Kotły parowe - informacje fachowe (56 str.) - Viessmann

1 Podstawy ogólne2.1 Zawartość ciepła w parzeZaleta pary jako nośnika ciepła polegana tym, że w porównaniu z wodąposiada znacznie wyższą pojemnośćcieplną (rys. 3).Przy takiej samej masie i temperaturze,ilość ciepła zawarta w parzewodnej jest ponad sześciokrotniewyższa, niż w wodzie. Wynika toz tego, że do odparowania wodykonieczne jest doprowadzenie znacznejilości ciepła, które pozostajew powstałej parze i uwalnia sięz powrotem przy jej kondensacji.Zawartość ciepła w parze wodnej:2675,4 kJ (1 kg, 100 °C, 1 bar)Zawartość ciepła w wodzie:417,5 kJ (1 kg, 100 °C)Zawartość ciepła [kJ]Efekt ten można obserwować na codzień, np. przy gotowaniu (rys. 4):dla odparowania zawartości garnkapotrzebny jest długi czas na pobórciepła z palnika kuchenki.Doprowadzana w tym czasie energiasłuży wyłącznie do odparowania –temperatura wody wzgl. pary pozostajestała (100°C przy normalnymciśnieniu atmosferycznym) (rys. 5).Na tym właśnie polega zasadniczazaleta pary jako nośnika ciepła: doprzesłania tej samej ilości ciepła trzeba,w porównaniu z wodą, przetransportowaćtylko szóstą część jej masy.Rys. 3: Zawartość ciepła w wodzie i parze wodnejTemperaturaTemperatura wrzeniawrzeniex = 0 x = 1CzasRys. 4: Gotowanie wodyRys. 5: Przebieg odparowania

Podstawy ogólne2.2 Obszary zastosowań paryPara wodna stosowana jest w wielugałęziach przemysłu jako nośnikenergii cieplnej i nośnik substancjichemicznych. Typowe obszary zastosowańto między innymi przemysłpapierniczy, przemysł materiałówbudowlanych, rafinerie, przemysłfarmaceutyczny i spożywczy. Paranapędza też turbiny, wytwarzająceenergię elektryczną, wulkanizujewyroby gumowe i sterylizuje opakowania.Typowe zastosowania pary, wytwarzanejstacjonarnie:– turbiny <strong>parowe</strong>,– ogrzewanie <strong>parowe</strong> (czynnikgrzewczy),– procesy chemiczne (jako nośnikenergii oraz jako nośnik odczynników),– przemysł spożywczy (produkcjasoków owocowych, produkcjamakaronu i serów, browary, mleczarnie,piekarnie przemysłowe),także do celów sterylizacji,– przemysł nawozów sztucznych,– wulkanizacja gumy,– przemysł farmaceutyczny – dosterylizacji i jako nośnik substancjiczynnych,– przemysł materiałów budowlanych,– przemysł papierniczy,– rafinerie (krakowanie ropy),– przemysł drzewny (gięcie drewna)– wytwarzanie próżni przez wyparciepowietrza i kondensację.Wytwarzanie pary wodnej do celówprzemysłowych i sposób jej stosowaniaw niektórych punktach różnisię znacznie od wytwarzania ciepław technice grzewczej z wodą, jakonośnik ciepła. Zwłaszcza wytwarzaniepary wysokociśnieniowej w większychzakresach mocy wymagaspecjalnego wyposażenia instalacjikotłowej.Topnienielodu podciśnieniemCiśnienie [bar]221,210,006Punkt topnienia0,01Temperatura [°C]2.3 Czym jest para?Punkt potrójnyRys. 6: Wartości charakterystyczne paryPoradnik niniejszy nie zajmuje sięmieszaninami powietrza z parąwodną, lecz wyłącznie parą suchą,wytwarzaną w systemach zamkniętych(kotłach parowych).Para powstaje z fazy ciekłej lub stałejpoprzez odparowanie lub sublimację.W sensie fizycznym para wodna jestwodą w stanie gazowym.Przy parowaniu wody z czasem ustalasię dynamiczna równowaga, tzn.dokładnie tyle samo cząsteczek fazyciekłej lub stałej przechodzi do fazygazowej, ile fazy gazowej się skrapla.W stanie tym mówimy o parze nasyconej.Ilość cząsteczek zmieniającychfazę zależna jest od ciśnienia i temperaturyw rozpatrywanym systemie.Izoterma krytycznaNormalnatemperaturawrzenia100 374,15PunktkrytycznyWartości charakterystyczne pary(rys.6):Gęstość przy 100°C i 1,01325 bar:0,598 kg/m 3Jednostkowa pojemność cieplna:c p= 2,08 kJ/(kg • K)Przewodność cieplna:> 0,0248 W/(m • K)Punkt potrójny: 0,01°C, co odpowiada273,165 K przy 0,00612 barPunkt krytyczny:374,15°C przy 221,2 bar

Podstawy ogólnePara mokra, gorąca, nasyconawoda para mokra paraJeśli wodę odparuje się w zimnymśrodowisku przez doprowadzenieciepła, cząsteczki wody w fazie gazowejkondensują znowu, tworzącbardzo drobne kropelki wody. Parawodna składa się wtedy z mieszaninydrobnych kropelek i niewidocznejwody w stanie gazowym. Mieszaninętaką nazywa się parą mokrą (rys. 7).Na wykresie T-S (rys. 8) obszar parymokrej rozciąga się do punktu krytycznegoprzy 374, 15°C i 221,2 bar.x = 0 x > 0 x = 0,2 x = 0,8 x < 1 x = 1np. : x = 0,8 oznacza: 80% wody występuje jako parawrzeniew zbiornikudopływ ciepłakonwekcjaw kotleparowymPowyżej tej temperatury para wodnai woda ciekła nie różnią się już odsiebie gęstością i stan ten nazywasię dlatego „nadkrytycznym”. Stanten jest nieistotny dla zastosowańkotłów parowych. Woda nadkrytycznama z chemicznego punktuwidzenia szczególnie agresywnewłaściwości. Poniżej punktu krytycznegopara wodna występuje więcw stanie „podkrytycznym”, znajdującsię w równowadze z wodą ciekłą.Jeśli parę w tym obszarze po pełnymodparowaniu cieczy będzie się podgrzewałodalej, do temperatur przekraczającychtemperaturę parowaniaw danych warunkach, to powstaniepara przegrzana, albo „para gorąca”.Ta forma pary nie zawiera już żadnychkropelek wody i pod względemfizycznym jest niewidzialnym gazem.Para w obszarze granicznym międzyparą mokrą a gorącą nazywa się„parą nasyconą”, albo w odróżnieniuod pary mokrej czasem także„parą suchą”. Do tego stanu odnosisię większość danych, podawanychw tzw. tablicach pary.Rys. 7: Para mokra, gorąca, nasyconaTemperatura [°C]400300200100x = 0 %Punkt krytycznyx = udział masowy pary [%]x = 20 %x = 40 %0Ciepło parowania: 2250 kJ/kg–100–200–2730,0 2,0 4,0 6,0 8.0 10,0Entropia [kJ/(kg · K)]Zmiana stanu wody przy 100°C i ciśnieniu 1 barx = 60 %x = 80 %x = 100 %Rys. 8: Wykres T-S dla wody

Podstawy ogólneKondensacja i przegrzanie cieczyPrzy schładzaniu pary osiąga sięw pewnym momencie temperaturępunktu rosy, w której para wodnajest ponownie w stanie nasyconymi przy dalszym schładzaniu przechodziznowu w ciecz. W przypadkubezpośredniego przejścia ze stanugazowego w stały, a więc przyresublimacji, temperaturę tę nazywasię punktem zamarzania. Jeśli parazostanie schłodzona poniżej punkturosy bez wystąpienia kondensacji, todochodzi wtedy do przesycenia pary.Powodem tego jest brak zarodkówkondensacji, np. cząstek pyłu lublodu.W kierunku „przeciwnym” możenastąpić przegrzanie cieczy: wodęnie zawierającą cząstek pyłu lubpęcherzyków gazu można podgrzaćponad temperaturę wrzenia, bezwystąpienia wrzenia. Najmniejszezakłócenia, jak na przykład wstrząsypowodujące przemieszanie, mogąspowodować nagłe, mające charaktereksplozji, rozdzielenie fazy gazoweji ciekłej. Nazywa się to przegrzaniemcieczy.Ciśnienie [bar]Punkt krytyczny100ciecz1para0,01Punkt potrójny0 100 200 300 400Temperatura [°C]Rys. 9: Charakterystyka wrzenia wodypara przegrzanaZagrożenia związane z parą wodnąNieznaczne ilości pary wodnej mogątransportować duże ilości ciepłai tym samym energii. Dlatego niszczycielskipotencjał urządzeń parowych,jak kotły i rurociągi <strong>parowe</strong>,jest bardzo duży.Zwykły przemysłowy kocioł parowystanowi naczynie zamknięte.Oznacza to, że para znajduje sięz reguły pod ciśnieniem wyższymod atmosferycznego. O ile pod normalnymciśnieniem atmosferycznymz litra wody powstaje ok. 1 700 litrówpary, to przy nadciśnieniu 7 bar objętośćta redukuje się do 240 litrów.Łatwo więc wyobrazić sobie, że przyotwarciu takiego zbiornika nastąpiudarowe rozprężenie, co pociąga zasobą odpowiednie zagrożenia.Para wodna o wysokiej temperaturzei wysokim ciśnieniu, ulatniająca sięz uszkodzonego przewodu (w stanie„pary gorącej”) jest niewidocznai może tworzyć strumień o znacznymzasięgu. Kontakt takiego strumieniapary z większą powierzchniąciała jest dla człowieka zabójczy, zewzględu na natychmiastowe ciężkieoparzenia.

