Stručni izvještaj Dipl.ing. Matthias Raisch, Bosch Industriekessel GmbH Tehnologija za život Korištenje učinka kondenzacije Primjenom dostupne i provjerene kondenzacijske tehnologije, korisnici parnih ili vrelovodnih kotlovskih postrojenja mogu sniziti svoje troškove pogona i pružiti dodatni doprinos smanjenju količine CO2 i zaštiti okoliša. Dosljednim korištenjem kondenzacijske tehnologije, povećani troškovi će se amortizirati za manje od dvije godine. Donja ogrjevna vrijednost, gornja ogrjevna vrijednost i toplina kondenzacije Donja ogrjevna vrijednost („donja ogrjevna vrijednost“; Hu ili Hi) je energija koja se predaje pri potpunom izgaranju, kada se dimni plinovi pri konstantnom tlaku povratno ohlađuju do referentne temperature. Pri izgaranju nastala vodena para i u ovom slučaju ostaje u plinovitom stanju. Donja ogrjevna vrijednost time daje samo osjetilnu toplinu sadržanu u dimnim plinovima, ali ne i u vodenoj pari vezanu količinu topline. Izračunavanje stupnjeva djelovanja provodi se svedeno na donju ogrjevnu vrijednost goriva, što je do sada bilo nužno potrebno, jer je vodena para u dimnim plinovima, zbog visokih temperatura dimnih plinova izlazila u plinovitom obliku, kako bi se spriječila kondenzacija dimnih plinova, a time i moguća korozija kotla odnosno dimovodnog sustava ili čađenje dimnjaka. Gornja ogrjevna vrijednost („gornja ogrjevna vrijednost“; Ho ili Hs) je energija koja se predaje pri potpunom izgaranju, kada se dimni plinovi pri konstantnom tlaku povratno ohlađuju do referentne temperature. Gornja ogrjevna vrijednost dodatno sadrži toplinsku energiju oslobođenu kondenzacijom vodene pare sadržane u dimnim plinovima. Osnove korištenja učinka kondenzacije Sadržaj energije u vodenoj pari dimnih plinova danas se može iskoristiti uz pomoć kondenzacijske tehnologije. Materijali otporni na koroziju u izmjenjivačima topline i dimovodni sustavi i dimnjaci osjetljivi na vlaženje, omogućavaju dugoročno korištenje učinka kondenzacije bez šteta. Za korištenje učinka kondenzacije, dimnim plinovima treba oduzeti ne samo osjetilnu toplinu, nego djelomično i u vodenoj pari vezanu toplinu kondenzacije. 2 | Korištenje učinka kondenzacije Promjena trendova što se tiče goriva ima povoljan učinak na kondenzacijsku tehnologiju Teško loživo ulje kao goriva u Europi se sve manje koristi (npr. teško loživo ulje kao gorivo u Njemačkoj je propisima TA-Luft počevši od 1986 zabranjeno za primjenu za učinke loženja < 5 MW). Od svih, u zadnje 2 godine instaliranih kotlova velikog vodenog prostora do 20 MW u Njemačkoj, 25 % je na plinsko loženje, 40 % na loženje prirodnim plinom/lakim loživim uljem, u kojima se primarni plin zagrijava, a 35 % je na loženje lakim loživim uljem. Aktivnija zaštita okoliša i tehnička rješenja za poboljšanje korištenja učinka kondenzacije, danas su osnovni razlozi za povećanu primjenu prirodnog plina. Dokazivanje prikladnosti loživog ulja s malim sadržajem sumpora pri korištenju učinka kondenzacije Snažniji prodor na tržište loživog ulja s malo sumpora rezultirao je povećanom potražnjom kondenzacijskih sustava i za ovu vrstu goriva. Manji sadržaj sumpora u gorivu (maksimalno 50 ppm = 0,005 tež. %, u usporedbi s 0,2 tež. % sumpora za loživo ulje EL), povoljno je djelovao na izgaranje bez stvaranja čađe i bez ostataka, tako da se je kondenzacija dimnih plinova mogla iskoristiti i za loživo ulje s malo sumpora. Pokusi na ispitivalištu pokazali su da se uz održanje propisanih intervala čišćenja na izmjenjivaču topline, i za loživo ulje s malo sumpora može postići slično velika