro cvičení. Ing. Miroslav Richter, PhD.


4 Parametry jízdy kolejových vozidel

Kolik energie by se uvolnilo, kdyby spalování ethanolu probíhalo při teplotě o 20 vyšší? Je tato energie menší nebo větší než při teplotě 37 C?

Technologie výroby elektrárnách. Základní schémata výroby

Zvyšování vstupních parametrů

PLYNOFIKACE OLEJOVÉHO KOTLE V CUKROVARU 65 T/H, 3,8 MPA, 450 C

Typový list. Šroubový kompresor E50 Standard a jeho volitelná provedení.

VÝROBA PÁRY. Výroba cukru se vyznačuje vysokou spotřebou páry a mechanické energie spotřeba elektrické energie kwh/t řepy

Zkušenosti s testováním spalovacích ízení v rámci ICZT Kamil Krpec Seminá : Technologické trendy p i vytáp

Transkript:

Účnnost spalovacích zařízení

Účnnost je ukazatelem míry dokonalost transformace energe v zařízení. Jedná se o techncko-ekonomcký parametr. Vyjadřuje poměr mez energí využtou a energí přvedenou do zařízení, tedy mez výkonem a příkonem. η = výkon = příkon v p [1] V uvažovaném případě (spalovací zařízení) bude vždy příkon dán energí z palva a výkon bude dán množstvím tepla ve vyrobené páře nebo vodě.

Spalovací zařízení slouží k transformac chemcky vázané energe palv na tepelnou energ méda, vhodného k žádoucí dstrbuc tepla pro vytápění (kotle pro vytápění, lokální topenště) nebo pro další transformac na jné formy energe (parní kotle).

Normy pro výpočet účnnost ČSN 070305 Hodnocení kotlových ztrát Tato norma je přzpůsobena pro stanovení účnnost velkých energetckých zařízení. Další výklad vychází z této normy. ČSN EN 303-5 ČSN EN 13240 Tyto normy jsou určeny pro stanovení účnnost a pro obecná měření spalovacích zařízení malých výkonů (krby, kamna, kotle)

Způsob určení účnnost římá metoda!!! Neplést s přímou účnností!!! přímá a porovnávací účnnost se určuje u energetckých strojů, ve kterých dochází ke kompres č expanz plynů. Tato metoda ze založena na znalost přesného množství palva dodávaného do kotle a jeho kvaltě, respektve výhřevnost, účnnost se pak určí prostým poměřením příkonu a výkonu. Výkon lze měřt snadno. η = v p [1] V výkon [kw] příkon [kw]

Tento způsob lze s dostatečnou přesností použít pouze u plynových č olejových kotlů a př laboratorním měření malých spalovacích zařízení uložených na měřcí váze, kde lze určt množství spáleného palva. říkon se určí tedy z množství palva a jeho výhřevnost, pokud se zanedbává ctelné teplo palva a spalovacího vzduchu, které představuje cca 1% vstupní energe. p = m& pal Q r [ kw ] m pal množství palva [kg/s] Q r výhřevnost [kj/kg]

Výkon kotle je poměrně snadné určt z množství pracovního méda a jeho teploty (u vody) č entalpe (u páry). Výkon se praktcky nedá určt u lokálních topenšť. V = m& v c v Δt [ kw ] m v množství vody [kg/s] c v tepelná kapacta vody [kj/(kg.k)] Δt rozdíl teploty vstupní a výstupní vody [K] V = m& p Δ [ kw ] m p množství páry [kg/s] Δ rozdíl entalpe kondenzátu a výstupní páry [kj/kg] Tato metoda jak bylo řečeno není použtelná u všech spalovacích zařízení a navíc nedává vědět jaký podíl mají jednotlvé ztráty. Z těchto důvodů se užívá nepřímá metoda vycházející z následujícího předpokladu.

Nepřímá metoda V η = = V 1 = 1 η = 1 ξ 1 Z 1 Z [1] [ kw ] [1] Z ztráta kotle [kw] ξ poměrná ztráta [1] Místo příkonu se užívá výhřevnost 1 kg palva a ztráty se taktéž určují v poměru na 1 kg palva.

ΣZ mv, cv, Δt V mpal, Q r Naprosto stejně je tomu u kotlů na tuhá palva.

