Spoluspalování biomasy ve fluidním kotli v provozu

Vstup biomasy do kotle nevyžadoval vytvoření nového otvoru do spalovací komory. Pro vstup biomasy do kotle byl využit stávající vlezový otvor. Svodka biomasy do kotle je chlazená vzduchem. Byla vyřešena bezpečnost provozu a utěsnění dopravních cest od přetlaku ve spalovací komoře kotle a od teploty ve fluidní vrstvě. Přídavné spalování biomasy je nezávislé na spalování hlavního paliva – uhlí. Byl upraven tok sekundárního vzduchu do kotle. Spoluspalování biomasy s uhlím má mimo jiné přednosti příznivý vliv na tvorbu emisí SO₂ a nezhoršuje dosahování emisních limitů ostatních sledovaných emisních faktorů.

Popis dopravní trasy
Samostatná dopravní trasa štěpky do kotle K6 slouží k nezávislé dodávce štěpky do spalovací komory kotle při současném spalování základního paliva, tj. hnědého uhlí.
Trasa začíná novými shrnovacími pluhy na pásových dopravnících T11 a T12. Zásobník umístěný vedle uhelných bunkrů pod podlažím +28,70 m slouží ke skladování štěpky na dobu, po kterou nebude štěpka dodávána zauhlovacími dopravníky. Tvar zásobníku je navržen s ohledem na maximální využití prostoru, dno zásobníku je vybaveno zařízením pro vyprazdňování štěpky do následné dopravy.
Ze zásobníku je štěpka odebírána tzv. vyhrnovacím šnekovým dopravníkem, z něhož dále pokračuje vibračním žlabem do diskového třídiče. V třídiči jsou odloučeny případné ojediněle se vyskytující větší částice, vyhovující frakce je dopravována šnekovým dopravníkem do turniketu a do stávající svodky spalovací komory. Trasa je vedena po podlaží +17,00 m s ohledem na minimální prostorové nároky, případná křižování s průchody obsluhy jsou opatřena lávkami. Prostor potřebný pro výměnu řetězů vyhrnovačů uhlí není trasou dotčen.
Nově vybudovaná svodka do spalovací komory je připojena na veškeré potřebné přívody vzduchu zajišťující dopravu štěpky do kotle, pohyb uzávěru svodky, jeho těsnění a chlazení příslušných partií.
Zařízení je vybaveno veškerými potřebnými snímači jak v trasách štěpky tak i ve vzduchových potrubích. Veškerá instrumentace mimo shrnovacích pluhů je napojena do stávajícího řídícího systému HONEYWELL TPS. Ovládání shrnovacích pluhů je v souladu se stávajícím uspořádáním zapojeno do systému řízení zauhlování. Ze snímače polohy pluhů je vyveden a registrován signál spuštěného pluhu, který slouží spolu s indikací provozu pásového dopravníku T12, případně T11 pro odhad měsíční spotřeby štěpky.
V podlaží +28,70 m jsou provedeny otvory pro svodky z pluhů, ve stěně do mezistrojovny ve výšce +19,00 m je proražen otvor pro hydraulické válce zařízení pro vyprazdňování štěpky.

Dopravník biomasy

Popis zařízení

Shrnovací pluhy
Stávající pasové dopravníky T11 a T12 jsou v místě instalace pluhů upraveny – horní větev je přizpůsobena shrnování, pražce horní větve jsou demontovány a nahrazeny. Shrnovací pluhy jsou šípové s oboustranným odvodem materiálu. Pluh je svařovaná konstrukce z plechu a válcovaných profilů z běžné uhlíkové oceli. Funkční plocha pluhů (břit) je obložena kluzným plastem.
Pluh je ovládán přímočarým elektrickým servopohonem. Ovládání pluhů je z řídícího systému zauhlování. Kvůli redukci úniku prachu do okolí je pluh i se svodkami zakryt.

