Stručni izvještaj Dipl. ing. Jochen Loos Dipl.ing. Markus Tuffner, Bosch Industriekessel GmbH Tehnologija za život Značaj sadržaja vode parnih kotlova Velika količina vode u kotlu jedva da može poslužiti kao rezerva, ona samo doprinosi gubitku energije. Premala količina vode u kotlu dovodi do promjena tlaka i pogoršava kvalitetu vodene pare. Ispravno dimenzioniran sadržaj vode zbog toga je važan kriterij učinka pri izboru kotla. Glavna pozornost se mora posvetiti dovoljnom parnom prostoru i regulaciji plamenika s kraćim vremenom predprovjetravanja. Konstrukcije kotlova vrlo često se ocjenjuju prema sadržaju vode. Pri tome se daju oprečne argumentacije. Manji sadržaj vode je povoljniji zbog toga što nepotrebno veliki sadržaj vode zahtjeva duga vremena zagrijavanja i dodatni gubitak energije pri stanju mirovanja. Ovaj argument rado podržavaju proizvođači brzih parnih kotlova i firme aktivne na području kotlova za grijanje. I jedni ili drugi korisnici daju povoljnu ocjenu o kotlovima s manjim sadržajem vode. Za veliki sadržaj vode zalažu se proizvođači kotlova velikog vodenog prostora. Oni ukazuju na određene rezerve vodene pare, te da takav kotao može fleksibilnije reagirati npr.na promjene opterećenja. 2 | Značaj sadržaja vode parnih kotlova Veliki sadržaj vode ima sigurnosno značenje Za ispravnu ocjenu značaja sadržaja vode može poslužiti povijest razvoja ovih kotlova zadnjih 60 godina. Sadržaj vode u vremenima kada se je vodena para proizvodila loženjem na kruta goriva imao je znatno sigurnosno značenje. Nije još bilo regulacijskih uređaja razine vode i uređaja za ograničenje razine vode, gorivo je punjeno u ložište ručnim postupkom, a javna vodoopskrba nije uvijek funkcionirala pouzdano. Zbog toga je za parne kotlove sigurnosno-tehnički bilo nužno održavati dovoljne rezerve vode za slučaj da pri maksimalnoj užarenosti ognjišta eventualno svježa voda ne bi nestala iz cijevi. U ovim se je slučajevima zbog prevelike količine vode morala odvesti i ispariti unesena toplinska energija sadržana u gorivu. Zbog toga je bio i potreban dovoljno veliki spremnik napojne vode. Počevši od 50-tih godina, loženje na ugljen bilo je u znatnoj mjeri zamijenjeno uljnim loženjem. Pri tome su najprije sva sigurnosna razmatranja koja su bila uobičajena za parne kotlove s upravljanjem gorivom uz sporu regulaciju, prenesena i na instalacije s uljnim loženjem. Nije razmatrana važna činjenica da se pri brzim uljnim loženjima, dovod topline do kotla može zaustaviti od jedne do dvije sekunde. S druge strane, moderni uređaji za regulaciju i nadzor razine vode, koji su se u međuvremenu koristili, praktički onemogućavaju pojavu opasnosti od oštećenja nastalih pregrijavanjem zbog pomanjkanja vode. Unatoč ovom razvoju i dalje se je davala prednost kotlovima s velikim sadržajem vode. Presjek modernog troprolaznog parnog kotla s manjim specifičnim sadržajem vode. Patent je omogućio fleksibilnost pri promjenama opterećenja Proizvođači modernih kotlova 60-tih godina na razumnu mjeru smanjili su sadržaj vode u kotlovima velikog vodenog prostora, koja jamči dovoljnu fleksibilnost pri promjenama opterećenja, a osjetno su smanjeni i gubici pri pokretanju kotla u stanju mirovanja i pri odvodu. Važan kriterij je volumen parnog prostora, koji po mogućnosti mora biti velik i optimalno izveden, što se isto tako odnosi na površinu isparavanja i visinu parnog prostora. Različite konstrukcije I do IV pokazuju unutarnje vodom oplakivane reverzibilne komore nekog kotla. Konstrukcija IV predstavlja optimum, budući da se time postiže manji sadržaj vode, veći promjer plamene cijevi i veliki parni prostor. Ova se konstrukcija zasniva na patentu firme Bosch Industriekessel, iz 50-tih godina i od tada se je dokazala na više od 50.000 kotlovskih jedinica. Moderni parni kotlovi s loženjem s brzo regulirajućim loženjem imaju smanjeni specifični sadržaj vode pri NW (najnižoj dopuštenoj razini vode) od 1 ... 