wytwarza sciaga.doc

1.TURBINA

W turbinach odbywa  się przemiana energii cieplnej  zawartej  w parze w energię mechaniczną. Podziału turbin dokonujemy ze względu na wiele czynników:

1)   zasadę  działania:   akcyjne  (akcyjne  ze  stopniowaniem  ciśnienia  oraz  akcyjne  ze stopniowaniem prędkości (stopnie Curtisa) i reakcyjne;

2)   kierunek przepływu pary: osiowe i promieniowe;

3)   stan    czynnika   termodynamicznego:    na    parę    przegrzaną   z    ciśnieniem    pod-i nadkrytycznym lub na parę nasyconą (stosowane w elektrowniach jądrowych);

4)   liczbę: kadłubów (korpusów), wylotów pary i wałów,

5)   specyfikę konstrukcji: komorowe, bębnowe lub ich kombinacje;

6)   sposób   realizacji   obiegu   cieplnego:    kondensacyjne,   przeciwprężne,   upustowo-kondensacyjne,   upustowo-przeciwprężne,   kondensacyjno-ciepłownicze,   upustowo-ciepłownicze;     udział     w     pokrywaniu     obciążeń     dobowych     w     systemie elektroenergetycznym.

2.ODŻUŻLANIE

MEGATEM-EC Lublin jest pierwszą w Polsce prywatną elektrociepłownią. Została ona wybudowana w połowic ubiegłego wieku dla potrzeb Fabryki Samochodów Ciężarowych w Lublinie. 7. upływem czasu elektrociepłownia była modernizowana i rozbudowywana by sprostać potrzebom macierzystej fabryki oraz sąsiednich zakładów przemysłowych. Stała się również drugim pod względem wielkości dostawcą ciepła dla miasla Lublina. Zmiany ustrojowe i ograniczenie działalności   przemysłowej w dzielnicy spowodowały, że Elektrociepłownia już jako prywatne przedsiębiorstwo 95% swojej produkcji sprzedaje miastu oraz Lubelskim Zakładom Energetycznym "LUBZEL SA".

Elektrociepłownia jest nowoczesnym zakładem dysponującym 502 MW mocy zainstalowanej, w tym 481 MW do produkcji ciepła w postaci gorącej wody i pary technologicznej, oraz 21 MW do produkcji energii elektrycznej. W ruchu ciągłym pracuje:

- 5 kotłów parowych(EKM-50) o mocy 40 MW każdy

- 3 kotły wodne(2 x WP-70 i 1 x WP-120) o mocach odpowiednio 2 x 81 MW i 140 MW

- 2 turbogeneratory o mocy 10,5 MW każdy

Produkcja ciepła odbywa się w układzie skojarzonym, co umożliwia jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej. Z Elektrociepłowni wyprowadzone są4 magistrale elektrocieplownicze (o przekrojach 800mm; 500mm; 400mm), którymi przesyłane jest ciepło do dzielnic Lublina: Tatary, Bronowice, Felin, Śródmieście. Czechów, Kalinowszczyzna. W Elektrociepłowni zainstalowane są dwa turbogeneratory 6kV o łącznej mocy 21 MW. współpracujące z rozdzielnicą główną RG 6kV. Produkowana energia elektryczna pokrywa w całości potrzeby Megatem EC. Jej nadwyżka jest przesyłana liniami kablowymi 6kV do stacji transformatorowo-rozdzielczych 110/6kV E1-E2. Transformacja energii odbywa się za pomocą 4 transformatorów 110/6kV o mocy 16 MVA każdy i sprzedawana jest do sieci Zakładu Energertycznego "LUBZEL SA" oraz do Towarzystwa Inwestycyjnego "Elektrownia Wschód" SA, które zasila zakłady produkcyjne znajdujące się na terenie Masy Upadłości Daewoo Motor Polska Sp z o.o.

Odżużlanie

Produkty niepalne pozostające po spaleniu paliwa stałego nazywane są ogólnie popiołem i występują w trzech postaciach: żużla, popiołu drobnego i popiołu lotnego. Żużel może występować w postaci drobnego pyłu lub wielkich spieczonych brył, zależnie od charakterystyki popiołu i procesu spalania. W kotłach z płynnym odprowadzaniem żużla, po zgranulowaniu wodą żużel przybiera najczęściej postać drobnego i ostrego żwiru. Popiół drobny unoszony jest ze strumieniem spalin i jest wytrącany w lejach ciągu konwekcyjnego, popiół lotny jest wytrącany w odpylaczach, lub unoszony ze spalinami do komina. Odpopielanie możemy prowadzić: mechanicznie, hydraulicznie, lub pneumatycznie. Wybór sposobu odpopielania zależy od właściwości fizycznych i chemicznych popiołu, odległości transportu, dalszego przeznaczenia popiołu itp. Dalszy transport popiołu może już być realizowany przy użyciu wagonów kolejowych, samochodów ciężarowych lub przenośników taśmowych.

