Potlačení nálepů strusky v energetických kotlích přidáváním aditiva do vsázky.

Hana Nadkanská

Doctoral thesis

Reduce Slag Creation in Power Furnaces Using Batch Additives.

Abstract:

Předložená disertační práce se týká možnosti omezení tvorby nálepů strusky v energetických kotlích za pomocí přidávání aditiva do vsázky. Možnosti snížení tvorby nálepů v energetických kotlích byly zkoumány pomocí laboratorních experimentů včetně technologického ověření. V teoretické části práce jsou popsány kotle, které se používají v energetice. Je zde popsána tvorba popela a chování minerálních látek obsažených v uhlí během spalování. Dále je zde popsán princip struskování a zanášení. V této práci jsou jako indikátory pro zjištění struskování a zanášení kotlů použity teploty tavitelnosti popela a indexy struskování a zanášení. V další části práce jsou popsány možné fyzikální metody sloužící k odstranění vzniklých nálepů a chemické aditiva omezující jejich tvorbu. Experimentální část je rozdělena do dvou částí. V laboratorních podmínkách byly stanovovány termoplastické vlastnosti popela dle normy ČSN ISO 540 Uhlí a koks – Stanovení tavitelnosti popela. Pro výpočet indexů struskování a zanášení byl proveden chemický rozbor popela pomocí RTG fluorescence. Dále byla provedena RTG difrakce, RTG fluorescence a analýza SEM/EDAX ze strusky odebrané z kotlů Teplárny Přívoz. Druhá část se týká provedení výpočtů účinnosti kotlů provozovaných v Teplárně Přívoz pomocí nepřímé metody. Účinnost byla vypočtena pro kotle bez dávkování a s dávkováním aditiva. Z výsledků vyplývá, že použitím daného aditiva dochází ke zvýšení účinnosti kotle zhruba o 1 %. V práci jsou také porovnány finanční náklady na čištění kotlů s a bez přidání aditiva.

Abstract:

This thesis adresses the possibility to reduce slag creation in power furnaces using batch additives. The possibilities to reduce the slag creation in the furnaces were explored by the means of laboratory experiments and technological verification. Ash melt temperature and indices of slagging and fouling are used in this thesis as indicators of furnaces slagging and fouling. The experimental part is divided into two sections. The termoplastic properties of ash were determined in the laboratory environment according to Czech regulation ČSN ISO 540 Uhlí a koks – stanovení tavitelnosti popela (Coal and coke – determination of ash melting). Indices of slagging and fouling were calculated based on chemical analysis of ash using x-ray fluorescence. Further, slag from Teplarna Privoz furnaces was analyzed using x-ray difraction, x-ray fluorescence and SEM/EDAX analysis. We also performed analysis to determine leachability class, ecotoxicity, and pollutant content in dry slag for the purpose of slag disposal. The second section calculates the efficiency of Teplarna Privoz furnaces using an indirect method. The efficiency was calculated with and without using additives. The result shows efficiency increase of 1 % can be reached by using addivites. Expenses (with and without additive) for furnace cleaning are also compared in the thesis.

Keywords

struska, struskování, zanášení, granulační kotel, teploty tavitelnosti popela, účinnost kotle

Keywords

slag, slagging and fouling, pulverized coal boilers, ash thermoplastic properties, boiler efficiency

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 6. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 2. 3. 2017
• Supervisor: Vojtech Dirner
• Reader: Bohumír Čech, Dušan Šebo, Miroslav Badida

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Nerostné suroviny / Úpravnictví