2016. május: jegyzet, portré, tudomány, egyetem, innováció, közlekedés, lézer, építés, kiállítás/konferencia, energiagazdálkodás, fenntarthatóság, zöldkörnyezet, disszemináció, vízgazdálkodás, it

Alacsony emissziójú kazán-égő rendszer

A korszerű fűtéstechnika lehetőségeit minden hőtermelő berendezést üzemeltető azért használja, mert tüzelőanyagot és elektromos energiát akar megtakarítani, illetve e változás révén emisszióját akarja csökkenteni. Ezeket a szándékokat erősítik az utóbbi évek törvényi, illetve EU-előírás-változásai.


Budapestnek közel kétmillió lakosa van, itt található a legtöbb távfűtéses lakás. Ezt a nagyon nagy, felelősségteljes feladatot teljesíti a FŐTÁV, amikor melegvíz- és fűtés­ellátást biztosít fűtőműveivel és elosztóközpontjaival.
Magyarországon több fűtőműben található PTVM 50 típusú kényszeráramlásos álló elrendezésű forróvíz-kazán (1. ábra). Az egyetlen huzam alján a besugárzott tűztér található, fölötte a konvektív hőátadásnak kialakított csőkötegek a füstgáz hőjét hasznosítják. A konvektív alsó csősorai a tűzteret felülről határolják, ezek a tűztér felől részben besugárzottak. A kazán hagyományos értelemben vett kazándobot nem tartalmaz, azok osztó- és gyűjtőkamrákká redukálódtak. A kocka alakú tűztérben egymással szemben hat-hat égő van, lángjuk középen egymással ütközik. Az ütközőzónában kialakuló intenzív keveredés magas lánghőmérséklet mellett a tüzelőanyag gyors kiégését teszi lehetővé.

1. ábra

Az évek óta működő kazán 12 oldalfalon elhelyezett égőt tartalmaz, közülük négy úgynevezett főégő, melyeknek külön-külön gyújtóégőjük és lángőrjük van. A többi az úgynevezett segédégő, ami sem gyújtóégővel, sem lángőrrel nem rendelkezik. A segédégő csak akkor vehető és tartható üzemben, ha a hozzá tartozó főégő is üzemben van. A meglévő égők „kétpont” szabályozásúak (vagy üzemel, vagy nem). A kazánszerkezet szimmetrikus hőterheléséért középen minimum két égőnek (átlósan) kell üzemelnie, ami korlátozza a kazán minimális teljesítményét (~10 megawatt). Ebből következik, hogy a kazánteljesítmény 5 megawattos lépcsőkben szabályozható, ami az alsó tartományban messze nem kielégítő.

Az égőcsere alapvető céljai: 100 mg/m³ alatti NOx-emisszió, folyamatos teljesítményszabályozás, széles teljesítménytartomány, távvezérelhető üzem voltak.
Az új égőrendszerbe folyamatos teljesítményszabályozású gázégők kerültek, megtartva az égési levegő kazánházon kívülről való légbeszívását. A 12 (CE jelöléssel rendelkező) égő felépítése azonos: monoblokk kivitel, motorra épített fordulatszám-szabályozós égéslevegő ventilátor, elektronikus gáz-levegő arány szabályozása a teljes teljesítménytartományban, ionizációs lángőr, zajcsillapított légbeszívó rendszer, a gázszerelvénysorban kettős mágnesszelep, nyomásszabályozó, gázszűrő és mennyiségmérő. Az égők felfogása úgy készült el, hogy az égősúly ne adjon nyomatékterhelést a kazánfalra (1. kép).

1. kép

A tüzelőberendezések három csoportban kapnak gázellátást vezérelt biztonsági szelepeken keresztül: a felső sori oldalanként két égő, az alsó sori bal oldali négy égő és az alsó sori jobb oldali négy égő. Az égőrendszerrel megvalósítható üzemmódok: felső négy égő üzemel (égőteljesítmény-tartomány: 5,2–14,8 MW), a 12 égő üzemel (égőteljesítmény-tartomány: 11,8–44,5 MW). Ezzel a kialakítással az adott nap időjárási viszonyaira előre felkészülhet a fűtőmű (2. ábra).

2. ábra

A depressziós tűztér érzékeny, a fűtőmű magas kéménnyel épült. A füstgázjáratban ezért huzatszabályozó van, melynek nyomásfüggő-vezérlését az égővezérlő végzi. A füstgázjáratba egy O2- és egy CO-szonda került. Előbbi az alacsony légfelesleggel való tüzelést, utóbbi a monoxidos tüzelés kialakulásának elkerülését biztosítja.

Az égővezérlést a Weishaupt W-FM 1000 (SIL 3 minősítésű) rendszere végzi. A nagyméretű érintőképernyő a tüzelési rendszer bármelyik égőjének minden pillanatnyi jellemzőjét (több nyelven) meg tudja jeleníteni, és – kezelőbarát menüstruktúrája révén – éppúgy alkalmas trendek felrajzolására, valamint zavar-, illetve hibajelzések kijelzésére. Az égővezérlés kétirányú kapcsolatban van a kazán szabályozását ellátó S7 egységgel és a fűtőművi (automatikus üzemet és távfelügyeletet megvalósító) folyamatirányító számítógéppel.

A tüzelőberendezések gyári mérések szerint jóval 80 milligramm alatti NOx-jellemzőjűek, azonban a tűztér nagyméretű betonfelületei jelentős termikus NOx-képződést okoznak. A kazánra megkívánt 100 milligrammos érték csak füstgáz-visszavezetéssel valósítható meg (2. kép). A néhány százaléknyi füstgázt maga az égéslevegő ventilátor szívja be a levegőtáskán lévő csonkon keresztül. A füstgáz, a kazánházon kívül elhelyezett kivételi ponttól (kondenzátumelvezetéssel ellátott) hőszigetelt rozsdamentes csövön és az égő karbantartását nem akadályozó hőálló flexitömlőn keresztül jut az égőbe.

2. kép

Az átépítéssel egy nagyon jól kezelhető, körbejárható, egyszerűen karbantartható, alacsony emissziójú kazán-égő rendszer készült el.•

 
Innotéka