Vždy platí: > V tedy η < 1

Jednotlvé poměrné ztráty kotle - ztráta komínová (ztráta ctelným teplem spaln) spalny mají za poslední teplosměnnou plochou teplotu vyšší než je teplota okolí - ztráta chemckým nedopalem ztráta vznklá nevyužtím hořlavých složek ve spalnách - ztráta mechanckým nedopalem ztráta vznklá nevyužtím hořlavých složek v tuhých zbytcích - ztráta fyzckým teplem tuhých zbytků tuhé zbytky opouštějí spalovací zařízení s teplotou vyšší než je teplota okolí - ztráta sdílením tepla do okolí spalovací zařízení předává svým povrchem část tepla do okolí

oměrná ztráta mechanckým nedopalem - nespálený uhlík v tuhých zbytcích. ξ MN = C 100 C r A X 100 Q q 1 C C obsah hořlavny v uvažovaném druhu tuhých zbytků X podíl popela z celkového podílu popela přvedeného palvem, tzv. stupeň zachycení A R množství popela v palvu q 1 teplo přvedené do kotle spálením 1 kg palva [kj/kg] Q C výhřevnost hořlavny v tuhém zbytu, uvažuje se výhřevnost C, 32600 kj.kg -1 Člen 100-C ve jmenovatel představuje zvětšení množství popela o nespálenou hořlavnu. ro plynná palva je vždy a pro kapalná je obvykle tato poměrná ztráta rovna nule.

odle druhu spalovacího zařízení může být ztrát mechanckým nedopalem několk: ztráta v úletu (u všech kotlů odchází komínem) -ztráta ve strusce nebo škváře (z ohnště) -ztráta v popílku (popílek z odlučovačů) -ztráta v propadu (u roštových kotlů) -ztráta v brýdách (u pr. kotlů s otevřeným mlecím okruhem) ro stupeň zachycení platí: X = 1 ro různé druhy kotlů se lší stupeň zachycení jednotlvých druhů tuhých zbytků. U práškových je například největší stupeň zachycení v popílku, u roštových ve škváře.

oměrná ztráta chemckým nedopalem ξ ChN = 100 ξ 100 MN V S S, SK ω q 1 CO Q CO V S S,SK množství skutečných suchých spaln [m3 M /kg] ξ MN poměrná ztráta mechanckým nedopalem ω CO koncentrace oxdu uhelnatého ve spalnách Q CO výhřevnost oxdu uhelnatého, 12610 [kj/m 3 N ] q 1 teplo přvedené do kotle spálením 1 kg palva [kj/kg] okud se ve spalnách objevují jné hořlavé složky, jako jsou uhlovodíky nebo vodík, je třeba je do výpočtu zahrnout. odíl těchto látek je však mnmální a jejch zanedbání ve výpočtu výsledek ovlvní jen mnmálně. Člen 100-ξ MN představuje snížení množství spaln vlvem nespálené hořlavny.

oměrná ztráta fyzckým teplem tuhých zbytků ξ FT = r A 100 C X q 1 c t C obsah hořlavny v uvažovaném druhu tuhých zbytků X podíl popela z celkového podílu popela přvedeného palvem, tzv. stupeň zachycení A R množství popela v palvu q 1 teplo přvedené do kotle spálením 1 kg palva [kj/kg] c tepelná kapacta uvažovaných tuhých zbytků [kj/(kg.k)] t teplota uvažovaných tuhých zbytků [ C] Člen 100-C ve jmenovatel představuje zvětšení množství popela o nespálenou hořlavnu. Tuhým zbytky může být škvára, struska, popílek, úlet č propad.

