Transcript Snímka 1 - Biomasa info

KATEDRA ENERGETICKEJ TECHNIKY
SjF ŽU v Žiline, Univerzitná 1,
KET
KET
010 26 Žilina
Vplyv prívodu množstva vzduchu na
výkonové a emisné parametre kotlov na
spaľovanie biomasy
prof. RNDr. Milan Malcho, PhD.
Seminár: Využívanie biomasy na energetické účely, 19-20.10.2011,
Projekt: „Podpora lokálneho vykurovania biomasou“
KATEDRA ENERGETICKEJ TECHNIKY
SjF ŽU v Žiline, Univerzitná 1,
010 26 Žilina
Vplyv prívodu vzduchu
na emisné
a výkonové parametre
v kachľových peciach
KET
KET
ZAPOJENIE EXPERIMENTÁLNÉHO
ZARIADENIA V LABORATÓRIU
ZAPOJENIE EXPERIMENTÁLNÉHO ZARIADENIA
V LABORATÓRIU
ZAPOJENIE EXPERIMENTÁLNÉHO
ZARIADENIA V LABORATÓRIU
ZAPOJENIE EXPERIMENTÁLNÉHO ZARIADENIA
V LABORATÓRIU
ZAPOJENIE EXPERIMENTÁLNÉHO ZARIADENIA
V LABORATÓRIU
ZAPOJENIE EXPERIMENTÁLNÉHO
ZARIADENIA
Vplyv zmeny primárneho množstva spaľovacieho
vzduchu
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky v
závislosti od zmeny prívodu primárneho vzduchu
Zadný [kg.h-1]
Predný [kg.h-1]
Horný [kg.h-1]
40
Škrtenie prednej klapky
Hmotnostný prietok vzduchu
35
30
25
20
15
10
5
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Vplyv zmeny primárneho množstva spaľovacieho
vzduchu
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky v
závislosti od zmeny prívodu primárneho vzduchu
µ [%]
8
74
7
73
6
72
5
71
4
70
3
69
2
68
1
67
0
66
0
2
5
Poloha klapky
7
Účinnosť zariadenia [%]
Menovitý výkon [kW]
P [ kW ]
Vplyv zmeny primárneho množstva spaľovacieho
vzduchu
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky v
závislosti od zmeny prívodu primárneho vzduchu
CO (13% O2) [mg.m-3]
CH4 [ppm]
250
6000
200
5000
150
4000
3000
100
2000
50
1000
0
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Metán CH4 [ppm]
Oxid uholnatý CO [mg.m-3]
7000
Vplyv zmeny sekundárneho
množstva spaľovacieho vzduchu
Graf maximálnych výkonov skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu sekundárneho vzduchu
Menovitý výkon [kW],
Hmotnostný prietok vzduchu [kg.h-1]
P [ kW ]
ε [%]
80
9
78
8
76
7
74
6
72
5
70
4
68
3
66
2
poloha klapky 2
poloha klapky 0
poloha klapky 2
poloha klapky 7
1
64
62
0
60
1 rad
2 rad
3 rad
Poloha zadného prívodu
4 rad
Účinnosť zariadenia [%]
Hmotnostný prietok vzduchu [kg.h-1]
10
Vplyv zmeny sekundárneho
množstva spaľovacieho vzduchu – max. výkony
Graf maximálnych výkonov skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu sekundárneho vzduchu
Menovitý výkon [kW],
Hmotnostný prietok vzduchu [kg.h-1]
P [ kW ]
ε [%]
80
9
78
8
76
7
74
6
72
5
70
4
68
3
66
2
poloha klapky 2
poloha klapky 0
poloha klapky 2
poloha klapky 7
1
64
62
0
60
1 rad
2 rad
3 rad
Poloha zadného prívodu
4 rad
Účinnosť zariadenia [%]
Hmotnostný prietok vzduchu [kg.h-1]
10
Vplyv zmeny sekundárneho
množstva spaľovacieho vzduchu – max. výkony
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu sekundárneho vzduchu
Oxid uholnatý CO [mg.m-3]
NO [ppm]
CxHy [ppm]
250
5400
225
5300
200
5200
175
5100
150
5000
125
4900
100
4800
poloha klapky 2
poloha klapky 0
poloha klapky 2
poloha klapky 7
75
4700
50
4600
25
4500
0
1 rad
2 rad
3 rad
Poloha zadného prívodu
4 rad
Uhlovodík CxHy [ppm], oxid dusnatý [ppm]
CO (13% O2)
