Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF WACŁAWIAK"

Możliwość symulowania narastania osadów na rurach rekuperatorów pieców grzewczych DOI:10.15199/24.2016.2.5


  W artykule przedstawiony został sposób symulacji narastania osadów na rurach rekuperatorów pieców grzewczych. Rozwój oprogramowania typu CFD (Computational Fluid Dynamics) pozwala przewidywać narastanie osadów na rurach wymienników ciepła podczas ich długotrwałej eksploatacji. Cechą pozwalającą na taką analizę jest zmieniana w czasie obliczeń siatka (dynamic mesh). Wskazano, jakie dane są konieczne, aby przeprowadzać takie obliczenia. Pokazano przykładowe wyniki. The paper presents how to simulate deposit growth onto tubes of recuperators in pit furnaces. Rapid progress in Computatinal Fluid Dynamics software enables to predict deposit growth onto tubes in heat exchangers during long time operation. The feature which let one do it is dynamic mesh, which can be changed during calculations. It has been pointed out what data is required to cary out such simulations. Some exemplary results have been shown. Słowa kluczowe: rury rekuperatora, osady, siatka dynamiczna Key words: recuperator tubes, deposit, dynamic mesh.1. Wprowadzenie. Poszukiwanie rozwiązań polepszających efektywnośc nagrzewania wsadu w piecach grzewczych trwa od dziesięcioleci. Oprócz tradycyjnych działań związanych z palnikami gazowymi i organizacją procesu spalania szuka się również rozwiązań związanych z konstrukcją ścian [1]. Sprawdzonym sposobem polepszenia ekonomiczności działania pieców grzewczych jest w dużym stopniu stosowanie podgrzewu powietrza do spalania. Tradycyjnie najczęściej stosowane są rekuperatory z rur wygiętych w kształcie litery U, rzadziej rury Fielda. Rekuperatory z rur wygiętych mogą być zestawiane w układzie przestawnym lub korytarzowym (rys. 1). W trakcie wieloletniej eksploatacji pieców grzewczych na rurach rekuperatorów obserwuje się narastanie osadów. Osady te wpływają na działanie pieca w następujący sposób: - zwiększają opór przenikania ciepła od spalin do powietrza, prowadząc do mniejszego podgrzewu powietrza, - zwiększają opór hydra[...]

Przewidywanie struktury osadów tworzących się na przegrzewaczach kotłów energetycznych

Czytaj za darmo! »

Osady kotłowe powstające na rurach przegrzewaczy tworzone są w drodze przylepiania się ziaren popiołu do lepkiej powierzchni utworzonej z kondensujących soli potasu i sodu. Rozwój metod numerycznych pozwala przewidywać strukturę osadów w zależności od parametrów cieplnych i przepływowych w kotle energetycznym. W pracy przedstawiono wyniki symulacji tworzenia korozyjnego osadu związanego na pojedynczej rurze przegrzewacza dla różnych temperatur powierzchni rury, udziału chlorków i siarczanów sodu i potasu w spalinach. Zwrócono uwagę na potrzebę dokładnego poznania kinetyki przemiany substancji mineralnej paliwa oraz reakcji gazowych składników osadotwórczych w spalinach. Słowa kluczowe: osady kotłowe, substancja mineralna, kondensacja soli alkalicznych Prediction of structure of bonded deposits forming on superheater tubes in boilers Bonded deposits on tubes of superheaters in pc boilers are formed by adhesion of impacting ash particles onto sticky layer of condensing potassium or sodium salts. Constant progress of computational fl ow dynamics methods makes possible to assess the deposition and predict the structure of deposits in function of thermal and fl ow parameters of boiler operation. In this article results of modeling of deposition onto a single superheater tube has been presented for various temperature of the tube surface, chloride and sulfates content in the fl ue gas. It has been pointed out that precise kinetics data for transformation of mineral matter of fuel and homegenous reactions between deposit builiding components in the fl ue gas are missing. Keywords: boiler deposits, mineral matter, condensation of deposit builiding salts ochrona przed korozja 4-5/2010 XIX Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna SYSTEMY - MATERAŁY - POWŁOKI A N T Y K O R O Z J A 1. Wstęp Paliwa stałe oraz ciekłe zawierają substancję mineralną, która w procesie spalania w kotłach energetycznych ulega szeregu przemianom fi zykochemi[...]