3 Wytwarzanie pary3.1 Kotły <strong>parowe</strong>Kocioł parowy jest naczyniemzamkniętym, służącym do wytwarzaniapary pod ciśnieniem wyższym odatmosferycznego. Wskutek „zamknięcia”pary rośnie jej ciśnienie i tymsamym temperatura wrzenia. Rośniew ten sposób także zawartość energiiw powstającej parze (rys. 10).Poszczególne typy kotłów klasyfikujesię albo według typu konstrukcji lubrodzaju paliwa.Kotły <strong>parowe</strong> definiuje się ponadtoprzez podanie wydajności pary i dopuszczalnegonadciśnienia roboczego.Wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong>większej mocy budowane sąw dwóch zasadniczych typach konstrukcyjnych:jako kotły opłomkowei kotły płomienicowo-płomieniówkowe(zwane również walczakowymi).W kotłach pierwszego typu wodaznajduje się w rurach, opływanychprzez spaliny. Ten typ kotła stosowanyjest zazwyczaj jako szybkawytwornica pary do ok. 30 bar, lubjako kocioł wodnorurkowy do ok.300 bar.Tak dużych ciśnień kotły walczakowenie są w stanie zapewnić. W kotłachtego typu spaliny przepływają przezrury (płomienice i płomieniówki) otoczonewodą (rys. 11). Dopuszczalnenadciśnienie robocze tych kotłówwynosi – zależnie od ich wielkości –do ok. 25 bar i produkować mogąone np. 25 ton pary na godzinę.Kotły płomienicowo-płomieniówkowemogą bezpiecznie i ekonomiczniespełniać większość wymagań stawianychwytwarzaniu pary w procesachprzemysłowych, zwłaszcza odnośnieciśnienia i wydajności pary. Ten typkonstrukcyjny stosowany jest takżez zasady do wytwarzania pary niskoprężnej(do 1 bar).Zawartość ciepła [kJ]Zawartość ciepła w parze wodnej: 2777,0 kJ(1 kg, 180°C, 10 bar)Zawartość ciepła w parze wodnej: 2675,4 kJ(1 kg, 100°C, 1 bar)Rys. 10: Zawartość ciepła w parze wodnejRys. 11: Vitomax 200-HS – wysokoprężny kocioł parowyRys. 12: Vitomax 200-HS –wysokoprężny kocioł parowy, typ M237,wydajność pary 0,5-3,8 t/hRys. 13: Vitomax 200-HS –wysokoprężny kocioł parowy, typ M235,wydajność pary 4,0-25 t/h

Wytwarzanie pary3.2 Podstawy prawneJuż w roku 1985 pojawił się postulatopracowania ujednoliconych uregulowańtechnicznych, pozwalającychna likwidację barier handlowychna wewnętrznym rynku europejskim.Jednakże jeszcze do roku1997 obowiązywały w krajach UniiEuropejskiej zróżnicowane krajoweprzepisy budowy urządzeń ciśnieniowych,a tym samym i kotłów parowych.29 maja 1997 weszła w życie z pięcioletnimokresem przejściowym„Dyrektywa 97/23/WE Parlamentui Rady Europejskiej z 29 maja 1997o zbliżaniu przepisów krajów członkowskichdotyczących urządzeń ciśnieniowych”.PS[bar]1000100322510310,5Artykuł , ustęp PS · V = 50PS = 32PS · V = 200IPS · V = 3000II IIIV = 1000IVPS = 0,5Dyrektywa ta obowiązuje dla wszystkichkotłów parowych o dopuszczalnymnadciśnieniu roboczym ponad0,5 bar lub temperaturze roboczejponad 110°C i pojemności powyżej2 litrów. Przy wartości pojemnościnależy mieć na uwadze, że należyzawsze uwzględniać łączną objętośćkotła <strong>parowe</strong>go.0,1 1 26,2510 100 400 1000 10 000 V [litry]Rys. 14: Diagram kategoryzacji kotłów wg dyrektywy „Urządzenia ciśnieniowe”, zmodyfikowanywg „Przewodnika stosowania dyrektywy 97/23/WE „Urządzenia ciśnieniowe” opracowanegoprzez EHI (Association of the European Heating Industry)Dla kotłów parowych, których nadciśnienierobocze nie przekracza0,5 bar a temperatura robocza jestniższa od 110°C dyrektywa ta nieobowiązuje. Dla urządzeń takich obowiązujenp. dyrektywa „Urządzeniaspalające gaz”.Dyrektywa 97/23/WE reguluje całepostępowanie aż do wprowadzeniaurządzeń do obrotu. Zakres obowiązywaniadyrektywy obejmuje nietylko samo urządzenie ciśnieniowe,lecz także wszystkie części wyposażeniapełniące funkcje bezpieczeństwai poddane ciśnieniu.Załącznik II do dyrektywy zawierapodział opalanych urządzeń ciśnieniowych(kotłów parowych) na kategorie(rys. 14).Wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong>Viessmann serii Vitomax 200-HSoraz niskoprężne kotły <strong>parowe</strong> seriiVitomax 200-LS zalicza się na podstawiewzoruciśnienie • pojemnośćdo kategorii IV wg diagramu.Jedynie kotły serii Vitoplex 100-LS(kotły <strong>parowe</strong> o dopuszczalnym nadciśnieniuroboczym 1 bar) o pojemnościponiżej 1 000 litrów wchodządo kategorii III.Z kategorii kotłów III wzgl. IV wynikajądyrektywy możliwych kategoriimodułów badań.Kategorie modułów określają, jakiebadania producent może przeprowadzaćsam, a jakie muszą być przeprowadzoneprzez niezależną placówkębadawczą (jednostkę notyfikowanąwg dyrektywy 97/23/WE).Wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong>Viessmann kategorii IV badanesą głównie według modułu G.Oznacza to, że wszystkie badaniakotła przeprowadzane są na zlecenieproducenta przez „jednostkę notyfikowaną”.Badania obejmują badanieprojektu (sprawdzenie obliczeńczęści ciśnieniowej i konstrukcji nazgodność z normami), kontrolę technologiiprodukcji, nadzór nad budową,próbę wytrzymałościową (próbęciśnieniową) i badanie końcowe.10

Wytwarzanie paryPo pomyślnym badaniu końcowymwg modułu G jednostka badającawystawia poświadczenie zgodności.W deklaracji zgodności (rys. 17)producent oświadcza, ze kociołparowy odpowiada obowiązującymprzepisom dyrektywy 97/23/WE i ew.innych odnośnych dyrektyw. Na znakspełnienia tych wymagań producentumieszcza na kotle znak CE.Dla kotłów budowanych seryjniemożliwa jest produkcja wg modułu B(homologacja WE typu konstrukcyjnego).W ramach tego modułu badańproducent sam wykonuje wszystkiebadania na każdym kotle seryjnym.Warunkiem jest posiadanie przezproducenta uznanego systemuzapewniania jakości dla produkcji,badań końcowych i wszystkichbadań związanych z wytwarzaniem,który nadzorowany jest przez jednostkęnotyfikowaną.Rys. 15: Kotłownia z trzema kotłami Vitoplex – jednym niskoprężnym kotłem parowym i dwomakotłami wodnymiPo opatrzeniu kotła znakiem CE,wystawieniu deklaracji zgodnościi udokumentowaniu przeprowadzeniabadań zgodnie z modułembadań, wynikającym z rys. 14, producentmoże bez jakichkolwiek barierhandlowych wprowadzić kocioł doobrotu na całym obszarze UE. Krajeczłonkowskie UE muszą przy tymstosować domniemanie, że kociołspełnia wszystkie wymagania obowiązującychdyrektyw, np. 97/23/WE(domniemanie zgodności).Z państwami nie należącymi doUE i nie uznającymi też dyrektywy97/23/WE producent musi dokonaćstosownych uzgodnień z właściwymdla danego kraju organem dozorutechnicznego.Rys. 16: Vitoplex 100-LS – niskoprężny kociołparowy, 260-2200 kg/h Rys. 17: Deklaracja zgodności dla kotła 11

Wytwarzanie paryDo wyposażenia kotłowni należąrównież wszystkie otwory wentylacyjne,konieczne do doprowadzeniapowietrza do spalania, instalacjeoświetleniowe, jak i możliwośćkomunikacji na zewnątrz.2. Kocioł parowyKocioł parowy charakteryzuje się,oprócz typu konstrukcyjnego, takżejego wydajnością pary i dopuszczalnymnadciśnieniem roboczym.Do kotła <strong>parowe</strong>go należy armaturazabezpieczająca, regulacyjna, wskazującai odcinająca, zespół pompzasilających, palenisko (palnik)i szafa sterująca. Dobór poszczególnychkomponentów zależny jest odzakładanego przez użytkownika sposobuprowadzenia ruchu instalacjii stosowanego paliwa.3. EkonomizerRys. 21: Vitomax 200-HS – olejowy/gazowy wysokoprężny kocioł parowy z ekonomizeremzintegrowanym z czopuchem. Wydajność pary 4,0 – 25,0 t/hDla zwiększenia sprawności kotładostawia się do niego podgrzewaczwody zasilającej (ekonomizer – EKO)w postaci zintegrowanego lub wolnostojącegozespołu. W ekonomizerzenastępuje podgrzanie wodyzasilającej przez spaliny i dodatkoweschłodzenie spalin (rys. 21).4. Zasilanie paliwemW Niemczech i krajach sąsiednichjako paliwa stosuje się od lat głównieolej opałowy EL i gaz ziemny.Inne paliwa, jak olej ciężki, olejeodpadowe, gaz płynny, biogaz, gazwielkopiecowy stosuje się tylkow odosobnionych przypadkach.W przypadku oleju opałowego układzasilania paliwem obejmuje zbiornikimagazynowe oleju, instalacjenapełniające, zbiorniki rozchodowe,pompy transportowe oleju (rys. 22),przewody oleju z armaturą i zabezpieczającąarmaturą odcinającą.W przypadku opalania gazem instalacjazasilająca obejmuje głównyzawór szybkoodcinający, przewodygazowe w kotłowni, przewody wentylacyjnei armaturę przedpalnikową(rys. 23).Rys. 22: Dwupompowy agregattransportowy oleju (źródło: Weishaupt)Rys. 23: Zestaw przedpalnikowejarmatury gazowej13