raspoloživost kao i pri korištenju učinka kondenzacije plinovitih goriva. Ako se usporede parametri uobičajenih goriva, važeći za korištenje učinka kondenzacije, tada se vidi da prirodni plin pruža maksimalnu mogućnost iskorištenja učinka kondenzacije (vidjeti tablicu 1). Prirodni plin nudi: X maksimalni sadržaj vode u dimnim plinovima X maksimalnu temperaturu rosišta dimnih plinova X maksimalnu pH-vrijednost kondenzata dimnih plinova U usporedbi s loživim uljem na raspolaganju je više topline kondenzacije, pri višoj temperaturi kondenzacije, tj. kondenzacija dimnih plinova započinje već pri višim temperaturama dimnih plinova. Dimni plinovi nastali izgaranjem gotovo su bez čaše i bez sadržaja sumpora. Na taj se način znatno smanjuju troškovi čišćenja zaprljanih površina grijanja, za održanje učinkovitosti kotla i izbjegavanje smetnji u radu. Budući da je i pH-vrijednost kondenzata dimnih plinova u usporedbi s loživim ulje vrlo visoka, troškovi za zbrinjavanje kondenzata dimnih plinova su manji. Odsumporavanje kao dodatni postupak procesa, loživo ulje s malo sumpora čini nešto skupljim, međutim zbog viših troškova goriva dobitkom na stupnju djelovanja, a i s time povezanom uštedom goriva to se više nego nadoknađuje (ovdje treba dodati da se počevši od 2009 porezna osnovica određuje prema sadržaju sumpora u loživom ulju, što je rezultiralo povlasticom u odnosu na loživo ulje EL). Ako se kotlovi opremljeni s dvojnim loženjem, za grijanje po izboru na prirodni plin ili loživo ulje EL (npr u vezi s ugovorima za isključivanje plina, gdje se korisniku kotlovskog postrojenja za ciče zime mora omogućiti povremeno vođenje pogon kotla sa zamjenskim gorivom loživim uljem EL), koristi se kondenzacijski izmjenjivač topline s bajpasom dimnih plinova. Tablica 1: Parametri različitih goriva Gorivo Temperatura rosišta Teoretska kondenzacija pH-vrijednost [kWh/m³/kg] [kWh/m³/kg] Ho/Hu [%] [°C] [kg/kWh] [-] Prirod. plin „H“ 10,35 11,46 110,7 55,6 0,16 2,8 – 4,9 Prirod. plin „L“ 8,83 9,78 110,8 55,1 0,16 2,8 – 4,9 Propan 25,89 28,12 108,6 51,4 0,13 2,8 – 4,9 Butan 34,39 37,24 108,3 50,7 0,12 2,8 – 4,9 Loživo ulje EL* 11,90 12,72 106,9 47,0 0,10 1,8 – 3,7** * Donja ogrjev. vrijed. (Hu) Gornja ogrjev. vrijed. (Ho) Omjer Kvaliteta EL „ekstra lakog ulja“: maksimalni sadržaj sumpora u gorivu 0,2 težinskih % Kvaliteta loživog ulja s malo sumpora: maksimalni sadržaj sumpora u gorivu 50 ppm = 0,005 težinskih % ** pH-vrijednost kondenzata dobivenog izgaranjem loživog ulja s malo sumpora: 2,3-4,5 Korištenje učinka kondenzacije | 3 Korištenje učinka kondenzacije omogućava postizanje stupnjeva djelovanja viših od 100%, svedeno na donju ogrjevnu vrijednost (Hu) Za korištenje učinka kondenzacije, dimni plinovi iz izgaranja moraju se ohlađivanjem ispod temperature rosišta dovesti do stanja kondenzacije. Za iskorištenje ove mogućnosti, površine grijanja i sustavi odvoda dimnih plinova koji dolaze u kontakt s vlažnim dimnim plinovima, moraju biti izvedeni od nehrđajućeg čelika otpornog na koroziju. Dimni plinovi se s prikladnim izmjenjivačima topline i s po mogućnosti hladnom vodom kružnog toka, moraju ohladiti do ispod njihove temperature rosišta. Dijagram 1 prikazuje koji utjecaj ima temperatura rosišta i temperatura povratnog voda vode na kondenziranu količinu vodene pare i ostvarivi stupanj djelovanja. Dijagram 2: Krivulje stupnja djelovanja za korištenje učinka kondenzacije (primjer vrelovodnog kotla s plinskim loženjem) Područje opterećenja s maksimalnim brojem sati pogona godišnje Na dijagramu 2 kao primjer su