18.-19. Teplárny a kotle

18.-19. Teplárny a kotle Teplárny jsou zařízení, vyrábějící a dodávající teplo a elektřinu Obvykle rozlišujeme: - parní teplárny s protitlakovou turbínou - plynové teplárny - teplárny s plynovými (spalovacími) turbínami - teplárny se spalovacími motory (plyn se spaluje v pístovém motoru) - paroplynové teplárny - elektrárny kondenzační a elektrárny s odběrem tepla - kotle - fluidní kotle Parní teplárny s protitlakovou turbínou jen malou část tepla uvolněného spalováním paliva přeměňují na elektrickou energii. Teplo získané spalováním paliva ohřívá vodu v kotli, mění ji na vysokotlakou páru, která pohání parní turbínu a ta pohání generátor vyrábějící elektřinu. Parní teplárna zejména zahrnuje - přívod paliva, kotel, parní protitlakovou turbínu, generátor, výměník tepla a čerpadla. Dále se jedná o zařízení pro provoz, regulaci, bezpečnost a další. Plynová teplárna nejdůležitější je zde kogenerační jednotka, v tomto zdroji tepla se spalováním plynu vyrábí elektřina a teplo. Plynová turbína nebo pístový motor pohání generátor, který vyrábí elektrický proud a chlazením tohoto soustrojí se získává teplo využitelné pro vytápění. U tepláren s plynovými (spalovacími ) turbínami (také plynové teplárny) je teplota výfukových spalin až 550°C - tedy případné nadbytečné teplo je ukládáno (akumulováno) do akumulátorů tepla. Využívají se zde plynové turbíny s co nejvyšší účinností výroby elektrické energie. Teplárny se spalovacími motory mají pístový motor na plyn, který pohání generátor na výrobu elektrické energie. Velké pístové motory jsou obvykle zážehové s účinností až 85%. Výhodou je také snadný přechod na jiný druh paliva např. ze zemního plynu na topný olej. Zde je též další rozdělení dle výkonu - mikroteplárny (do 100kW), miniteplárny(100kW - 10MW). Paroplynové teplárny jsou velmi dobré výrobny elektrické a tepelné energie - mají vysoký modul teplárenské výroby (poměr množství vyrobené elektřiny a tepla v KVET) - opakovaně se zde transformuje tepelná energie z paliva na elektrickou energii a teplo je využito pro topné a další účely. Vhodným uspořádáním se zde zvyšuje účinnost, nevýhodou jsou vysoké pořizovací náklady. Hlavními zdroji tepla zde jsou kotel a plynová turbína. Elektrárny kondenzační - nejstarší, také jsou parní teplárny s kondenzačními turbínami Elektrárny s odběrem tepla - se použijí např. k vytápění sídlišť, účinnost až 60%, ovšem s jinými zdroji KVET je malá. Kotle pro teplárny jsou Fluidní - kotle na plyn a uhlí. Spalování uhlí probíhá v tzv. fluidní vrstvě (850 - 900°C). - výhody zejména - škodliviny se zachytí přímo v ohništi, silné omezení vzniku oxidu dusíku (nižší teploty) a je možné spalovat i méně kvalitní uhlí Hlavní části : - nosná konstrukce, spalovací komora, ciklony, sifony, fluidní chladič popela, ohříváky a přihříváky vody, páry a vzduchu, filtry, ventilátory, hořáky a další zařízení Technické parametry: výška až 51m, šířka až 16m, hloubka až 26m. výkon 350t/hod, teplota přehřáté páry 550°C, tlak přehřáté páry 13,2 MPa, teplota napájecí vody 220°C