Wytwarzanie pary5. System odprowadzania spalinSystem obejmuje przewody spalinmiędzy kotłem wzgl. ekonomizerema kominem, tłumik hałasu przepływui komin.6. Chemiczne uzdatnianie wodySposób uzdatniania wody zależnyjest od następujących czynników:– skład chemiczny wody surowej– jakość kondensatu– ilość zawracanego kondensatu– wymagania dla jakości pary– częstość odsalania kotłaNa podstawie tych kryteriów dobierasię odpowiednią technologię uzdatnianiawody.System uzdatniania wody obejmujerównież urządzenia do przygotowaniawody zasilającej.7. Termiczne uzdatnianie wodyDla usunięcia z wody zasilającej rozpuszczonychw niej, szkodliwych dlaruchu kotła gazów, jak tlenu i dwutlenkuwęgla, konieczne są urządzeniado termicznego odgazowania.Podgrzanie w nich wody zmniejszajej zdolność rozpuszczania gazówi redukuje ich zawartość w wodziezasilającej.8. Aparaty termiczneTermiczne uzdatnianie wody obejmujeurządzenia do oddzielaniazawartych w wodzie gazów, np.odgazowywacze termiczne, zbiornikischładzające odmuliny i odsolinykotła <strong>parowe</strong>go, wymienniki ciepładla odzysku ciepła z odsolin, orazzbiorniki kondensatu, łącznie z pompamikondensatu.Rys. 24: Instalacja odprowadzania spalin(źródło: ASETEC)9. PrzegrzewaczePrzegrzewacze służą do przegrzaniapary ponad temperaturę pary nasyconej(patrz również str. 50, punkt8.2 Kotły <strong>parowe</strong> z przegrzewaczem).10. RurociągiWszystkie rurociągi, armatura, rozdzielaczepary i rurociągi odwadniającekondensatu traktuje się równieżjako elementy instalacji kotłowej.Wszystkie te elementy rozpatrywanesą przez organy dozoru technicznegoprzy ocenie instalacji kotłowej.Rys. 25: Stopa komina14

4 Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.1 Kocioł parowyPonad 50% eksploatowanychw Niemczech wysokoprężnych kotłówparowych to kotły płomienicowo-płomieniówkowew układzie trzyciągowym,tak jak wysokoprężnekotły <strong>parowe</strong> Vitomax 200-HS(rys. 26 i 27).Układ trzyciągowy umożliwia uzyskanieszczególnie niskoemisyjnego,a tym samym przyjaznego środowisku,spalania. Spaliny przechodzą nakońcu komory spalania przez chłodzonąwodą komorę nawrotu dodrugiego ciągu spalin. W następnejkomorze nawrotu, przy przednichdrzwiach kotła, spaliny przechodządo trzeciego ciągu spalin, stanowiącegokonwekcyjną powierzchniegrzewczą. Ponieważ spaliny opuszczająkomorę spalania przez tylnąkomorę nawrotu i w komorze spalanianie występuje już zwrotny przepływspalin wokół jądra płomienia,płomień może oddać więcej ciepłai jest przez to lepiej schłodzony. Tenefekt oraz krótki czas przebywaniaspalin w strefie reakcji redukująpowstawanie tlenków azotu.Zasada konstrukcyjna kotła płomienicowo-płomieniówkowegocechujesię dużą pojemnością wodną, dużąprzestrzenią pary i w efekcie dobrązdolnością akumulacji ciepła. Dziękitemu kocioł zapewnia stabilnezaopatrzenie w parę, nawet przynagłych i silnych wahaniach obciążenia.Duża powierzchnia parowania w połączeniuz korzystnym kształtemprzestrzeni <strong>parowe</strong>j z wbudowanymodkraplaczem zapewniają suchośćpary.Dzięki układowi trzyciągowemumożna zapewnić wysoką wydajnośćpary przy krótkich czasach rozgrzewania.Rys. 26: Vitomax 200-HS – olejowy/gazowy wysokoprężny kocioł parowy z ekonomizeremzintegrowanym z czopuchem. Wydajność pary 0,7-3,8 t/hRys. 27: Kocioł trzyciągowy Vitomax 200-HSjw. bez ekonomizera.1. ciąg:komora spalania2. ciąg3. ciąg15

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jPrzekazywanie ciepła rozkłada się naposzczególne ciągi następująco:– 1 ciąg i komora nawrotna:ok. 35%– 2 i 3 ciąg płomieniówkowy:ok. 65%.Konstrukcja kotła Vitomax 200-HScharakteryzuje się następującymicechami:– niskoemisyjne spalanie z niskąemisją tlenków azotu, dzięki małemuobciążeniu komory spalania– duża przestrzeń parowa, dużapowierzchnia parowania i zintegrowanyodkraplacz podwyższająjakość pary– wygodne serwisowanie dziękichłodzonej wodą tylnej komorzenawrotu, bez wymurówki– duże drzwi wyczystkowe– przystosowane do chodzeniagórne pokrycie kotła (w zakresiedostawy) – ułatwia montaż i chroniizolację cieplną przed uszkodzeniem(rys. 28)– wysokie bezpieczeństwo eksploatacjii długa żywotność dziękiobszernemu płaszczowi wodnemui dużym odstępom między płomieniówkami– duża pojemność wodna gwarantujedobre krążenie wewnętrznei skuteczne przekazywanie ciepła– nieznaczne straty na promieniowanie,dzięki zespolonej izolacjicieplnej grubości 120 mm i chłodzonejwodą ścianie przedniej– niskie opory przepływu po stroniespalin, dzięki konwekcyjnympowierzchniom grzewczym płomieniówekz dużą średnicą.Moce maksymalne kotłów parowychokreśla norma europejska EN 12953i są one wiążące dla producentów.Kotły opalane gazem budowanesą do wydajności 25 t/h a opalaneolejem – do 19 t/h. Dopuszczalnemaksymalne ciśnienia robocze mogąwynosić do 25 bar, zależnie od typui wielkości kotła.Rys. 28: Pomost roboczy kotła montowany na wszystkich kotłach parowych Vitoplex-LS orazkotłach parowych Vitomax 200-HSRys. 29: Instalacja kotła <strong>parowe</strong>goW niektórych krajach organy dopuszczającewymagają dla kotłów o mocyod 12 MW przy opalaniu olejemwzgl. 15,6 MW przy opalaniu gazem,zainstalowania punktów pomiarowychdo kontroli temperatury płomienicy.Takie punkty pomiarowemożna bez problemu wbudowaćw kotły Vitomax.Rys. 30: Rozprowadzanie pary16

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jDo kotła <strong>parowe</strong>go należy armaturazabezpieczająca, regulacyjna,wskazująca i odcinająca, zespółpomp zasilających, palenisko (palnik)i rozdzielnica elektryczna i szafasterująca urządzeniami regulacji nakotle. Dobór tych poszczególnychkomponentów, należących do kotła<strong>parowe</strong>go, zależy od zakładanegoprzez użytkownika sposobu prowadzeniaruchu instalacji i stosowanegopaliwa.Szczególne znaczenie mają zaworyodmulające i odsalające na kotle.Są one nieodzowne do zapewnieniabezpiecznej, ciągłej pracy kotła <strong>parowe</strong>go.Podczas ruchu kotła tworząsię osady mułów, które okresowonależy usuwać z kotła. Służy do tegotzw. zawór odmulający (rys. 31),poprzez który spuszcza się wodęz dolnego rejonu kotła. Przy jegonagłym otwarciu silny strumieńwody powoduje skuteczne wypłukaniemułu z dolnej części kotła.Podczas wytwarzania pary w wodziepozostają rozpuszczone w niej sole,pochodzące z uzdatniania chemicznego,zwiększając stopień zasoleniawody kotłowej. Duże stężeniesoli powoduje krystalizację soli napowierzchniach wymiany ciepła,pogarszając przekazywanie ciepłai wywołując korozję i powstawaniepiany, która może przedostawać siędo instalacji <strong>parowe</strong>j. Pogarsza tojakość pary, a tworzące się w instalacjikorki wodne obciążają armaturę.Piana zakłóca także działanie regulatorówpoziomu, utrzymujących stałypoziom wody w kotle. Zadaniemzaworów odsalających jest więc niedopuszczaniedo przekroczenia określonegostężenia soli. Wbudowanaw kocioł elektroda konduktancyjnamierzy stężenie soli i przy przekroczeniuwartości zadanej powodujeotwarcie zaworu odsalającego(rys. 32).Rys. 31: Automatyczny zawór do okresowego odmulania kotłaRys. 32: Zawór odsalający17