prikazane krivulje stupnja djelovanja, koje pokazuju mogućnost korištenja učinka kondenzacije. Primjenom korištenja učinka kondenzacije, u znatnoj se mjeri mogu povećati koristi u pogonu kotla i makroekonomske koristi u području proizvodnje vrele vode/vodene pare. U usporedbi s klasičnim sustavima s uobičajenim izmjenjivačima topline dimnih plinova, korištenjem učinka kondenzacije, količina goriva (a time i troškovi goriva) i emisije štetnih tvari mogu se smanjiti za više od 10 %. Korištenje učinka kondenzacije time predstavlja znatan doprinos zaštiti okoliša i pruža mogućnost smanjenja emisija CO2. 108 107 106 105 104 3.3 103 102 3.2 101 Dijagram 1: Utjecaj temperature vode u kružnom toku na stupanj djelovanja kotla i količinu kondenzata za prirodni plin (Ruhrgas) Prirodni plin H, koeficijent pretička zraka: 1,1 110 120 110 Kondenzat 100 105 90 80 Stupanj djelovanja kotla, svedeno na (Hu) % 100 60 50 40 30 95 20 Temp. rosišta 90 20 30 40 50 60 Temperatura vode u kružnom toku u °C 70 10 Količina kondenzata u g/kWh Stupanj djelovanja kotla u % Stupanj djelovanja 2 98 97 96 Standardni koeficijent korisnosti 95,9% 95 1 94 93 70 100 3.1 99 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Toplinsko opterećenje kotla % 1 2 Kotao bez izmjenjivača topline dimnih plinova 70/50 °C Kotao s izmjenjivačem topline dimnih plinova, za „suhi“ rad 3 Kotao s izmjenjivačem topline dimnih plinova, za korištenje učinka kondenzacije 3.1 3.2 3.3 Temperatura ulazne vode 50 °C Temperatura ulazne vode 40 °C Temperatura ulazne vode 30 °C 4 | Korištenje učinka kondenzacije Sustavi za korištenje učinka kondenzacije Kondenzacijski kotlovi i plinski uređaji za relativno male veličine učinka, najčešće su potpuno izrađeni od nehrđajućeg čelika. Vrelovodni kotlovi s velikim učinkom, za grijanje većih zgrada i stambenih kompleksa, zbog tehničkih razloga i zbog viših troškova nisu izrađeni od nehrđajućeg čelika. Oni su za korištenje učinka kondenzacije opremljeni specijalnim izmjenjivačima topline dimnih plinova od nehrđajućeg čelika, koji su ugrađeni na kotlu ili su instalirani kao zasebni modul (slika 1 i slika 2). Na postrojenjima parnih kotlova zbog korištene dvostupanjske koncepcije regeneracije topline dimnih plinova (vidjeti odjeljak: Područja primjene korištenja učinka kondenzacije za postrojenja parnih kotlova) ne koriste se integrirani sustavi, nego ovdje kao zasebni modul nalazi primjenu izmjenjivač topline dimnih plinova od nehrđajućeg čelika koji je na kotao priključen na strani dimnih plinova (slika 2). Izmjenjivač topline dimnih plinova kao zasebni modul, posebno je prikladan za naknadnu ugradnju. Prikazani vrelovodni kotao (slika 1) konstruiran je kao kotao s plamenom cijevi-dimnom cijevi, u troprolaznom sustavu, s potpuno vodom oplakivanom, stražnjom presmjernom komorom dimnih plinova. Zahvaljujući funkcionalno povoljnom zaobljenom dizajnu, mogu se priključiti velike površine grijanja toplinskim zračenjem plamene cijevi, izdašnih konvekcijskih površina grijanja u 2. i 3. dimnom prolazu. Time se bez vrtložnih elemenata i dimnim cijevima i bez priključenih površina grijanja, mogu postići standardni koeficijenti korisnosti viši od 95%. Slika 2: Izmjenjivač topline dimnih plinova za zasebno postavljanje i naknadnu ugradnju Područja primjene korištenja učinka kondenzacije na postrojenjima vrelovodnih kotlova Do prije nekoliko godina težište korištenja učinka kondenzacije bilo je na području manjih kondenzacijskih kotlova i plinskih uređaja za grijanje i pripremu potrošne tople vode manjih stambenih jedinica i