Badania cieplne kotła wodnego zasilanego biomasą - drewnem bukowym


  Przedstawiono wyniki badań cieplnych kotła wodnego, w którym spalane było drewno bukowe. Badania wykonywano w typowych warunkach eksploatacyjnych w okresie ogrzewczym przez trzy tygodnie. Zakres badań obejmował analizy: składu chemicznego spalin, temperatury przed i za wymiennikiem oraz ciśnienia spalin w trakcie wypływowym. Wyznaczono sprawność cieplną kotła w warunkach utrzymania okresu stałopalności wg wymagań określonych w BN-7611317-04 i niezachowania wymaganego okresu stałopalności, czyli przy okresowej, częstej ingerencji obsługi. Otrzymane wyniki badań i obliczeń porównano z danymi literaturowymi.1. Wprowadzenie W warunkach utrzymującej się tendencji wzrostu cen gazu ziemnego, paliw ciekłych, a także paliw stałych kopalnych, dla wielu użytkowników bardzo korzystnym ekonomicznie paliwem staje się biomasa. Wynika to również z ogólnej dostępności biomasy, tj. głównie drewna i jego odpadów, traktowanego jako odnawialne źródło energii. Biomasa jest jedną z form energii odnawialnej, której wytwarzanie jest najmniej kapitałochłonne. Zgodnie z definicją: biomasą są substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji - pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej i leśnej, a także z przemysłu przetwarzającego ich produkty oraz inne części odpadów, które ulegają biodegradacji [1]. Według szacunków, w Polsce obecnie działa ponad 100 000 instalacji opalanych drewnem i jego odpadami. Ocenia się, że w tej liczbie ok. 20% stanowią kotły grzewcze, wśród których największą tendencję rozwojową wykazują konstrukcje kotłów z paleniskami retortowymi. Efektywność ekonomiczna stosowania urządzeń spalających biomasę zależy od ich sprawności, która jest funkcją, przede wszystkim: konstrukcji kotła, parametrów paliwa i warunków eksploatacji. Spośród urządzeń oferowanych na rynku największą sprawność mają kotły kondensacyjne, w których wykorzystuje się ciepło skroplenia pary wodnej zawartej w [...]

Wpływ topologii profili elektrod zbiorczych elektrofiltru na drgania własne i wymuszone DOI:10.15199/24.2016.7.5


  W artykule dokonano przeglądu wybranych rozwiązań konstrukcyjnych układu elektrod zbiorczych elektrofiltru. Sytuacja na rynku energetycznym zmusza producentów elektrofiltrów do optymalizacji konstrukcji tych urządzeń, co skutkuje uzyskaniem przewagi konkurencyjnej. Głównym założeniem optymalizacji jest opracowanie i wdrożenie układu lekkiego, wytrzymałego na uszkodzenia mechaniczne i taniego w produkcji. Elektrody zbiorcze to cienkościenne płyty stalowe o przekroju otwartym, wykonane w procesie profilowania. Zapewnienie efektywnego oczyszczania płyt elektrod osadczych podwyższa skuteczność odpylania i podnosi dyspozycyjność całego elektrofiltru. W pracy zestawiono wyniki symulacji numerycznej drgań własnych i wymuszonych elektrody zbiorczej elektrofiltru o różnych cechach geometrycznych. Porównano wartości przyśpieszeń (stycznych i normalnych) na powierzchniach analizowanych płyt, będących jednym z głównych kryteriów oceny skuteczności strzepywania pyłu z ich powierzchni. This paper presents selected design solutions of ESP collecting electrodes’ system. Situation in power industry makes electrostatic precipitators’ suppliers optimize their construction. Consequently it lets them gain competitive advantage. The main goal is study and implementation of manufacturing process resulting in a lightweight, resistant to mechanical damages and cheap in production product. Collecting plates are thin-walled steel sheets manufactured by roll forming process. Effective cleaning of collecting plates raises efficiency of dedusting. It has a vital impact on electrostatic precipitator’s availibility In this paper results of numerical analysis of free and forced vibrations are presented. FEA analysis was carried out for different topology of collecting plates. Values of accelerations (tangential and normal) on each collecting plate’s surfaces have been compared. This parameter is one of the main measure of removal dust effectiveness fro[...]