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.2 PalnikiZadaniem palników jest przekształcenieenergii zawartej w paliwie w ciepłoużyteczne. Kotły płomienicowopłomieniówkoweopalane są zazwyczajpaliwami płynnymi i/lub gazowymi.W rzadkich przypadkach opalasię kotły także pyłem węglowym lubdrewnem, ale ze względu na małerozpowszechnienie ich stosowanianie będą one tu omawiane.Powietrze do spalaniaGaz lub olej spala się tylko w obecnościtlenu (powietrza). Dlategokażdy palnik wyposażany jestw dmuchawę powietrza do spalania.Zależnie od usytuowania dmuchawyrozróżnia się palniki monoblokowei duoblokowe (monoblok: dmuchawana palniku; duoblok: dmuchawazamontowana osobno).Rys. 33: Palnik z rozpylaniem ciśnieniowym(źródło: Weishaupt)Zadaniem dmuchawy jest dostarczeniepowietrza w ilości koniecznej stechiometrycznie,plus około 10% nadmiarui pokonanie oporu przepływuspalin instalacji kotłowej. Składa sięon m.in. z oporów przepływu kotła,ekonomizera i tłumika szumów przepływu.Dla zapewnienia niskoemisyjnegospalania i dużej żywotności palnikanależy utrzymywać temperaturęzasysanego powietrza do spalaniaw zakresie 5 do 40°C. Ponadtopowietrze nie może być zanieczyszczonesubstancjami korodującymi,jak halogenki i chlorowce.Rys. 34: Przekrój rozpylacza ciśnieniowego(źródło: Weishaupt)Rys. 35: Rozpylacz wirujący(źródło: Saacke)Olej opałowyOleje opałowe dzieli się na następującekategorie:HEL: olej opałowy ekstra lekkiHu = 42,7 MJ/kgOlej S: olej opałowy ciężkiHu = 40,2 MJ/kgW poszczególnych krajach występująróżnice w składzie olejów.Minimalne wymagania dla ww.olejów opałowych określa normaDIN 51603 cz. 1 i cz. 3. Ponadto,zwłaszcza poza Europą, stosuje sięoleje, nie zaliczane do powyższychkategorii. Zależnie od gatunku olejustosuje się różne warianty palników.Rozróżnia się palniki z rozpylaniemciśnieniowym, parowym i obrotowym.Rozpylacze ciśnienioweW rozpylaczach tych olej podawanypod ciśnieniem przez pompę zostajedrobno rozpylony przez dyszę.Palniki te stosuje się głównie dooleju lekkiego (rys. 33 i 34).18

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jParowe rozpylacze ciśnienioweOlej rozpylany jest w głowicy palnikaprzy pomocy pary. Metodę tę stosujesię zazwyczaj dopiero przy wyższychzakresach mocy.Rozpylacze obrotowe (rotacyjne)Olej doprowadzany jest tu do szybkowirującego kubka. Wskutek ruchuwirowego i stożkowatego kształtuwnętrza kubka olej spływa w kierunkukomory spalania i na krawędzikubka zostaje pod działaniem siłyodśrodkowej drobno rozpylonyw strumieniu wdmuchiwanegopowietrza. Rozpylacze obrotowe stosujesię głównie przy opalaniu olejemciężkim (rys. 35), ale nadają sięrównież do spalania oleju lekkiego,odpadów olejowych, jak mieszaninyoleju i tłuszczu lub pozostałości poodtłuszczaniu, tłuszczów zwierzęcych,tłuszczów spożywczych i olejurzepakowego.Rys. 36: Palnik gazowy(źródło: Weishaupt)Paliwa gazoweStosowane są głównie różne gatunkigazu ziemnego. Gazy płynne i gazmiejski nie będą tu omawiane, zewzględu na rzadkie stosowanie.Gaz ziemny jest gazem naturalnym,złożonym głównie z metanu (CH 4).Skład jego jest bardzo zróżnicowany,zależnie od miejsca wydobycia.Zazwyczaj zawiera także gazy obojętne(niepalne) oraz ew. cięższe węglowodory.Gaz ziemny jest cięższy odgazu miejskiego, lecz lżejszy odpowietrza.Gaz ziemny H:Gaz ziemny L:Hu = 36 MJ/kgHu = 32 MJ/kgCzęsto możliwe jest domieszaniebiogazu lub gazu z oczyszczalni,a często oba te gazy spala się bezdodatku gazu ziemnego.Należy pamiętać o zmianie wartościopałowej przy stosowaniu domieszek,co wymaga dopasowania palnikalub zastosowania palnika specjalnego.Przy projektowaniu należyRys. 37: Palnik dwupaliwowy(źródło: Weishaupt)generalnie brać pod uwagę zawartośćsiarki w stosowanym gazie,gdyż ew. może być konieczne użyciena armaturę gazową materiałów specjalnych,jak stal szlachetna.Rys. 38: Palnik dwupaliwowy na olej i gaz nakotle Vitomax 200-HSPalniki dwupaliwoweSą to palniki, które mogą spalaćzarówno olej jak i gaz. Przestawianiadokonuje się ręcznie lub automatycznie,np. według czasów zakazu używaniagazu, narzucanych przezdostawcę gazu i wymagających tymczasowegoprzełączania na opalanieolejem. Wariant ten stosowany jestgłównie w dużych instalacjach, dlazapewnienia ciągłości ruchu.19

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.3 Podgrzewacz wody zasilającej/ekonomizerEkonomizer jest wymiennikiem ciepłaspaliny/woda, wbudowanymw kocioł parowy (rys. 26, str. 15) lubustawionym jako osobne urządzenieza kotłem. W kotłach parowych ekonomizerystosowane są do podgrzewaniawody zasilającej.Temperatura spalin na wylocie kotławynosi ok. 50 K ponad temperaturępary nasyconej. Wartości tej, zewzględu na prawa fizyczne przekazywaniaciepła, nie można bardziejobniżyć akceptowalnym nakładem.Z takiej stosunkowo wysokiej temperaturyspaliny wynika sprawnośćpaleniskowa 89-91%. Strata kominowamoże więc wynosić nawet 11%.Niemieckie rozporządzenie o czystościpowietrza (BImSchV) wymagautrzymania maksymalnej stratykominowej 9%. Dla zejścia poniżejtej wartości stosuje się więc częstow kotłach parowych podgrzewaczewody zasilającej (ekonomizery).Ekonomizery wpinane są zasadniczoza trzecim ciągiem spalin. Następujew nich dalsze schłodzenie spalinprzez przepływającą w przeciwprądziewodę zasilającą. Doboru termodynamicznegodokonuje się w oparciuo natężenie przepływu i temperaturęspalin oraz pożądaną temperaturęspalin za ekonomizerem.Zależnie od wielkości powierzchniwymiany ciepła, spaliny zostająschłodzone do ok. 130°C.W programie dostaw znajdują siędwie standardowe wielkości ekonomizerówdla kotłów parowychVitomax, schładzające spaliny do180°C lub 130°C. Nagrzewają onewodę zasilającą od 102°C (temperaturawlotowa) do ok. 135°C (przytemperaturze spalin 130°C). Nażyczenie klienta możliwe są też inneparametry. Zapewnia to uzyskaniesprawności paleniskowej 95%.Sprawność kotła [%]Moc kotła [%] odniesiona do mocy znamionowejA nadciśnienie robocze 5 barB nadciśnienie robocze 7 barC nadciśnienie robocze 9 barD nadciśnienie robocze 12 barE nadciśnienie robocze 15 barF nadciśnienie robocze 17 barG nadciśnienie robocze 19 barH nadciśnienie robocze 21 barI nadciśnienie robocze 24 barRys. 39-1: Sprawność kotła w zależności odnadciśnienia roboczego, bez ekonomizera(uśrednione wartości dla wszystkich wielkościkotłów, zawartość tlenu w spalinach 3%, temperaturawody zasilającej 102°C)przewódwydmuchowyzaworubezpieczeństwaVitomax 200 HSodpowietrzenienad dachemRys. 39-2: Sprawność kotła w zależności odnadciśnienia roboczego, z ekonomizerem 200(uśrednione wartości dla wszystkich wielkościkotłów, zawartość tlenu w spalinach 3%, temperaturawody zasilającej 102°C)TISprawność kotła [%]Moc kotła [%] odniesiona do mocy znamionowejA nadciśnienie robocze 5 barB nadciśnienie robocze 7 barC nadciśnienie robocze 9 barD nadciśnienie robocze 12 barE nadciśnienie robocze 15 barF nadciśnienie robocze 17 barG nadciśnienie robocze 19 barH nadciśnienie robocze 21 barI nadciśnienie robocze 24 barPITIwoda zasilającaspust wodyRys. 40: Schemat dostawionego ekonomizera z armaturą i obejściem20

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jNa podstawie doświadczeń z ekonomizeramimożna przyjąć, że obniżenietemperatury spalin o 20 K zwiększasprawność o ok. 1%.Zintegrowane ekonomizery składająsię z rur stalowych z dospawanymiowiniętymi śrubowo żebrami (rys. 41i 42). Pełne połączenie spawaneżebra z rurą zapewnia optymalnyprzepływ ciepła ze spalin do wodyzasilającej i umożliwia kompaktowąbudowę ekonomizera.W praktyce przyjęły się dwa wariantyusytuowania ekonomizera.Preferowany jest „ekonomizer zintegrowany”,wbudowany już fabryczniew czopuch kotła. Ekonomizer jestw tym wypadku połączony nieodcinalnymprzewodem zasilającymz kotłem. Kocioł i ekonomizer stanowiąjeden zespół, odbierany i dopuszczanyłącznie i nie są konieczneżadne dodatkowe urządzenia odcinającei zabezpieczające.Na ekonomizer nasadzony jest kołpakspalin, wyposażony wg wymagańklienta w przyłącze spalin i otwórwyczystkowy pakietu rur ekonomizera.Ekonomizer dostawiany wymagadodatkowo zaworów odcinającychdopływu i odpływu wody zasilającej,zaworu spustowego, zaworu bezpieczeństwaoraz manometru i zgodniez dyrektywą „Urządzenia ciśnieniowe”traktowany jest jako osobneurządzenie.Dla optymalnego wykorzystaniaenergii cieplnej spalin należy w kotłachparowych z ekonomizerami stosowaćpalniki modulowane i ciągłąregulację wody zasilającej.Gwarantuje to, że energia cieplnaspalin, wytwarzana podczas pracypalnika, będzie stale wykorzystywanado podgrzewania wody zasilającej.Ze względu na zapewnianą przezekonomizer poprawę sprawnościkotła i związane z tym oszczędnościpaliwa, wszystkie nowe instalacjepowinny być z zasady wyposażanew ekonomizery.Rys. 41: Pełne połączenie żebra z rurąi przepływ ciepła (źródło: Rosink)Rys. 42: Rury ekonomizera z przyspawanymiżebrami stalowymi (przykład)Drugim wariantem jest ekonomizerdostawiany (rys. 43), który możnaustawić odpowiednio do układu kotłowni.Takie ekonomizery mają z zasadymożliwość odcinania stronywodnej i mogą być wyposażonew układ obejścia spalin.Stosuje się go w następujących przypadkach:– dla unikania zejścia poniżej punkturosy– stosowanie różnych paliw o zróżnicowanymskładzie (np. gazu ziemnegoi oleju ciężkiego S, zawierającegosiarkę)Temperaturę spalin za ekonomizeremmożna w tym wariancie regulowaćtakże klapą obejściową.Rys. 43: Kocioł parowy Vitomax 200-HS z dostawionym ekonomizerem (z prawej)21