stambenih zgrada. U međuvremenu je korištenje učinka kondenzacije našlo primjenu i na većim sustavima. Za manje sustave danas se pretežito koriste uljni kondenzacijski sustavi (zbog dostupnosti loživog ulja s malim sadržajem sumpora). Ovdje se postavlja pitanje, do koje je granice isplativo korištenje uljnih kondenzacijskih kotlova i za veće područje učinka. Slika 1: Presjek UNIMAT kotla s ugrađenim izmjenjivačem topline dimnih plinova Dimne cijevi 2. i 3. prolaza Plamena cijev 1. prolaza Izolacija Dimovodni priključni nastavak Priključni nastavak za kondenzat dimnih plinova Izmjenjivač topline dimnih plinova Priključni nastavak za kondenzat dimnih plinova Dimovodni priključni nastavak Korištenje učinka kondenzacije | 5 Odlučujući za visinu ostvarivog korištenja učinka kondenzacije je sustav grijanja i stvarne radne temperature. Osnovni preduvjet su sustavi grijanja, gdje voda grijanja u izravnom kružnom toku cirkulira kroz kotao i radijatore. Pored toga, regulacija kotla se mora voditi prema vanjskim prilikama, za kontinuiranu regulaciju temperature kotlovske vode. Novo projektirani sustavi podnog grijanja i niskotemperaturni radijatori velike površine, posebno su prikladni za kondenzacijske kotlove i cjelogodišnji kondenzacijski pogon. Mnoge starije instalacije opremljene su predimenzioniranim radijatorima i sa nižim radnim temperaturama u pretežitom dijelu sezone grijanja osiguravaju zadovoljavajući učinak grijanja, tako da su isto tako prikladne za primjenu kondenzacijskih kotlova. I za sustave grijanja s različitim temperaturnim zonama, za niskotemperaturno područje isplati se korištenje učinka kondenzacije. Za mnoge zgrade naknadno se provode mjere toplinske izolacije, tako da se mogu dovoljno zagrijati s nižim temperaturama sustava. Kroz najveći dio godine mogu se proći temperature povratnog voda za korištenje učinka kondenzacije. Visokotlačni vrelovodni kotao za procesne sustave ili sustave magistralnog toplovoda i toplinskih mreža, s primarnim krugovima grijanja, za zagrijavanje kućnih toplinskih stanica i na njih priključeni sekundarni krugovi grijanja za grijanje zgrada, najčešće rade s temperaturama povratnog voda sustava višim od 100 °C, tj. znatno iznad temperature rosišta, tako da je kondenzacijska tehnologija neprimjenjiva. Koriste se samo izmjenjivači topline dimnih plinova za „suhi“ rad, te se na taj način postižu stupnjevi djelovanja kotla do 98%. Korištenje učinka kondenzacije u ovim je slučajevima moguće samo ako je dostupan niskotemperaturni sekundarni kružni tok. Slika 3: Spajanje hidraulike sustava izmjenjivača topline za kondenzaciju u vrelovodnim kotlovskim postrojenjima Maksimalno iskorištenje učinka kondenzacije postiže se s po mogućnosti nižim temperatura povratnog voda. Povratni vod mreže, s najnižim temperaturama (ispod temperature rosišta goriva) prostrujava izmjenjivač topline za kondenzaciju, zbog čega na površinama grijanja izmjenjivača topline dolazi do kondenzacije. Dimni plinovi se ohlađuju, niskotemperaturni krug grijanja se zagrijava i ponovno dovodi vrelovodnoj mreži. Povratni vod mreže do kotla prije ulaza u kotao, s modulom za održanje visoke temperature, miješa se s vodom polaznog voda, na potrebnu minimalnu ulaznu temperaturu vode u kotlu, od 50 °C (slika 3). U kotlu se pomoću specijalnog injektora u tjemenu kotla provodi djelotvorno prostrujavanje i miješanje u kotlu. Području regulacije pridruženi i modulirajući plamenik može se potpuno iscrpsti. I u području slabog i malog opterećenja plamenika postižu se duga vremena rada plamenika s nižim