5500
Vplyv zmeny sekundárneho množstva spaľovacieho
vzduchu – – max. CO
Graf maximálnych nameraných hodnôt CO skúšobnej
krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu sekundárneho vzduchu
NO [ppm]
CxHy [ppm]
200
6500
180
6400
160
6300
140
6200
120
6100
100
6000
80
5900
poloha klapky 0
poloha klapky 5
poloha klapky 7
poloha klapky 2
60
5800
40
5700
20
5600
0
1 rad
2 rad
3 rad
Poloha zadného prívodu
4 rad
Uhlovodík CxHy [ppm], oxid dusnatý [ppm]
Oxid uholnatý CO [mg.m-3]
CO (13% O2)
6600
Vplyv zmeny sekundárneho množstva spaľovacieho
vzduchu – – max. CO
Priebeh nameraných hodnôt skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu sekundárneho vzduchu
Menovitý výkon [kW],
Hmotnostný prietok vzduchu [kg.h-1]
P [ kW ]
ε [%]
75
9
74
8
73
7
72
6
71
5
70
4
69
3
poloha klapky 0
poloha klapky 5
poloha klapky 7
poloha klapky 2
68
2
67
1
66
0
65
1 rad
2 rad
3 rad
Poloha zadného prívodu
4 rad
Účinnosť zariadenia [%]
Hmotnostný prietok vzduchu [kg.h-1]
10
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 1
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
Predný [kg.h-1]
35
Zadný [kg.h-1]
Škrtenie hornej klapky
30
Hmotnostný prietok vzduchu
Horný [kg.h-1]
25
20
15
10
5
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 1
Tkom [°C]
100
Tok [°C]
25
Škrtenie hornej klapky
90
Teplota komína Tkom [°C]
Ťah [Pa]
80
20
70
60
15
50
40
10
30
20
5
10
0
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Teplota okolia Tok [°C], Ťah komína Ťah [Pa]
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 1
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
86
Škrtenie hornej klapky
7
Menovitý výkon [kW]
µ [%]
84
6
82
5
80
4
78
3
76
2
74
1
72
0
70
0
2
5
Poloha klapky
7
Účinnosť zariadenia [%]
P [ kW ]
8
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 1
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
CO (13% O2)
7000
250
Škrtenie hornej klapky
6000
200
5000
150
4000
3000
100
2000
50
1000
0
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Metán CH4 [ppm]
Oxid uholnatý CO [mg.m-3]
CH4 [ppm]
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 4
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
Predný [kg.h-1]
35
Zadný [kg.h-1]
Škrtenie hornej klapky
30
Hmotnostný prietok vzduchu
Horný [kg.h-1]
25
20
15
10
5
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 4
Tkom [°C]
100
Tok [°C]
25
Škrtenie hornej klapky
90
Teplota komína Tkom [°C]
Ťah [Pa]
80
20
70
60
15
50
40
10
30
20
5
10
0
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Teplota okolia Tok [°C], Ťah komína Ťah [Pa]
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 4
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
100
Škrtenie hornej klapky
7
Menovitý výkon [kW]
µ [%]
90
80
6
70
5
60
4
50
40
3
30
2
20
1
10
0
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Účinnosť zariadenia [%]
P [ kW ]
8
Vplyv zmeny terciálneho
množstva spaľovacieho vzduchu – zadný rad 4
Priebeh nameraných veličín skúšobnej krbovej vložky
v závislosti od zmeny prívodu terciárneho vzduchu
CO (13% O2)
7000
CH4 [ppm]
250
Škrtenie hornej klapky
200
5000
150
4000
3000
100
2000
50
1000
0
0
0
2
5
Poloha klapky
7