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.4 System odprowadzania spalinIstotnymi składnikami paliw płynnychi stałych są węgiel i wodór.Spaliny powstające po pełnym spaleniuzawierają dwutlenek węgla(CO 2), azot (N 2) i wodę (H 2O).Typy konstrukcyjneOdprowadzanie spalin odbywać sięmoże w dwóch różnych stanach ciśnieniowych.Zależy od nich także typkonstrukcyjny instalacji. Przy odprowadzaniunadciśnieniowym palniktłoczy spaliny przez kocioł i systemodprowadzania spalin aż do wylotu.Przy podciśnieniowym odprowadzaniuspalin, ciśnienie wytwarzaneprzez palnik działa tylko do czopucha– potem odprowadzanie spalin przejmujekomin, wytwarzając podciśnienie.Podciśnienie to powstaje wskuteksiły wyporu gorących spalin i różnicywysokości między wlotem a wylotemkomina, gdyż ciśnienie powietrzamaleje wraz z wysokością. Silewyporu przeciwstawiają się oporyprzepływu w kominie i wbudowanychkomponentach instalacji, jakkolana i tłumiki szumów przepływu.Dlatego każda instalacja odprowadzaniaspalin musi być zaprojektowanawedług normy EN 13384.WymiarowaniePrzy nadciśnieniowym odprowadzaniuspalin z zasady potrzebne sąmniejsze przekroje przewodów, niżw instalacjach podciśnieniowych.Nadciśnieniowa instalacja odprowadzaniaspalin musi być hermetyczna.Zapewnia się to przez stosowanieprzewodów spawanych lub systemówz połączeniami wtykanymiz uszczelkami, zwłaszcza przy „starych”kominach lub w technice kondensacyjnej.Rys. 44: Tłumik hałasu przepływu spalinW przypadku podciśnieniowych przewodówspalin wystarcza systemodporny na kondensat, który niemusi być wykonany hermetycznie,gdyż spaliny nie mogą i tak wydostawaćsię na złączach ze względu napanujące podciśnienie.Przewód kominowy musi być wyprowadzonyco najmniej 1 metr ponaddach, a w instalacjach o mocy ponad1 MW musi sięgać co najmniej 10metrów nad poziom terenu i 3 metryponad kalenicę. Należy z zasadyuwzględniać otaczającą zabudowę,aby uniknąć szkodliwego wpływuspalin. Należy ponadto uwzględnićobciążenie już istniejącymi instalacjamikominowymi, także z punktuwidzenia emisji hałasu.Szczegółowe wymagania są zazwyczajuregulowane przepisami lokalnymi– partnerami do uzgodnień sąlokalne urzędy nadzoru przemysłowego.Rys. 45: Instalacja kominowa(źródło: ASETEC)MateriałyNa pionową część instalacji odprowadzaniaspalin stosowana jest dzisiajzazwyczaj stal szlachetna. W sporadycznychprzypadkach stosowanajest przy kotłach parowych takżecegła szamotowa. Przewody połączeniowespalin (między kotłem a kominem)wykonywane są równieżzazwyczaj ze stali szlachetnej, rzadziejze stali zwykłej (St 37.2).Przewody spalin z tworzyw sztucznychw dużych instalacjach kotłowychnie są stosowane.Ochrona przeciwpożarowaZewnętrzny płaszcz nośny może byćwykonany z różnych materiałów.Musi od spełniać jedynie zadaniakonstrukcji nośnej, a w obrębiebudynków odpowiadać także wymaganiomochrony przeciwpożarowej.Tak więc komin w obrębie budynkumusi być wykonany w klasie odpornościogniowej F90. W kominachpoza budynkami płaszcz zewnętrznyjest jedynie konstrukcją wsporczą dlaprzewodu spalin. Stosuje się tuzazwyczaj stal z odpowiednim pokryciempowierzchni, albo konstrukcjęz cegły lub betonu.22

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.5 Uzdatnianie wodyNajczystszą wodą występującą w naturzejest deszczówka. Zawiera onajednakże wchłonięte (rozpuszczone)składniki gazowe z atmosfery, głównietlen, azot i dwutlenek węgla,a obecnie coraz więcej związkówsiarki („kwaśne deszcze”). Przy wsiąkaniuw glebę dochodzą dalsze substancje,np. żelazo i wapń. Stanwody zależy więc także od tego, jakądrogę przybyła ona w gruncie.Przepisy TRD i EN 12953 wymagająeksploatacji kotłów parowychna „odpowiednio przygotowaneji kontrolowanej wodzie zasilająceji kotłowej”.W normie EN 12953 cz. 10, TRD 611i wytycznych projektowaniaViessmann „Jakość wody” podanowymagania dla wody zasilająceji kotłowej (rys. 46 i 47).Celem uzdatniania wody jest dostarczeniewody zapewniającej prawidłowyruch kotła. Oznacza to koniecznośćusunięcia zakłócających ruchskładników wody lub związanie ichprzez dodanie odpowiednich chemikaliów.Woda surowa (woda nieuzdatnionadla ruchu kotła) może być wodąpowierzchniową, studzienną lub jużczęściowo uzdatnioną wodą pitną.Wody powierzchniowe i studziennemogą zawierać niepożądane składnikinp. zawiesiny, zanieczyszczeniaorganiczne, związki żelaza i manganu,które trzeba usunąć we wstępnychstopniach uzdatniania. Przywodzie pitnej te zabiegi wstępnenie są konieczne.W instalacjach kotłów płomienicowopłomieniówkowychstosuje sięw większości przypadków dwa równoległeprocesy uzdatniania (np.zmiękczanie jonitowe i uzdatnianietermiczne).Parametry wody zasilającej dla kotłów parowych – zalecenia ogólne.Parametryfizyko–chemiczneJednostkaKotły <strong>parowe</strong>o nadciśnieniudo 10 barKotły <strong>parowe</strong>o nadciśnieniudo 15 barTwardość ogólna [mval/l] 0,03 0,03 0,02pH > 8,5 > 8,5 > 8,5Zawartość krzemionki(SiO 2 )Rys. 46: Ogólne wytyczne wody zasilającej i kotłowej dla kotłów parowych.Kotły <strong>parowe</strong>o nadciśnieniudo 25 bar[mg/l] jak najmniej jak najmniej jak najmniejZasadowość m [mval/l] jak najmniej jak najmniej jak najmniejChlorki (Cl - ) [mg/l] jak najmniej jak najmniej jak najmniejZawartość olejówi tłuszczów[mg/l] 0 0 0Żelazo ogólne 0,2 0,1 0,05Parametry wody kotłowej dla kotłów parowych – zalecenia ogólne.Parametryfizyko–chemiczneJednostkaKotły <strong>parowe</strong>o nadciśnieniudo 10 barKotły <strong>parowe</strong>o nadciśnieniudo 15 barKotły <strong>parowe</strong>o nadciśnieniudo 25 barpH 10,5 – 12 10,5 – 12 10 – 11,5Zasadowość m [mval/l] < 30 < 24 < 18Zasadowość p [mval/l] 0,6 – 0,9 m 0,6 – 0,9 m 0,6 – 0,9 mZawartość krzemionki(SiO 2 )[mg/l] < 150 < 130 < 100Chlorki (Cl - ) [mg/l] < 800 < 700 < 550Zasolenie ogólne(orientacyjnie)[mg/l] < 3500 < 3000 < 2200Parametry wody zasilającej dla kotłów parowych(szczegółowe zalecenia producenta, firmy Viessmann).Dopuszczalne nadciśnienie robocze[bar]Ogólne wymaganiaJednostka Do 1Powyżej 1 do 22woda bezbarwna, klarowna i wolna od substancjinierozpuszczonychKonduktancja przy 25°C [µS/cm] miarodajne są tylko wartości wskaźnikowe dla wodykotłowejWartość pH przy 25°C > 9 > 9Suma soli metali ziem rzadkich:(Ca 2+ +Mg 2+ ) – twardość ogólna [mmol/l] < 0,015 < 0,010Tlen (O 2 ) [mg/l] < 0,1 < 0,02Związany dwutlenek węgla (CO 2 ) [mg/l] < 25 < 25Żelazo całkowite (Fe) [mg/l] – < 0,05Miedź całkowita (Cu) [mg/l] – < 0,01Utlenialność (Mn VII → Mn II) jako [mg/l] < 10KMnO 4Parametry wody kotłowej dla kotłów parowych(szczegółowe zalecenia producenta, firmy Viessmann).Dopuszczalne nadciśnienie robocze[bar]Ogólne wymaganiaJednostka do 1 powyżej 1do 20< 10powyżej 20do 30woda bezbarwna, klarowna i wolna od substancjinierozpuszczonychWartość pH przy 25°C 8,5 – 11 10,5 – 12 10,5 – 12Kwasowość (K S 8,2 ) [mmol/l] 1 – 12 1 – 12 1 – 12Konduktancja przy 25°C [µS/cm] < 5000 < 6000 < 4200Fosforany (PO 4 ) [mg/l] 10 – 20 10 – 20 10 – 20Rys. 47: Wytyczne firmy Viessmann dotyczące wody zasilającej i kotłowej dla kotłów parowych.23