temperaturama dimnih plinova i optimalnim korištenjem učinka kondenzacije. Zahvaljujući održavanju visokom temperature povratnog voda, treba izbjegavati temperature kotlovske vode ispod temperature rosišta goriva, jer to može rezultirati korozijom kotla. Spajanje hidraulike sustava za optimalno korištenje učinka kondenzacije Povratni vod Polazni vod Polazni vod Povratni vod 6 | Korištenje učinka kondenzacije Područja primjene korištenja učinka kondenzacije za postrojenja parnih kotlova Parni kotlovi sa srednjim temperaturama najčešće između 150 i 200 °C, napajaju se otplinjenom napojnom vodom i temperaturama između 85 i 105 °C. Temperature dimnih plinova ovih parnih kotlova, fizikalno uvjetovano, kreću se između 230 i 280 °C. Za smanjenje gubitaka u dimnim plinovima koriste se izmjenjivači topline dimnih plinova za zagrijavanje napojne vode. Dimni plinovi se pri tome ohlađuju na 130 °C, koja temperatura još izrazitije leži u „suhom“ području, iznad temperature rosišta. Korištenje učinka kondenzacije nije moguće s ovom koncepcijom grijanja. Primjenom drugog stupnja izmjenjivača topline, s niskomperaturnim potrošačima i s visokotlačnim parnim kotlovima moguće je postići korištenje učinka kondenzacije (dijagram 3). Ovaj kondenzator dimnih plinova, kao i svi priključeni dimovodni kanali i vodovi za odvodnjavanje, izrađeni su od nehrđajućeg čelika otpornog na koroziju. Za razliku od sustava grijanja u zgradama, s jasno definiranim temperaturama sustava i povratnog voda, u industriji nalazimo najrazličitije primjene sustava vodene pare i grijanja. Time međusobno konkuriraju različiti sustavi štednje energije i sustavi regeneracije topline. Kako bi se pronašlo najekonomičnije rješenje, potrebna je temeljita analiza svih dobavljača otpadne topline i potrošača toplinske energije. Kako bi se od velikog broja mogućnosti odabrale najučinkovitije mjere, neizostavno je potrebna tijesna suradnja korisnika kotlovskih postrojenja, projektanata i proizvođača kotlova. Dijagram 3: Dvostupanjska regeneracija topline dimnih plinova Temperatura dimnih plinova/vode za 100% toplinsko opterećenje Stupanj I: Predgrijavanje napojne vode Stupanj II: Dodatna voda/predgrijavanje potrošne tople vode 260 Uključivanje izmjenjivača topline za kondenzaciju u postrojenja parnih kotlova U postrojenjima za opskrbu vodenom parom, po mogućnosti se veća količina kondenzata regenerira, kako bi se ovaj kondenzat ponovno doveo za opskrbu kotla napojnom vodom. Čak postoje sustavi u kojima se izravnim grijanjem vodenom parom ne rekuperira kondenzat (npr. proizvodnja stiropora, vlaženje zraka, pekarnice, ili nastaje kondenzat zagađen sa stranim česticama koji se ne može ponovno koristiti. Dodatno, postoje gubici od desalinizacije, odmuljivanja, naknadnog isparavanja i propuštanja. Ovi iznosi gubitaka su vrlo različiti. Oni mogu iznositi više od polovice proizvedene količine vodene pare i moraju se kompenzirati dodatnom vodom. Dodatna voda nakon njene obrade najčešće je na raspolaganju s temperaturom od maksimalno 15 °C i odlično je prikladna za predgrijavanje u kondenzatoru za dimne plinove. Niža ulazna temperatura vode dopušta kondenzaciju dimnih plinova u znatnoj mjeri i maksimalno korištenje učinka kondenzacije. Za ovaj slučaj primjene postoji maksimalni faktor istodobnosti između raspoloživosti otpadne topline i potrebe za toplinskom energijom (vidjeti sliku 4 - varijanta A). U mnogim industrijskim pogonima, posebno u prehrambenoj industriji, postoji potreba za velikim količinama potrošne tople vode. U ovim se slučajevima omekšana