Eksploatacyjne uwarunkowania kotłów grzewczych - numeryczne obliczenia parametrów cieplnych DOI:10.15199/9.2016.12.3


  Przedstawiono wymogi normatywne dotyczące sprawności cieplnych kotłów grzewczych małej mocy oraz granicznych stężeń emitowanych zanieczyszczeń. Scharakteryzowano układy opalania i przeanalizowano eksploatacyjne parametry energetyczno-ekologiczne kotłów grzewczych zasilanych biomasą. Na podstawie analizy literaturowej przyjęto założenia do symulacyjnego modelu przepływu ciepła w kotle grzewczym. Przedstawiono obliczenia strumieni cieplnych na drodze promieniowania i konwekcji, w funkcji liczby nadmiaru powietrza w komorze paleniskowej i wymienniku. Określono sprawności cieplne w zależności od założonej mocy kotła grzewczego. Wyznaczono optimum eksploatacyjne kotła grzewczego.W Polsce jest ponad 5 milionów budynków jednorodzinnych, a co roku oddaje się do użytku około 80 tysięcy nowych. Zastosowanie biomasy do ogrzewania powinno być poprzedzone wyznaczeniem optymalnej mocy kotła uwzględniającym wielkość najczęściej występującego zapotrzebowania na ciepło w sezonie grzewczym oraz oceną wyboru i dostępności danego rodzaju biomasy. Bardzo istotne są środowiskowe i społeczne korzyści, wynikające z ekologicznych skutków spalania biomasy w urządzeniach grzewczych. Można przyjąć, że podobnie jak w przypadku kotłów węglowych, spalanie biomasy w kotłach grzewczych powinno być ze względów ekonomicznych szczególnie preferowane w budownictwie rozproszonym, tj. głównie w małych miejscowościach i na przedmieściach miast, w których gęstość zabudowy jest mniejsza niż 4000 m3/ha [36]. Technologie spalania biomasy w obecnie wprowadzanych na rynek kotłach grzewczych są przyjazne dla ekosystemu ze względu na osiągane sprawności cieplne i minimalne wartości emisji zanieczyszczeń. Szczególnie korzystne energetycznie jest spalanie różnego rodzaju peletów [1, 2, 6, 12,16-19, 21-26]. W Polsce przepisy dotyczące ochrony środowiska przy stosowaniu kotłów grzewczych małej mocy spalających paliwa stałe są zawarte w normach: PN-EN 12809:2002 "Kotły gr[...]

Numeryczne modelowanie konstrukcji wodnych kotłów grzewczych małej mocy opalanych paliwem stałym DOI:10.15199/9.2018.12.2