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.5.1 Chemiczne uzdatnianie wodyZmiękczanie jonitoweW wodzie znajdują się rozpuszczonew postaci jonów, wapniowce – potasi magnez. Pierwiastki te są odpowiedzialneza twardość wody. Podczasruchu kotła ich związki uległybywytrąceniu jako „kamień kotłowy”,tworząc twardy osad na powierzchniachwymiany ciepła. Osad tenutrudniałby przekazywanie ciepłaspalin wodzie. Początkowo powodowałobyto tylko zwiększenie temperaturyspalin i tym samym pogorszeniesprawności. Przy dalszym wzrościegrubości osadu może dojść dozniszczenia powierzchni grzewczychwskutek braku chłodzenia.Dlatego normy wymagają stosowaniadla kotłów wody miękkiej.Powstawania kamienia kotłowegoCaCO 3pod wpływem ciepła:Ca(HCO 3 ) 2 ----> CaCO 3 + H 2 O + CO 2Do zmiękczania stosuje się urządzeniaz żywicami jonitowymi. Jonity(wymieniacze jonów) to żywicesztuczne w formie kulek, zawierająceaktywne grupy jonów.Jonity do zmiękczania wody posiadająaktywną grupę jonów sodu.Przy przepływie wody twardej przezzłoże jonitu następuje wymianazawartych w wodzie jonów wapniai magnezu na jony sodu z jonitu.W ten sposób woda zostaje pozbawionaszkodliwej dla kotła twardości.Po wyczerpaniu się jonitu, tzn.wymianie wszystkich jonów sodu najony wapnia i magnezu, regenerujesię złoże przepuszczając przez nieroztwór chlorku sodu (soli kamiennej).Obecne w nadmiarze jony soduwypierają z jonitu jony wapniai magnezu. Złoże jonitowe jest wtedyznowu gotowe do użycia. Proces tendaje się powtarzać w nieskończoność.Ładowanie złoża:2R – Na + + Ca ++ /Mg ++ --->R 2 – Ca ++ /Mg ++ + 2 Na +Regeneracja złoża:R 2 – Ca ++ /Mg ++ + 2 Na + --->2 R – Na + + Ca ++ /Mg ++R... wymieniacze jonów (rodniki)Rozróżnia się trzy rodzaje sterowaniainstalacją zmiękczania:– czasowe: pracuje wg zaprogramowanychczasów,– ilościowe: pracuje, produkujączaprogramowane ilości wody,– jakościowe: kontroluje stale jakośćwody zasilającej.Instalacje zmiękczania budowane sąjako pojedyncze i podwójne.Instalacje pojedyncze pracują nieciągle,tzn. w fazie regeneracji złoża(przez kilka godzin) nie dostarczająwody zmiękczonej. Dla zapewnianiaciągłej pracy stosuje się dlategoinstalacje podwójne.Rys. 48: Podwójny agregat zmiękczającyfirmy ViessmannW programie dostaw firmyViessmann znajdują się takiepodwójne agregaty zmiękczaniao różnej wydajności. Instalacja tworzygotowy do użycia moduł, składającysię z dwóch kolumn jonitowych,zbiornika roztworu regenerującegoi sterownika, zmontowany na gotowona podstawie (rys. 48 i 49).Ilość wody miękkiej, produkowanejmiędzy dwoma regeneracjami, ustawiasię przy uruchomieniu na sterowniku,odpowiednio do wielkościagregatu zmiękczającego i twardościwody surowej.Agregat zmiękczający pracuje automatyczniei wymaga tylko dopełnianiasolą kamienną. Ponieważ agregatposiada dwie kolumny jonitowe,jedna z nich jest zawsze gotowa dopracy. Druga jest w tym czasie regenerowanawzgl. może stanowićrezerwę.24

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jDozowanie chemikaliówDla utrzymania zasadowego odczynuwody zasilającej, usunięcia twardościtrwałej i odtlenienia, do wodyzmiękczonej przez wymianę jonówlub osmozę odwróconą dodaje sięchemikalia korygujące. Firmy zajmującesię uzdatnianiem wody oferujątu szereg różnorodnych produktów.Stosować je należy zawsze w uzgodnieniuz producentem.4.5.2 Osmoza odwróconaW ostatnich latach do demineralizacjiwody stosuje się coraz szerzej osmozęodwróconą. Jest to metoda fizyczna,obywająca się bez chemikaliów,a przez to przyjazna środowisku.Uzysk wody zdemineralizowanej(permeatu) wynosi ok. 80% użytejwody (rys. 50).Rys. 49: Parametryzacja agregatu jonitowego dozmiękczania wodyOsmoza odwrócona polega na przetłoczeniuwody surowej pod ciśnieniemok. 30 bar przez półprzepuszczalnąmembranę. Pory tej membranyprzepuszczają cząsteczki wody(dyfuzja), lecz zatrzymują po stroniewejściowej rozpuszczone sole, którezostają usunięte z instalacji.Pamiętać należy, że użyta tu wodasurowa nie może zawierać żadnychzanieczyszczeń stałych, a twardośćnależy uprzednio ustabilizować(przez dokładną filtrację i dozowaniechemikaliów). Zanieczyszczenia stałezatkały by pory membrany, zmniejszającszybko wydajność instalacji.Instalacje osmozy odwróconejpowinny pracować możliwie w ruchuciągły, dlatego należy do nich zazwyczajzbiornik buforowy permeatu.Rys. 50: Instalacja osmozy odwróconej25

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.5.3 Termiczne uzdatnianie wodyWoda nie jest w stanie wchłonąć każdejilości gazów. Zdolność wchłanianiagazów można obliczyć wedługprawa Williama Henry’ego (angielskiegochemika, 1775-1836) w zależnościod prężności par gazu i temperaturywody. Tak więc woda o temperaturze25°C zawiera ok. 8 mg O 2/kg.Przy podgrzewaniu wody, maleje jejzdolność rozpuszczania gazów.W przypadku skrajnym, gdy wodaparuje (sytuacja w kotle parowym),wydzielane są wszystkie rozpuszczonegazy. Gazy często wchodzą wtedyw inne związki. Wolny tlen może sięnp. połączyć z ferrytyczną stalą kotła.W kotłach parowych reakcje takieprowadzą do budzącej postrachkorozji wżerowej. Zwłaszcza w rejoniedoprowadzania wody zasilającejmoże szybko dojść do punktowychubytków.Dlatego bardzo ważnym jest pozbawieniewody zasilającej rozpuszczonychgazów. Sprawdzonym sposobemjest tu odgazowanie termicznewody zasilającej.W odgazowywaczu woda pozbawianajest prawie wszystkich gazówprzez podgrzanie prawie do temperaturywrzenia. Równocześnie z odgazowaniemdoprowadzana jest para,utrzymująca temperaturę wody na80 do 105°C (zależnie od doboru aparatu),co zapobiega ponownemuwchłonięciu gazów.Pamiętać należy, że oprócz wodyuzupełniającej do wody zasilającejdoprowadzany jest także kondensat,który również trzeba poddać odgazowaniu.Zależnie od wymagań stawianychwodzie zasilającej, można użyć różnychrodzajów odgazowywaczy termicznych.kocioł parowyz palnikiempara doodbiornikówRys. 51: Kocioł parowy z aparatami termicznymiZalecenia dla jakości wody kotłowejpodano w przepisach TRD 611, normieEN 12953 i instrukcjach VdTÜV.Dotrzymanie podanych tam wartościgranicznych jest warunkiem niezawodneji ekonomicznej eksploatacjikotła.W kotłach płomienicowo-płomieniówkowychzaleca się stosowaćwodę zasilającą o zawartości tlenuponiżej 0,05 mg/kg.Odgazowanie częścioweOdgazowaniem częściowym nazywasię proces prowadzony przy ciśnieniuatmosferycznym.Odgazowywacze częściowe połączonesą stale z atmosferą przez przewódodpowietrzający.Odgazowywacz częściowy jest najprostsząformą termicznego uzdatnianiawody zasilającej.zbiornik kondensatupompazasilającarozprężacz odsolinwoda chłodzącatermiczneuzdatnianie wodyschładzaczmieszającywoda czystakanalizacjaOdgazowywacz częściowy posiadawbudowane przegrody rozprowadzającei ociekowe dla doprowadzanejwody zasilającej i kondensatu.Para do podgrzewania wody doprowadzanajest rurą barbotażową,umieszczoną centralnie w dolnej częścizbiornika. Doprowadzenie parysterowane jest w najprostszym przypadkuprzez mechaniczny regulatortemperatury, ustawiony na ponad90°C. Zasilanie wodą uzupełniającąsterowane jest przez elektrycznyregulator poziomu.Odgazowywacze częściowe stosowanesą w pierwszym rzędzie w instalacjachkotłowych o małej mocy i niskichciśnieniach. Ceną ich stosowaniajest nieco wyższe zapotrzebowanieodtleniaczy chemicznych (patrz punkt4.5.1 – Chemiczne uzdatnianiewody).26