oměrná ztráta ctelným teplem spaln (komínová) ξ K V V c S, SK p S sp 0 ( 100 ) = ξ MN q 1 ( t t ) ξ MN poměrná ztráta mechanckým nedopalem V V S,SK množství skutečných vlhkých spaln [m3 M /kg] c ps tepelná kapacta spaln [kj/(m 3 N.K)] t S, t 0 teplota spaln za poslední teplosměnnou plochou a teplota okolí [ C] q 1 teplo přvedené do kotle spálením 1 kg palva [kj/kg] Teplo přvedené do kotle spálením 1 kg palva je: r q1 = Q + Δ + x VVZ. Δ VZ [ kj / kg ] Δ, Δ VZ přírůstek entalpe palva a vzduchu po ohřátí czím zdrojem [kj/kg, kj/m 3 M ] x.v vz podíl vzduchu ohřátého czím zdrojem [m 3 M /kg] Q r výhřevnost palva [kj/kg] NEJČASTĚJI r q 1 = Q

oměrná ztráta sdílením tepla do okolí U spalovacích zařízení malých a středních výkonů se určí z povrchových teplot zařízení, velkost povrchu zařízení a součntele přestupu tepla. U větších zařízení se hodnota odečítá z nomogramu nebo se určuje dle emprckého vzorce. ξ Ojm = k 0,35 jm O = ξ ξ 0jm poměrná ztráta sdílením tepla do okolí př jmenovtém výkonu jm jmenovtý výkon [MW] sk skutečný výkon [MW] Ojm k konstanta ( 3,5 lgnt a HU, 2,5 ČU, 1,5 olej a plyn ) ξ jm sk

Účnnost nepřímou metodou je tedy: η = η = 100 100 Σξ ξ MN ξ ChN ξ K ξ FT ξ O Účnnost spalovacího zařízení se tedy vypočte jako 100 mínus suma všech poměrných ztrát. Jednotlvé poměrné ztráty samozřejmě nejsou stejné, některé mají významný vlv na účnnost, jné zanedbatelný. Naprosto domnantní ztrátou všech spalovacích zařízení je ztráta ctelným teplem spaln (komínová). okud chceme zvýšt účnnost kotle, má pro toto komínová ztráta největší potencál.

Sankeyův dagram skutečného kotle - automatcký kotel na dřevní pelety o výkonu 35 kw

Zvyšování účnnost Naprosto domnantní ztrátou všech spalovacích zařízení je tedy komínová ztráta, kterou ovlvňuje: V VS, SK c p S ( tsp t0 ) ξ K = ( 100 ξ MN ) -množství spaln q1 Snížím množství spaln (snížením přebytku vzduchu) roste ξ MN omezený prostor pro zásah -tepelná kapacta spaln Je dána složením spal, které je dáno palvem. Tepelnou kapactu ovlvňuje vodní pára pokud možno suché palvo -a teplota výstupních spaln Spalny můžou být vychlazeny na takovou teplotu, aby v žádném případě nedocházelo ke kondenzac vodní páry, a to nkde ve spalnovém traktu za kotlem. Rosný bod je ovlvněn složením spaln a přebytkem vzduchu.

Teplota rosného bodu uhlí přblžně 120 C Z přblžně 40 C, vz. tabulka Součntel přebytku vzduchu [1] Teplota rosného bodu [ C] 1 57 2 45 3 38 oznámka ke kondenzačním kotlům -klascky počítaná účnnost je větší než 100% -způsobeno využtím kondenzačního tepla vodní páry -kondenzační režm nastává, pokud podchladíme spalny pod rosný bod, a to pracovním médem nízkoteplotní systémy vytápění Dva možné výpočty účnnost: η = η = V V n K n K = l V m& K [ kw ] K kondenzační výkon [kw] m k množství kondenzátu [kg/s] l V kondenzační teplo vody [kj/kg] r = m& Q [ kw ] n příkon ze spalného tepla [kw] pal n Q r n spalné teplo [kj/kg]

oznámka k lokálním topenštím η = 100 ξ MN ξk -nemají ztrátu sdílením do okolí -pokud je spalováno dřevo ξ MN se blíží nule -ztrátu tvoří pouze komínová ztráta a ztráta plynným nedopalem η oznámka k účnnost využtí EZ Využtí ložska Dopravy Elektrárny Rozvodu Konečného využtí 30-50 % ropa, 50 % ČU až 80 % HU, (50%) VEZ = η VEZ = η VL 3? % η D >90% (95 %) η D η EL = 35 % η R = 90 % η EL EN = η R EZ HD η R = 0-100 % (20 %) [ J Kč η 1 KV ] Důležtým techncko ekonomckým měřítkem je energetcká náročnost ekonomky.

Děkuj za pozornost.