1,4 m3 na svakih 1 tpare/h. U posebnim slučajevima korišteni su još kotlovi sa 10 do 25 % višim specifičnim sadržajem vode. Za potrošnju vodene pare manju od 1 tpare/h, postoje specijalno izvedeni proizvodni kotlovi čija je gore navedena normalna vrijednost specifičnog sadržaja vode još znatno niža (cca. 0,75), kako bi se mogle iskoristiti olakšice pri zakonskim uvjetima postavljanja. I ovi parni kotlovi najbolje su se dokazali u praksi unatoč manjeg specifičnog sadržaja vode. Značaj sadržaja vode parnih kotlova | 3 Spiralni grijači omogućavaju brzu proizvodnju vodene pare Kotlovi za brzu proizvodnju vodene pare su kotlovi koji provode izuzetno malu količinu vode i imaju svoje prednosti u brzoj pripravnosti vodene pare za potrošnju i u manjim gubicima u slučaju zastoja (mirovanja) u radu kotla. Ove prednosti dolaze do izražaja pri velikim promjenama tlaka, opterećenja kotla i pri relativno velikom sadržaju vode u vodenoj pari. Iz toga razloga se kotlovi za brzu proizvodnju vodene pare u pravilu svrsishodno koriste samo ako u području malih parnih kotlova donose određene zakonske olakšice i ako ne postoje posebni zahtjevi na kvalitetu vodene pare. Kotlovi za brzu proizvodnju vodene pare moraju biti vrlo točno prilagođeni stvarnoj potrošnji vodene pare, jer će se inače povećati učestalost uključivanja plamenika, što može rezultirati povećanim trošenjem, stvaranjem čađi, gubicima energije, itd. Važan kriterij: Minimalno vrijeme predprovjetravanja plamenika Koliko se malo količina pare smanjuje sniženjem tlaka pri većem sadržaju vode, pokazuje slijedeći primjer. Za kotao koji će raditi s 9 bar, sniženjem tlaka kotla za 1 bar, iz 1 m3 sadržaja vode može se dobiti samo 8,5 kg vodene pare. To pokazuje da jedva dolazi u pitanje sadržaj vode kao mirna rezerva pare. Količina vodene pare sadržana u parnom prostoru, zbog sniženja tlaka kod stvaranja pare bez dovođenja topline, više se ne može povećati kod naglih vršnih opterećenja. Pored toga, sniženje tlaka u pravilu se ne prihvaća, nego se traži nepromjenjivost tlaka. Maksimalni učinci kotla mogu se učinkovito realizirati samo regulacijom plamenika. Ukoliko se radi o iznenadnim promjenama opterećenja, posebnu pozornost treba posvetiti sposobnosti regulacije plamenika. Pri regulaciji loženja zbog toga vrijeme rada plamenika mora biti po mogućnosti što duže, a vrijeme predprovjetravanja koje zahtjeva troškove, mora biti po mogućnosti što kraće. Nužno, također se preporučuje ugradnja upravljanja malim opterećenjem i vremenskih impulsnih brojila za registriranje perioda uključivanja plamenika. Svako vrijeme predprovjetravanja plamenika u posebnoj mjeri je zapreka za brzu promjenu opterećenja i prilagodbu opterećenja nekog kotla. Zbog toga pri izboru kotla posebnu pozornost treba posvetiti ovom kriteriju i daju se prednosti takvim kotlovima koji smiju raditi sa skraćenim vremenima predprovjetravanja. U tu svrhu proizvođači kotlova trebaju predočiti odgovarajuća TÜV ispitivanja i potvrde proizvođača kotla. 4 konstrukcije kotla, s unutarnjom vodom hlađenom presmjernom komorom Konstrukcije I, II i III pokazuju iste karakteristične osobine: 1 Manji parni prostor 3 Mala plamena cijev 2 Veći sadržaj vode 4 Velike vanjske dimenzije Konstrukcija kotla I 1 1 2 2 4 3 3 2 2 Konstrukcija kotla II 1 1 2 2 4 3 3 2 2 Konstrukcija kotla III 1 1 2 4 2 3 3 2 Moderna je konstrukcija IV 1 Veći parni prostor 3 Velika plamena cijev 2 Manji sadržaj vode 4 Male vanjske dimenzije Konstrukcija kotla IV 1 1 2 4 3 3 2 2 Robert Bosch d.o.o. Toplinska tehnika Kneza Branimira 22 10040 Zagreb - Dubrava Tel. +385 (0)1 295 80 81 Fax.+385 (0)1 295 80 80 www.bosch-industrial.com/hr
© Copyright 2024 Paperzz