  1. Wprowadzenie W gminach, w których nie ma wystarczającej struktury sieci ciepłowniczej i gazowniczej, optymalnym rozwiązaniem redukcji emisji zanieczyszczeń z budynków jest zastosowanie lokalnych, odnawialnych źródeł energii do ich ogrzewania. Szacuje się, ze udział ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej stanowi około 87 i 71% zużycia energii odpowiednio w budynku jednorodzinnym i wielorodzinnym [24]. Zastosowanie pomp ciepła oraz kolektorów słonecznych nie zapewnia w sezonie grzewczym pełnego i ekonomicznie optymalnego, bezpieczeństwa energetycznego. Z tego powodu do ogrzewania konieczne jest zastosowanie źródła ciepła, które spełniać będzie wymogi opłacalności i bezpieczeństwa energetycznego w całym sezonie grzewczym, czyli kotła o wysokiej sprawności opalanego paliwem stałym lub płynnym. Procesy spalania paliw w urządzeniach grzewczych budynków są źródłem zanieczyszczeń emitowanych do środowiska. Poziom emisji zanieczyszczeń z procesów spalania paliw ocenia się za pomocą kryterium krotności zanieczyszczeń szkodliwej substancji z budynków. Krotność zanieczyszczeń szkodliwej substancji z budynków, czyli tzw. niskiej emisji, oblicza się odnosząc ją do emisji zanieczyszczeń emitowanych przez referencyjny budynek z kotłownią węglową. W pracy [18] opisano klasy, znaki ocenianego budynku, zakres i definicje redukcji emisji zanieczyszczeń do powietrza w odniesieniu do budynku referencyjnego wyposażonego w kotłownię węglową. Procesy współspalania węgla kamiennego lub brunatnego z biomasą stosuje się w kotłach energetycznych przede wszystkim w celach obniżenia emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych i spełnienia wymagań Unii Europejskiej dotyczących udziału paliw odnawialnych w wytwarzaniu energii. Efekt ekologiczny w procesach współspalania zależy głównie od udziału biomasy. W [19] przedstawiono interesującą koncepcję instalacji wytwarzania: biowęgla - 2250 Mg/a oraz końcowego produktu, czyli wzbogaconego peletu w [...]

Możliwości zwiększenia sprawności cieplnej kotła wodnego zasilanego biomasą dzięki zastosowaniu częściowej kondensacji


  Przeanalizowano możliwość zwiększenia sprawności kotła wodnego poprzez modernizację konstrukcji chłodnicy spalin, w celu spowodowania częściowej kondensacji pary wodnej ze spalin. Przedstawiono algorytm i wyniki obliczeń spadków ciśnienia spalin w wymienniku ciepła dla dwóch średnic rur i przyjętych konstrukcji chłodnicy w istniejącym oraz modernizowanym kotle. Określono warunki techniczne kondensacji pary wodnej w spalinach. Stwierdzono, że analizowany kocioł może osiągnąć większą sprawność poprzez zmodernizowanie ukształtowania kanału przepływowego spalin.1. Wprowadzenie Efektywność ekonomiczna urządzeń spalających biomasę zależy od ich sprawności, która przede wszystkim jest funkcją: konstrukcji kotła, parametrów paliwa i warunków eksploatacji. Spośród urządzeń oferowanych na rynku największą sprawność mają kotły kondensacyjne, w których wykorzystuje się ciepło skraplania pary wodnej zawartej w spalinach. Odzyskiwanie tego ciepła jest jednak uwarunkowane wieloma czynnikami, w tym głównie parametrami termicznymi systemu grzewczego. Modernizacja polega na zwiększeniu sprawności kotła spalającego biomasę dzięki zmianom konstrukcyjnym umożliwiającym lepsze wychłodzenie spalin i ewentualną kondensację pary wodnej zawartej w spalinach [1]. Warunkiem sprzyjającym częściowej kondensacji spalin jest temperatura zewnętrzna zbliżona do średniej w okresie ogrzewania, czyli w III strefie klimatycznej wynosi ona tz=ok.+2 °C. Korzystne możliwości kondensacji występują w systemach grzewczych działających z obniżeniem temperatury poza godzinami pracy, np. w pomieszczeniach usługowo-biurowych lub w okresie nocnym w budynkach mieszkalnych. W warunkach temperatury zewnętrznej znacznie niższej niż 0 °C zachodzi konieczność podwyższenia parametrów wody w obiegu grzewczym i wówczas możliwości kondensacji są znacznie ograniczone. Niska temperatura spalin wypływających z kotła kondensacyjnego wynosząca ok. 40÷50 °C utrudnia jego eksploatację[...]