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jOdgazowanie pełnePełne odgazowanie termiczne jestnajbardziej efektywną metodą usunięciagazów rozpuszczonych wwodzie. Rozróżnia się odgazowaniewysokociśnieniowe, niskociśnieniowei próżniowe.– Odgazowanie wysokociśnienioweOdgazowanie wysokociśnieniowestosuje się w procesach wymagającychwysokiej sprawności termicznejinstalacji. Stosowane jest jednakrzadko, ze względu na wysokie kosztyinwestycji.Rys. 52: Odgazowywacz niskociśnieniowyna zbiorniku wody zasilającejRys. 53: Odgazowywacz ociekowy(źródło: Powerline GmbH)– Odgazowanie niskociśnienioweOdgazowanie niskociśnieniowesprawdziło się w większości przypadkówjako rozwiązanie najlepsze.Dlatego pod określeniem „odgazowaniepełne” rozumie się zazwyczajinstalacje, pracujące z niewielkimnadciśnieniem (ok. 0,1 do 0,3 bar).Pojęcie „niskociśnieniowe” oznaczawięc procesy, przebiegające pod ciśnieniemnieco wyższym od atmosferycznego.Praca z nadciśnieniemwyklucza kontakt wody zasilającejz atmosferą i powtórne rozpuszczaniesię gazów.Instalacja pełnego odgazowania składasię z odgazowywacza oraz zbiornikawody zasilającej.Odgazowywacz w formie kolumnyzamontowany jest bezpośrednio nazbiorniku wody zasilającej (rys. 52i 53).O 2 [mg/l]Rys. 54: Rozpuszczalność tlenu w czystej wodzie przy ciśnieniu 1 bar, w zależności od temperatury(źródło: TÜV Nord)CO 2 [mg/l]1614121086420 0 20 40 60 80 100350030002500200015001000Temperatura [°C]5000 0 20 40 60 80 100Temperatura [°C]Rys. 55: Rozpuszczalność dwutlenku węgla w czystej wodzie przy ciśnieniu 1 bar, w zależnościod temperatury (źródło: TÜV Nord)27

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>jNajbardziej rozpowszechnionymtypem konstrukcyjnym odgazowywaczyjest odgazowywacz ociekowy.W odgazowywaczu ociekowymdoprowadzony kondensat i dodawanawoda uzupełniająca rozprowadzanesą na tzw. tacach i ściekając z nichmieszają się stopniowo z parągrzewczą. Nagrzewanie się wodyi wydzielanie gazów przebiega równieżstopniowo.Szczególnie efektywna okazała sięwersja tego odgazowywacza z dodatkowymstopniem warnikowym(odgazowywacz dwustopniowy).Celem eliminacji korozji odgazowywaczebuduje się dzisiaj w całości zestali szlachetnej.Zbiornik wody zasilającej służy domagazynowania potrzebnego zapasuwody zasilającej. Połączony jest z odgazowywaczemprzez tzw. króciecszyjkowy.Para do podgrzewu zbiornika wodyzasilającej wprowadzana jest i rozprowadzanaw wodzie przez rurębarbotażową. Zapewnia to utrzymanietemperatury 102°C. Rura barbotażowaumieszczona jest centralniew dolnej części zbiornika. Przy odgazowywaczujednostopniowym rurabarbotażowa dobierana jest dla całegozapotrzebowania pary grzewczej.W odgazowywaczach dwustopniowychrura barbotażowa służy tylkodo utrzymania temperatury zapasuwody zasilającej.W obu wariantach odgazowywaczyniemożliwe jest lokalne schłodzeniewody zasilającej i związane z tymwtórne rozpuszczanie gazów.Rys. <strong>56</strong>: Zbiornik wody zasilającej z odgazowywaczem termicznym– Odgazowanie próżnioweOdgazowanie próżniowe, podobniejak odgazowanie wysokociśnieniowejest środkiem prowadzącym do optymalizacjisprawności instalacji. Jegozaleta – możliwość działania w niskichtemperaturach – nie występujejednak w instalacjach kotłowych, pracującychz temperaturą wody wzgl.pary przekraczającą wyraźnie 100°C.Zbiornik wody zasilającej (rys. <strong>56</strong>)wyposażony jest w armaturę doregulacji dopływu pary grzewczej,poziomu wody, armaturę bezpieczeństwaoraz urządzenia wskazującedla obsługi i kontroli.28

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.6 Uzdatnianie kondensatuZależnie od procesów technologicznychużywających pary, para możeprzechodzić bezpośrednio do produktulub procesu. W takich wypadkachnie ma powrotu kondensatu.W większości zastosowań para oddajejednak swoje ciepło jakiejśpowierzchni grzewczej i ulega przytym skropleniu. Kondensat zawracanyjest do instalacji kotłowej do dalszegowykorzystania. Pod względemtechnologicznym rozróżnia się dwasposoby odprowadzania kondensatu.Kontrolowanie konduktancji kondensatuwyjście alarmoweLRT 1-..URS 2trójdrożny zawórprzełączający1. Kondensat niskociśnieniowyW 90% wszystkich instalacji kotłówparowych kondensat zawracany jestdo obiegu poprzez otwarty zbiornikkondensatu. Przy temperaturze roboczejponad 100°C następuje przy tymwtórne odparowanie. 5 do 10%wagowych kondensatu – zależnie odstopnia ciśnienia – przechodzi w paręwtórną. Obok strat energii powodujeto również straty wody, które trzebaskompensować przez doprowadzenieodpowiednio uzdatnionej wody uzupełniającej.Oprócz tych strat, w otwartychinstalacjach kondensatuwchłania on również tlen z atmosfery,który następnie może wywoływaćkorozję tlenową w rejonie instalacjikondensatu.2. Kondensat wysokociśnieniowyW wysokociśnieniowych instalacjachkondensatu (10% instalacji kotłówparowych) jest on odprowadzanyw systemie zamkniętym. W tychwarunkach nie występują żadne stratywskutek odparowania.Równocześnie niemożliwe jest przenikanietlenu do systemu odprowadzaniakondensatu.Rys. 57: Kontrola twardości kondensatu (ogniwo pomiarowekonduktancji Gestra (źródło: Gestra)Instalacje tego typu mają sens, jeślipracują pod ciśnieniem co najmniej5 bar. Uwzględnić należy, że wszystkierurociągi, armatura, pompai zbiorniki kondensatu muszą byćzaprojektowane na to ciśnienie.Zbiorniki takie (np. zbiornik kondensatu,zbiornik wody zasilającej) sąwtedy naczyniami ciśnieniowymi wgdyrektywy „Urządzenia ciśnieniowe”i podlegają w związku z tymDozorowi Technicznemu.Przy projektowaniu nowych instalacji,a także przy ocenie energetycznejinstalacji istniejących należy zdecydować,jaki system odprowadzaniakondensatu będzie zastosowany.Optymalna gospodarka kondensatem,a także wykorzystanie odparowaniawtórnego umożliwia znacznąredukcję kosztów eksploatacji.Rys. 58: Zbiornik kondensatu29

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j3. Uzdatnianie kondensatuKondensat może zawierać zanieczyszczeniapochodzące z procesutechnologicznego, z produktów korozjilub zanieczyszczeń obcych.Ponieważ kondensat używany jestponownie jako woda zasilająca, musion spełnić odnośne wymagania dlajakości wody.Kontrolowanie kondensatu na obecność olejuprzetwornikpomiarowyORT 6zwłoczne wyjście alarmowe4 – 20 mACANopen (opcja)Typowymi zanieczyszczeniami kondensatumogą być:– zanieczyszczenia mechaniczne(produkty korozji)– twarda woda (przecieki wody pitnejlub wody technologicznejw wymiennikach)– kwasy i zasady (niezamierzonezmieszanie przy podgrzewaniuparą kąpieli kwasowych lub ługowych)– oleje i tłuszcze (w przemyśle spożywczymw podgrzewaczacholeju).Zależnie od rodzaju zanieczyszczeniastosuje się odpowiednie technologieuzdatniania np. filtrację, odolejanie,zmiękczanie, demineralizację. Przyprojektowaniu instalacji należyuwzględnić, że dla ruchu kotła bezstałego nadzoru przepisy wymagajązastosowania automatycznych urządzeńanalizujących do kontroli czystościkondensatu.W razie stwierdzenia zanieczyszczeńkondensatu, należy kondensat takiusunąć z obiegu woda-para. Punktypoboru próbek muszą być zlokalizowanezawsze w dopływie kondensatu,przed zbiornikiem kondensatu, byzanieczyszczony kondensat nie mógłdostać się do zbiornika.Zanieczyszczony kondensat usuwasię z obiegu przez zawór trójdrożny.Rys. 59: Kontrola obecności oleju|w kondensacie (źródło: Gestra)Rys. 60: Kontrola obecności olejuw kondensacie (źródło: Gestra)czujnik pomiarowyORG 12, 22trójdrożny zawórprzełączający30