potrošna voda može predgrijati pomoću kondenzatora dimnih plinova. Postignute temperature vode kreću se između cca. 50 - 70 °C. Daljnje zagrijavanje potrošne vode na više temperature oduzimanja može se provesti s priključenim, parom zagrijavanim izmjenjivačem topline (vidjeti sliku 4 - varijanta B). Dijagram 4: Toplinska bilanca parnog kotla s kondenzacijskom tehnologijom 7% Gubitak topline goriva 8,5 % Korisna toplina kondenzatora 240 220 200 180 160 5,9 % Korisna toplina predgrijača napojne vode Dimni plinovi 240/140 °C 89,5 % Korisna toplina kotla Napojna voda 103/140 °C 140 120 Dimni plinovi 140/50 °C Dodatna voda 13/76 °C 100 80 60 100 % Toplina goriva Hu 40 Krug grijanja za toplu vodu 30/50 °C 20 0 Stupanj I: Predgrijavanje napojne vode Stupanj II: Kondenzator 100 + 11 % Toplina goriva Ho Korištenje učinka kondenzacije | 7 Dijagram 4 kao primjer prikazuje toplinsku bilancu visokotlačnog parnog kotla s ugrađenim izmjenjivačem topline dimnih plinova za predgrijavanje napojne vode i priključeni kondenzator za dimne plinove, za predgrijavanje potrošne vode ili dodatne vode, uz visoki faktor istovremenosti. Kao gubici topline od goriva, ostaju gubici u vodovima i gubici od toplinskog zračenja kotla, izmjenjivača topline i cjevovoda, kao i fizikalno uvjetovan neiskoristivi udio kondenzacije dimnih plinova (ograničena veličina površina grijanja). Dimovodni sustav kod korištenja učinka kondenzacije Svi dimovodni kanali koji dolaze u kontakt s dimnim plinovima koji kondenziraju, moraju biti vodonepropusni i plinonepropusni i izrađeni od materijala otpornog na koroziju. Dijelovi kućišta ugroženi korozijom za kondenzator dimnih plinova, kao i dimovodne cijevi i dimnjak, najčešće se izrađuju od nehrđajućeg čelika. Korištenjem učinka kondenzacije postižu se izuzetno niske temperature dimnih plinova, sve do cca. 50 °C. U takvim slučajevima prirodni propuh dimnjaka nije dovoljan da bi dimne plinove kao što je uobičajeno, uz podtlak ekonomično odveo u dimovodne kanale. Kako bi se omogućili smanjeni presjeci, dimovodni sustav, uključujući dimnjak, zbog toga mora biti izveden kao nepropustan za dimne plinove, za nadtlačni pogon na strani dimnih plinova. Plamenik, odnosno ventilator zraka za izgaranje, ložišnog uređaja kotla, treba tako izvesti da može savladati sve otpore na strani dimnih plinova. To zahtjeva cjelovito projektiranje, provjeru i usklađivanje. Ispuštanje i neutralizacija kondenzata Kondenzator dimnih plinova, dimovodne cijevi i dimnjak treba opremiti s prikladnim uređajima za odvodnjavanje, za ispuštanje kondenzata. Teoretske količine kondenzata mogu se očitati iz tablice 1. Stvarno nastale količine kondenzata ovisne su od stupnja kondenzacije i najčešće se kreću između 40-60 % teoretske količine kondenzata prema tablici 1. Mjereno sa pHvrijednošću kao stupanj kiselosti za tekućine, kondenzat dimnih plinova nastao izgaranjem prirodnog plina ima pH-vrijednost od 2,8 do 4,9, odnosno pri izgaranju loživog ulja s niskim sadržajem sumpora, ima pH-vrijednost od 1,8 do 3,7. Temperature kondenzata kreću se u temperaturnom području od 25 - 55 °C. Za ispuštanje kondenzata u javnu kanalizacijsku mrežu treba se pridržavati komunalnih propisa za otpadne vode. Udruga za tehniku otpadnih voda (ATV) izdala je propise (Merkblatt) koji za ložišta s korištenjem učinka kondenzacije počevši od 200 kW učinka grijanja, preporučuje uređaj za neutralizaciju i održanje pH-vrijednosti > 6. Praksa je u nekim zemljama vrlo različita. za neutralizaciju kondenzata iz malih postrojenja mogu se koristiti filtri sa