Zásobník štěpky
Tvar zásobníku je proveden tak, aby maximálně respektoval prostor, který je pro stavbu k dispozici. Průřez zásobníku se směrem dolů rozšiřuje (negativní úhel sklonu stěn), čímž je omezeno nebezpečí zalepování zásobníku. Ploché dno zásobníku je opatřeno hydraulicky ovládaným vyprazdňovacím zařízením, jehož součástí je i vyhrnovací šnekový dopravník. Vyhrnovací šnekový dopravník reguluje měničem frekvence potřebné množství štěpky dodávané do kotle.
Vnitřní prostor zásobníku je odsáván a odsávání je vybaveno filtrem. Výfuk z odsávací jednotky je ven z budovy.
Zásobník je vybaven měřením hladiny zabezpečujícím funkci vyprazdňovacího zařízení a blokády předchozího i následného zařízení. Teplota štěpky v zásobníku je monitorována, v případě jejího zvýšení dojde v závislosti na aktuálním objemu buď k rychlému vypuštění štěpky do spalovací komory nebo k hašení z přípojky hasící vody.
Zásobník a jeho zařízení je vybaveno potřebnými lávkami a plošinami potřebnými pro běžnou údržbu.
Odvětrávání zásobníku štěpky a havarijního odtahu ze svodky do spalovací komory se skládá z filtrační jednotky a odtahového ventilátoru s nejiskřivým ústím. Filtrační jednotka v antistatickém provedení je opatřena ochrannou membránou s potrubím vyvedení výbuchu. Vývod od membrány a odfuk z ventilátoru je proveden svisle skrz střechu bunkrové stavby a je nasměrován do volného prostoru nad střechou.
Oprašky z filtrační jednotky jsou přes rotační podavač svedeny zpět do zásobníku štěpky mezi dopravníky T11 a T12 svodkou o průřezu 250x250 mm.
Filtrační jednotka je osazena slinutými lamelovými filtry s dlouhou životností. Čištění filtrů je řešeno pomocí tlakového vzduchu, které probíhá v automatizovaném cyklu, čímž je výrazně snížena náročnost na údržbu a výměnu filtračních vložek.
Příslušenstvím filtrační jednotky je rozvaděč se silovou částí a řídícím systémem čištění.
Funkcí vibračního žlabu je tangenciální nasměrování toku štěpky na disky diskového třídiče, čímž se zajistí jeho maximální spolehlivost odloučení nadrozměrné frakce.
Diskový třídič zajišťuje, aby 100% množství štěpky přicházející do spalovací komory bylo ve vyhovujícím rozsahu zrnitosti. Požadovanou jemnost třídění lze manuálně nastavit měničem frekvence pohonu rotujících disků.
Štěpka, vhodným způsobem vstupující na rotující disky, propadává do vany třídiče. Ve vaně jsou umístěny šnekové podavače, tzv. sběrný trojšnek propadu, které vytříděnou štěpku dopravují do výstupního otvoru třídiče, kde štěpka padá do šnekového dopravníku.
Větší frakce, která nepropadne disky, je dále unášena a padá svodkou do kontejneru. Hladina této frakce je v kontejneru sledována a při výšce 1 m je hlášena do velína. Rovněž je signalizována nepřítomnost kontejneru. Manipulace s kontejnerem je prováděna obsluhou kotelny.
Z diskového třídiče je štěpka vynášena šnekovým dopravníkem, jdoucím šikmo vzhůru. Dopravník prochází nad výstupním potrubím dopravního vzduchu z přemístěného dmychadla a ústí do vstupu turniketu nad svodkou do kotle.

Vibrační dopravník a třídič

Posledním mechanickým členem nové dopravní trasy je turniket, který slouží jako izolační člen oddělující přetlak ve svodce a ve spalovací komoře od atmosférického tlaku dopravní trasy.
Turniket je robustní konstrukce, těsnost je zajištěna přivedením těsnícího vzduchu z rozvodu studeného sekundárního vzduchu. Kapsy turniketu jsou čištěny přiváděním tzv. vzduchu vyprazdňování kapes.
Štěpka opouštějící výstup turniketu padá do svodky končící na stávající přírubě na kótě +12,25 m.
Poslední svodka do svodky do spalovací komory na kótu +12,25 m je provedena z nerezové oceli a navíc je kromě teploměru opatřena indikátorem průtoku štěpky.
Pro pneumatickou dopravu štěpky svodkou do spalovací komory se používá tzv. vstřelovací vzduch. Potrubí je osazeno motoricky ovládanou klapkou a měřící clonou. Dále je potrubí opatřeno vhodnými závěsy a dilatačním kusem, vyrovnávajícím vzájemný pohyb spalovací komory a potrubí.
Během provozu kotle a provozu trasy štěpky je do prostoru svodky do spalovací komory vháněn tzv. chladící vzduch svodky, který ochlazuje vnitřní povrch svodky. Potrubí tohoto vzduchu je připojeno na připojovací přírubu studeného sekundárního vzduchu.
Na rozvod tlakového vzduchu je napojeno potrubí sloužící k těsnění a čištění turniketu. Těsnící efekt je zajištěn trvalým udržováním mírného přetlaku proti prostoru svodky, prázdné kapsy jsou profukovány vzduchem vyprazdňování kapes.

• Dopravní výkon trasy do kotle 3 až 8 t/h
• Užitečný objem zásobníku cca 75 m3 (při výšce hladiny 5m)
• Průměrná vlhkost štěpky 45%, ročně
• Maximální vlhkost štěpky 55%, krátkodobě

Skládka biomasy

Tento příspěvek byl prezentován na konfernci Kotle a energetická zařízení 2007.

Autor

• (red)