Metán CH4 [ppm]
Oxid uholnatý CO [mg.m-3]
6000
KATEDRA ENERGETICKEJ TECHNIKY
SjF ŽU v Žiline, Univerzitná 1,
KET
KET
010 26 Žilina
Vplyv prívodu spaľovacieho vzduchu
na emisné
a výkonové parametre
v automatickom zdroji tepla na spaľovanie
drevných peliet
Teplovodný automatický kotol na peletky
Riadiaca jednotka
Zásobník na
peletky
Spaľovacia komora
Zásobník popola
Ventilátor na prívod
spaľovacieho vzduchu
Zapojenie experimentálneho zariadenia v laboratóriu
Odberné miesto pre
meranie TZL
Odberné miesta pre
analyzátory emisií
Zapojenie experimentálneho zariadenia v laboratóriu
Analyzátor spalín ABB AO2020
Meracie zariadenie pre analýzu TZL
ISOSTACK BASIC
Priebeh nameraných veličín teplovodného kotla pri zmene
množstva spaľovacieho vzduchu
Výkon ventilátora 80 %
t0 [ °C ]; pk [ Pa ]
45
150
135
menovitý výkon
40
120
35
105
30
90
25
75
20
60
15
45
10
30
5
15
0
0
0
10
20
30
40
t0 [ °C ]
50
60
70
τ [min]
pk [ Pa ]
80
tk [ °C ]
90
100
110
tk [ °C ]
50
Výkon ventilátora 80 %
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
menovitý výkon
0
10
20
30
40
tR [ °C ]
50
60 70
τ [min]
tV [ °C ]
80
90
Pkot [kW]
100 110
Pkot [kW]
tR, tV [ °C ]
Priebeh nameraných veličín teplovodného kotla pri zmene
množstva spaľovacieho vzduchu
Priebeh nameraných veličín teplovodného kotla pri zmene
množstva spaľovacieho vzduchu
Výkon ventilátora 80 %
5000
250
4500
200
3500
3000
150
2500
2000
100
1500
1000
50
500
menovitý výkon
0
0
0
10
20
30
40
50
60 70 80 90 100 110
τ [min]
COx, 10% [mg.m-3]
NOx, 10% [mg.m-3]
NOx, 10% [mg.m-3]
COx, 10% [mg.m-3]
4000
Vplyv zmeny nastavenia nasávacieho ventilátora
na množstvo privádzaného spaľovacieho vzduchu
a na výkon zdroja tepla
ṁvzd [kg.h-1]
Pkot [kW]
160
ṁvzd [kg.h-1], Pkot [kW]
140
120
100
80
60
40
20
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
výkon nasávacieho ventilátora
80%
90%
100%
Vplyv zmeny nastavenia nasávacieho ventilátora
na teploty v spaľovacom priestore
t1; ohn [°C]
t2; ohn [°C]
t3; ohn [°C]
t4; ohn [°C]
ṁvzd [kg.h-1]
ṁvzd [kg.h-1],
t1; ohn, t2; ohn, t3; ohn, t4; ohn [ °C ]
800
700
600
500
400
300
200
100
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
výkon nasávacieho ventilátora
80%
90%
100%
Vplyv zmeny nastavenia nasávacieho ventilátora
na emisné parametre zdroja tepla
O2 [ % ]
CO2 [ % ]
21
O2, CO2 [ % ]
18
15
12
9
6
3
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
výkon nasávacieho ventilátora
80%
90%
100%
Vplyv zmeny nastavenia nasávacieho ventilátora
na emisné parametre zdroja tepla
COx, 10% [mg.m-3]
10000
COx, 10% [mg.m-3]
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
výkon nasávacieho ventilátora
80%
90%
100%
Vplyv zmeny nastavenia nasávacieho ventilátora
na emisné parametre zdroja tepla
NOx, 10% [mg.m-3]
250
225
NOx, 10% [mg.m-3]
200
175
150
125
100
75
50
25
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
výkon nasávacieho ventilátora
80%
90%
100%
Vplyv zmeny nastavenia nasávacieho ventilátora
na emisné parametre zdroja tepla
TOC10% [mg.m-3]
1000
900
TOC10% [mg.m-3]
800
700
600
500
400
300
200
100
0
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
výkon nasávacieho ventilátora
80%
90%
100%
Ďakujem za pozornosť