Odżużlanie mechaniczne:

Do kotłów różnej wielkości, zwłaszcza rusztowych szeroko stosowane są wygamiaczc łańcuchowe mokre z podłużnymi wannami. Wanna wodą jest umieszczona pod kilkoma lejami kotła, a dla kotłów pyłowych - pod podłużnym wylotem leja żużlowego komory paleniskowej. Końcówki lejów są zanurzone w wodzie w celu odcięcia dopływu „fałszywego" powietrza do komory paleniskowej. Wanna jest zakończona pochylnią, co umożliwia odsączanie wody od żużla wygarniętego przez wygarniać/. Z wanny żużel najczęściej jest wygarniany do instalacji hydraulicznej, lub na przenośniki taśmowe, którymi jest transportowany dalej,

Kotły w Megatemie

EKM-50:

Jest to kocioł rusztowy, o ruszcie wędrownym. Każdy kocioł posiada dwa ruszty o szerokościach 3m każdy. Kocioł jest zasilany węglem o średnicy ok. 20mm. Wśród odpadów z tego kotła 80% stanowi żużel, a pozostałe 20% stanowią odpady pyłowe. Kocioł pod każdym z dwóch rusztów posiada trzy leje zsypowe. Pierwszy jest na węgiel, który przesypał się przez ruszt jeszcze przed zapaleniem. Jest on opróżniany dość rzadko, a węgiel z niego jest podawany znów do spalenia. Następny lej jest na popiół drobny, który już po zapaleniu przesypał się przez ruszt. Trzeci lej jest na żużel spalony, który spada na końcu rusztu. Żużel z tych dwóch lei spada do wanny z wodą, gdzie jest ostatecznie gaszony. 7. wanny jest on wybierany specjalnym taśmociągiem w postaci wygarniaczy łańcuchowych idących po dnie. Następnie trafia on do kanału odżużlającego i niesiony przez strumień wody ostatecznie trafia do osadników żużla, skąd jest potem zabierany na składowisko, lub sprzedawany. Żużel z tego kotła jest w postaci „ostrych szyszek".

WP-70,WP120:

Są to kotły pyłowe, o palenisku tangencjalnym. Kocioł jest zasilany pyłem węglowym przygotowywanym wcześniej w młynach. Wśród odpadów z tego kotła żużel stanowi 20%, a odpady pyłowe 80%. W dnie kotła znajdują się dwa leje zsypowe na żużel. Spada on do wanien z wodą, skąd jest wybierany wygarniaczem łańcuchowym i tym samym kanałem odżużlającym, co żużel z kotłów EKM trafia do osadników.

Osadniki - w postaci trzech basenów mokrych, skąd żużel jest wybierany przy pomocy suwnicy mostowej w celu odsączenia wody na składowisko obok osadników. W razie potrzeby wstępnie odsączony żużel jest transportowany na składowisko, lub sprzedawany.

Badanie żużla:

W czasie laboratorium przeprowadziliśmy badanie żużla. Polegało ono na tym, że musieliśmy pobrać z wanny 12 próbek żużla w odstępach pięciominutowych. Badaliśmy żużel z kotła EKM-50/4, oddzielnie dla paleniska lewego i prawego. Następnie w celu uśrednienia próbek z pobranego żużla usypaliśmy dwie kupki. Przemieszaliśmy całą kupkę, następnie dzieląc na cztery mniejsze odrzuciliśmy dwie części. Resztę ponownie dokładnie wymieszaliśmy i podzieliliśmy na cztery części, odrzucając dwie. Czynność tę powtórzyliśmy jeszcze raz, jednak za trzecim razem dwie części, które pozostały zebraliśmy do pojemnika i oddaliśmy do analizy do laboratorium.

Wyniki analizy:

Badania wykazały, procentową zawartość części palnych w żużlu, odpowiednio:

Strona lewa    -29,11% Strona prawa -29,72%

Wnioski:

Badania wykazały dużą zawartość części palnych w żużlu. Cechą spalania całkowitego jest to, że całe paliwo ulega spaleniu i żadne części palne nie przedostają się do popiołu i żużla. Uzyskane wyniki sugerują, że proces spalania w badanym kotle nie jest optymalny. Powodem może być zbyt duża prędkość przesuwu rusztu lub zbyt mały dopływ powietrza.