zamjenjivim dolomitnim punjenjem (kutije s granulatom), a za velika postrojenja mogu se koristiti spremnici s dozirnim uređajima za natronsku lužinu (tekućinski uređaji za neutralizaciju), koji odgovarajuće podižu pH-vrijednost. Slika 4 Blok shema visokotlačnog postrojenja parnog kotla s dva stupnja izmjenjivača topline dimnih plinova (ekonomajzer/kondenzator za dimne plinove) Varijanta A Varijanta B Modul napojne crpke Dimnjak Kondenzator za dimne plinove Servisni modul vode Vodena para Neutralizacija kondenzata Ekonomajzer Parni kotao Moduli crpki Dodatna voda Hladna voda odvesti za odmuljivanje ekspanzijske posude Razmatranje ekonomičnosti Za određivanje uštede goriva i vremena amortizacije, za svaki pojedinačni slučaj poznatim postupcima treba se načiniti izračun. Paušalna procjena nije pouzdana. Ako se uspoređuju investicije za jedan klasični vrelovodni kotao i vrelovodni kotao s ugrađenim izmjenjivačem topline za kondenzaciju, trebaju se uzeti u razmatranje slijedeći aspekti. X Troškovi za ugrađeni izmjenjivač topline dimnih plinova od nehrđajućeg čelika, za Dual plamenik, uključujući bajpas i spajanje hidraulike sustava. X Troškovi za odvod kondenzata i neutralizaciju, počevši od 200 kW. X U danom slučaju troškovi za dimovodne cijevi od nehrđajućeg čelika, dimnjak je ionako najčešće izrađen od nehrđajućeg čelika. X Za loženje po svim pravilima nema dodatnih troškova, a povećanje otpora strujanju dimnih plinova, kompenzira se smanjenjem protoka dimnih plinova zbog uštede na količini goriva. Prema ovim aspektima izračunava se povećanje investicije za 2,5 MW vrelovodni kotao s ugrađenim kondenzatorom za dimne plinove, u odnosu na klasični vrelovodni kotao ali bez dimnjaka, s cca. 20.000,00 €. Za prosječno toplinsko opterećenje od 60 %, ovi se troškovi amortiziraju nakon cca. 4200 sati pogona. Iz toga se dobije za 7,5 % viši stupanj djelovanja kondenzacijskog sustava i mješovita cijena prirodnog plina od 40 centa/m3. 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 Mogućnost korištenja učinka kondenzacije Na području opskrbe potrošača toplinskom energijom iz sustava magistralnog toplovoda i toplinskih mreža, s izravnim spajanjem svih potrošača toplinske energije, postoji velika, još neiskorištena mogućnost korištenja učinka kondenzacije. Analizama ekonomičnosti i ispitivanjima primjenjivosti kondenzacije dimnih plinova na postojećim sustavima magistralnog toplovoda i toplinskih mreža, često se je došlo do saznanja da potrebna količina topline, prvenstveno za sezone grijanja, rezultira i nižim temperaturama. U mnogim je slučajevima bilo moguće korištenje učinka kondenzacije. Distributeri toplinske energije mogu povećati svoju konkurentnost i dodatni pružiti doprinos aktivnoj zaštiti okoliša. Korištenje učinka kondenzacije prema dosadašnjim saznanjima moguće i s visokotlačnim parnim kotlovima. Dostupna je provjerena tehnologija. Široka primjena u industriji moguća je ako projektanti temeljito analiziraju potrošače toplinske energije i ako veću pozornost posvete stupnjevanom zagrijavanju s niskotemperaturnim krugovima grijanja. Promijenjene koncepcije zagrijavanja mogu omogućiti primjenu kondenzacijske tehnologije u širokim područjima opskrbe industrijskom vodenom parom. Kako u vrelovodnim kotlovskim postrojenjima, tako i u postrojenjima parnih kotlova, povećanje investicija se financira smanjenom potrošnjom, goriva. Prirodni okoliš se manje zagađuje zbog manjih emisija štetnih tvari. Zahvaljujući smanjenju količine CO2 povećava se doprinos zaštiti okoliša.
© Copyright 2024 Paperzz