Znaczenie reakcji konwersji NaCl do Na2SO4 i KCl do K2SO4 w ograniczaniu korozji przegrzewaczy kotłów


  Konwersja chemiczna chlorków metali alkalicznych do siarczanów, zachodząca w fazie gazowej palenisk węglowych odgrywa istotną rolę w ograniczaniu negatywnych skutków korozji elementów stalowych kotła. W artykule przedstawiono wyniki badań konwersji NaCl do Na2SO4 i KCl do K2SO4 w atmosferze gazowej o składzie charakterystycznym dla spalin kotłowych. Eksperymenty wykonano w ceramicznym reaktorze przepływowym ogrzewanym z zewnątrz w zakresie temperatury 815-930°C. Wyznaczono współczynniki szybkości reakcji. Słowa kluczowe: korozja chemiczna, spalanie, kinetyka The role of the conversion reactions of NaCl to Na2SO4 and KCl to K2SO4 in reducing of boiler superheaters corrosion Transformation of potassium and sodium chlorides to sulfates in gaseous phase of coal combustion chamber plays an important role in reducing the threats caused by corrosion of steel tubes in power boilers. This article presents results of investigations of kinetics of NaCl to Na2SO4 and KCl to K2SO4 transformation in a gaseous mixture of composition similar to combustible gases in boilers. The experiments were done in an externally heated, tubular fl ow reactor in temperature range 815-930°C. Kinetics parameters of the conversion reactions were evaluated. Keywords: chemical corrosion, combustion, kinetics 1. Wstęp Substancja mineralna zawarta w węglu ulega podczas jego spalania konwersji termicznej, której efektem jest występowanie w spalinach związków chemicznych o często niekorzystnym oddziaływaniu na elementy konstrukcji kotła [1]. Do substancji stwarzających największe zagrożenia należą chlorki metali alkalicznych, w szczególności chlorki sodu i potasu. Związki te występują w spalinach w postaci parowej i stosunkowo łatwo kondensują na powierzchniach wymienników ciepła, tworząc lepką warstewkę o silnym działaniu korozyjnym. Lepka powierzchnia sprzyja ponadto osadzaniu się cząstek popiołu i narastaniu zwartej warstwy osadu [2-4]. Wzrasta opór cieplny przegrody[...]

Material and technological issues in production of electrostatic precipitators collecting electrodes DOI:10.15199/28.2017.4.7


  1. INTRODUCTION Collecting electrodes along with emitting ones are the most important components of electrostatic precipitators. On Polish market and abroad there are available a few topologies of collecting electrodes (Fig. 1) [1]. Combustion and industrial gases are loaded with mineral matter like ash. Collecting electrodes are designed in order to collect this matter deposited by electrostatic charge. Afterward this deposit are removed by forced vibration caused by hitting the assembly beam with a hammer (Fig. 2) [2]. A collecting electrode should effectively collect ash during changing conditions of ESP (ESP — electrostatic precipitators) operation. Leading producers of ash removing devices use formed profiles of Sigma type. This topology of electrodes combines the following basic features: high elasticity and rigidity resulting in efficient ash removal, fast dynamic reaction to hitting; limited release, erosion of the ash into the gas because of profile of the electrodes [3, 4]. Sigma type electrodes hang on the upper beam where their twist is limited. The bottom assembly of electrodes is rigid due to screws and a beam. Such structure allows accelerations in the range of 100÷140 g during ash removal by forced vibration. According to [5] efficient ash removal from collecting electrodes requires around 100 g acceleration. Efficiency of ash collection with collecting electrodes and how ease they can be cleaned depends on their topology and material used for manufacturing. The more elastic this material is and faster vibrations are transferred, the higher efficiency can be expected [1]. Taking into account this relation producers state their demands concerning mechanical features of steel strips for production of collecting electrodes by roll forming. It is often observed that cheap steel grades are used because the market situation leads to growing competition between ESP producers, and price is the decisive criterion. To date progress in techno[...]

 Strona 1