Sposób odżużlania w elektrociepłowni MEGATEM, to połączenie odżużlania mechanicznego i hydraulicznego. Żużel jest wybierany wygarniaczami łańcuchowymi, ale gaszony jest w wannie i transportowany jest strumieniem wody. Prowadzenie odżużlania w taki sposób jest kompromisem pomiędzy ilością zużywanej energii elektrycznej i wody. Jest to także sposób dość wygodny i w miarę niezawodny. Na laboratoriach dowiedzieliśmy się, że taka instalacja wymaga przeglądu i ewentualnego remontu raz w roku, poza tym pracuje właściwie bezobsługowo. Ważnym jest tylko, aby dbać o zaopatrzenie w wodę.

3.ANALIZA SPALIN

Przepisy związane z ochroną środowiska jak i technologie stosowane w kotłach rusztowych wymuszają stosowanie analizatorów spalin. Optymalne ustawienie kotła rusztowego polega na odpowiednim dobraniu mieszaniny powietrza i paliwa w procesie spalania, oraz  prędkości przesuwania się rusztu. Tak ustawiony proces spalania staje wydajniejszy, co wiąże się bezpośrednio z dużą oszczędnością paliwa, lecz także w mniejszym stopniu uwalnianiem, Co2,CO,SO2,NO2 do atmosfery.

Podstawowymi gazami w spalinach są : tlen O2, tlenek węgla - CO, dwutlenek węgla – CO2, tlenek azotu   NO, tlenki azotu - NOx, dwutlenek siarki   NO2.  Generalnie pomiar stężenia tlenu, tlenku węgla, temperatury spalin i otoczenia wystarcza do ustawienia kotła rusztowego. Tlenki azotu znajdujące się w spalinach są substancjami szkodliwymi dla zdrowia i należy je ograniczać do minimum. Zaś tlenek siarki świadczą o czystości używanego paliwa i jest w zasadzie niezależny od nastawy kotła rusztowego

Ilość spalin zależy od nadmiaru powietrza Lt.  Masę spalin określa następujący wzór Ms=λLt+1

Znając skład masowy dla każdego paliwa można określić wartość stechiometryczną paliwa.

Dla węgla kamiennego: C+O2 —♦   CO2

CO2max=18,5-19,2% Dla węgla brunatnego

CO2max=18-19,5% Dla olejów opałowych

CO2max=15,6% Dla gazu:

CO2max=12-13%

W wyniku spalania paliwa powstaje para wodna i dwutlenak węgla. Zawartość dwutlenku węgla można obliczyć ze wzoru:

CO2max=21 C/(C+2,37(H-(O+S)/8)) [%]

C-zawartość masowa węgla w paliwie

CO2rzeczywisie= CO2max/λ                   λ- współczynnik nadmiaru powietrza

W wyniku spalania paliwa wartość opałowa Wu równa jest ciepłu spalin przy stałym ciśnieniu Cpsp Wu=Cpsp(1+Lt)(Tt-T0)

Teoretyczna temperatura spalin wobec tego wynosi: TF = Wu/(1+Lt)Cpsp+To

Współczynnik nadmiaru powietrza oblicza się z następującego wzoru: A=Lrz/Lr=N/Nt=N/(N-79/21O)

Jeżeli spalanie jest zupełne to w spalinach zostaje CO.

Reakcja wygląda następująco :       2C+O2------►   2CO

Tabela dopuszczalnej ilości suchych gazów odlotowych w warunkach normalnych przy zawartości tlenu 3 % w gazach odlotowych.

Tabela 1

Moc              Dopuszczalna ilość m mg/m3 suchych gazów odlotowych w

cieplna          warunkach normalnych przy zawartości tlenu 3 % w gazach

2. Przyrządy pomiarowe-analizatory spalin (analizator chemiczny)

Aparat Orsata jest przyrządem stosowanym w analizie spalin do oznaczania zawartości dwutlenku węgla CO2, tlenku węgla CO i tlenu O2 metodą selektywnej absorpcji. Składa się z biurety połączonej z  naczyniem poziomowym, wypełnionych zwykle nasyconym roztworem chlorku sodu, oraz 3 płuczek zawierających roztwory odpowiednich absorbentów 50-procentowy roztwór wodorotlenku potasu KOH (pochłania CO2), zasadowy roztwór pirogalolu (pochłania O2) oraz amoniakalny roztwór chlorku miedzi(ll) (pochłania CO). Próbkę gazu pobiera się do biurety, a następnie przez zmianę położenia naczynia poziomowego wprowadza się kolejno do płuczek; mierząc w biurecie pierwotną objętość mieszaniny gazowej i objętość po pochłonięciu danego składnika oznacza się zawartość poszczególnych składników. Zbudowany został przez francuskiego chemika Orsata.

1- biureta pomiarowa (miernica)

2- płuczek

3- butla manipulacyjna 4-filtr