Elementy składowekotłowni <strong>parowe</strong>j4.7 Szafy sterowniczeW szafach sterowniczych, np. szafieVitocontrol (rys. 41) znajdują sięwszystkie komponenty wysterowująceurządzenia regulacji i sterowaniainstalacji kotła <strong>parowe</strong>go.Ponadto w szafie sterowniczej znajdujesię aparatura, konieczna dla 24-lub 72-godzinnego ruchu kotła beznadzoru wg TRD 604.Zalicza się do niej wszystkie urządzenia„konstrukcji specjalnej” * ,konieczne do ruchu instalacji kotłowej.Rys. 62: WyświetlaczDo sterowania urządzeń regulacyjnychi kontrolnych najlepiej nadająsię sterowniki z programowanąpamięcią (PLC). Obsługa i parametryzacjakotła odbywa się przez centralnykolorowy wyświetlacz graficzny(z matrycą aktywną) (rys. 62).Na wyświetlaczu graficznym wskazywanesą wszystkie funkcje wrazz odpowiednimi stanami roboczymii wartościami zadanymi i rzeczywistymi.Rejestracja godzin pracy palnikai pomp zasilających prowadzonajest również przez sterownik PLC.Przy palnikach dwupaliwowych rejestracjagodzin pracy i liczby startówpalnika prowadzona jest osobno dlakażdego rodzaju paliwa.W zależności od opcji komunikatyz zakłóceń protokołowane są wrazz datą i godziną wystąpienia.Dodatkowo prowadzona jest historiazakłóceń, w której dokumentowanesą czasy wystąpienia zakłócenia,jego pokwitowania i usunięcia.* Konstrukcja specjalna polega na tym, żew elektrycznej i mechanicznej części urządzeniaprzeprowadzana jest regularnie samokontrola(np. kontrola stanu izolacji przy elektrodowychmiernikach poziomu, automatycznakontrola działania przy urządzeniach pływakowych,przedmuchiwanie przewodów połączeniowychprzy urządzeniach zewnętrznych).Rys. 61: Szafa sterownicza VitocontrolGłówne funkcje:Regulacja mocy palnikaCiśnienie w kotle mierzone jest przezsondę pomiarową i przekazywane dosterownika PLC jako sygnał analogowy.Sterownik reguluje ciśnienie dowartości zadanej, określonej przezoperatora. Z uchybu regulacji regulatormocy określa, zależnie od konfiguracji,potrzebny stopień modulacjilub stopień mocy palnika.Regulacja poziomu wodyRealizowana w sterowniku PLC regulacjapoziomu może działać jako sterowaniedwustawne przez załączaniei wyłączanie pomp zasilających lubjako regulacja ciągła, poprzez zawórregulacyjny wody zasilającej.W wyniku załączania i wyłączaniapomp(y) zasilających(ej) wzgl. dodatkowoprzestawiania zaworu regulacyjnego,doprowadza się do kotłailość wody zasilającej, potrzebną doutrzymania zadanego poziomu wodyw kotle.Przy istnieniu dwóch pomp zasilających,sterownik okresowo zamieniaich funkcje pompy roboczej i rezerwowejwzgl. przełącza na pompęrezerwową przy zakłóceniu.Regulacja konduktancji / odsalaniaFunkcja „odsalanie” realizowana jestopcyjnie przez PLC jako regulacjaciągła. Konduktancja wody mierzonajest przez sondę pomiarową i przekazywanedo sterownika PLC jako sygnałanalogowy. Wartość zadana„zasolenie” i parametry regulacjizadawane są z pulpitu operatora.Przy zbyt wysokim zasoleniu zawórodsalający otwiera się, upuszczajączasoloną wodę.Sterowanie odmulaniemZawór odmulający może być sterowanyw opcji przez PLC, w zależnościod zadanych parametrów okresuczasu między dwoma odmulaniamii czasu otwarcia zaworu odmulającego.Sterownik PLC realizuje również innefunkcje, jak sterowanie przepustnicyspalin, sterowanie klapy obejściowej,przełączanie na drugą wartość zadaną(ciśnienia).31

TC7.2Vitocontrolprzewód parydo odgazowaniaprzewódpary doodbiornikówPCPSPIPZLLZLLCLSHprzewódwydmuchowyzaworu bezpiecz.LZLodpowietrzenienad dachem8.2PIM8.0LIVitomax 200 HS3.0QCMTI6.10odpowietrzenienad dachem przywysokociśnieniowymprzewodzie gazu8.1PIprzewód wydmuchowywodowskazuodmulanieodsalanie12.0woda surowa11.0odnaRodzaje przewodówNumeracjaprzewód paryprzewód wyrzutowy3.0KOCIOŁ8.1Przypalnikowa armatura gazowa10.2Stabilizacja twardowoda zasilającawoda surowa4.0EKONOMIZER8.2Przypalnikowa armatura olejowa10.3Odtleniaczwoda zmiękczonaprzewód gazu6.10Chłodnica próbek9.0TERMICZNE UZDATNIANIE WODY11.0SCHŁADZACZ MIEprzewód olejuścieki7.2Szafa sterownicza10.0CHEMICZNE UZDATNIANIE WODY12.0ROZPRĘŻACZ ODSkondensatdozowanie8.0PALNIK10.1PODW. INSTALACJA ZMIĘKCZANIA13.0STACJA KONDENSprzewód sterowniczyRys. 63: Komponenty kotłowni <strong>parowe</strong>j32

odpowietrzenienad dachemodpowietrzenienad dachemkondensatPIodpowietrzenienad dachemPCprzelewLCLIS9.0LSTIprzyłącze dozująceprzewód dozującywoda zmiękczonapowrót kondensatuz odbiornikówprzelew13.0LILALSLSLALCPIPIspustQZ10.0powietrzenied dachem10.1Rohwasser10.210.3zbiornik solankiwoda surowaTIdo kanalizacjiściLiteraCH1 litera następna literaręcznieregulacja samoczynnawysokiNiniejszy rysunek służy wyłącznie do celów informacyjnych.Rozmieszczenie komponentów nie zainstalowanych bezpośrednio na kotle i komponentównie należących do zakresu dostawy firmy Viessmann oraz przebieg przewodówprzedstawiono jedynie orientacyjnie.Rysunek nie stanowi schematu rurociągów i nie może być traktowany jako taki.IwskazanieLnapełnienieniskiSZAJĄCYMPsilnikciśnienieOLINATUQSTVjakość, analizatemperaturaukład, sterowaniezawórProjektNr rys.:Instalacja kotła <strong>parowe</strong>go z palnikiemDuo i zintegrowanym ekonomizerem 1PodziałkaDataNazwiskoZważna dla bezpieczeństwareakcja sterowaniaNazwaSchemat podstawowy Vitomax 200 HS33

5 Dobór kotła5.1 Ciśnienie i mocW technicznych zastosowaniach paryciśnienia podaje się generalnie jakonadciśnienie w barach.Moc kotła <strong>parowe</strong>go podawana jestw kg/h lub t/h. Odpowiada ona maksymalniemożliwej mocy trwałej,podanej na tabliczce znamionowejkotła (rys. 65). Do mocy tej dostosowanyjest osprzęt kotła. Minimalniemożliwa moc trwała kotła zależnajest od minimalnej mocy palnika.Ciśnienie roboczeJako ciśnienie robocze określa sięciśnienia panujące w króćcu parykotła. Wysokość tego ciśnienia musiodpowiadać parametrom zasilanychodbiorników i ukształtowaniu siecirozprowadzenia pary. Ciśnienie nakróćcu kotła musi być zatem zawszewiększe od wymaganego na odbiorniku.Rys. 64: Wysokoprężny kocioł parowy Vitomax 200-HS, 4 t/hDopuszczalne nadciśnienie roboczeDopuszczalne nadciśnienie roboczerówne jest ciśnieniu otwarcia zaworubezpieczeństwa i podawane jest równieżna tabliczce znamionowej.Określa ono maksymalnie możliweciśnienie, przy jakim wolno eksploatowaćkocioł. Dla zapewnienia bezzakłóceniowegoruchu kotła <strong>parowe</strong>gonależy zachować różnicę ciśnieniaroboczego i dopuszczalnego nadciśnieniaroboczego co najmniej 0,2-0,3bar w kotłach niskoprężnych i co najmniej1,5 bar w kotłach wysokoprężnych.Podział kotłów parowych na niskoiwysokociśnienioweJako niskoprężne kotły <strong>parowe</strong> określasię kotły z dopuszczalnym nadciśnieniemroboczym ≤ 1 bar.Aż do 0,5 bar kotły niskoprężne niesą objęte dyrektywą „Urządzeniaciśnieniowe” – ich wykonanie opierasię na „dobrej praktyce inżynierskiej”.Kotły o ciśnieniu powyżej 0,5 do1 bar budowane są w oparciu o dyrektywę„Urządzenia ciśnieniowe”,lecz z mniejszymi wymaganiami, niżdla wysokociśnieniowych kotłówparowych o ciśnieniu ponad 1 bar.Lżejsze są również wymaganiaodnośnie wyposażenia i instalowania.Niskoprężne kotły <strong>parowe</strong> stosowanesą na przykład w:– piekarniach przemysłowych,– zakładach mięsnych,– parowych instalacjach c.o.Wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong> budowanesą jako kotły płomienicowopłomieniówkowez dopuszczalnymnadciśnieniem roboczym od 1 do 25bar. Obszary ich zastosowań to:– przemysł spożywczy (browary,mleczarnie),– przemysł papierniczy,– przemysł farmaceutyczny,– przemysł mat. budowlanych.Rys. 65: Tabliczka znamionowa kotła34

Dobór kotłaDobór wydajności paryJeśli odbiorniki pobierają z kotła więcejpary, niż jego maksymalnie możliwawydajność pary, to para zaczynaunosić z sobą coraz więcej kropelekwody. Pogarsza to nie tylko jakośćpary, lecz powoduje też powstawanieosadów na armaturze i innych elementachwewnętrznych instalacji<strong>parowe</strong>j. Ponadto spada ciśnieniepary i tym samym temperaturaw kotle, co może skutkować niedostatecznymzasilaniem odbiorników.Dlatego ważne jest ustalenie, jakieodbiorniki musi zasilać kocioł i jakwysokie jest ich zapotrzebowaniepary. Należy przy tym pamiętać, byuwzględnić parę zużywaną napotrzeby własne kotłowni, np. na termiczneuzdatnianie lub ogrzewanie.Z sumy zapotrzebowania odbiorników,ew. z uwzględnieniem współczynnikarównoczesności, otrzymujesię minimalną wymaganą wydajnośćkotła (rys. 66).Z przyszłym użytkownikiem należyrównież ustalić kwestie dyspozycyjnościwzgl. zabezpieczenia zasilania(zapewnienie zasilania podstawowegoprzy zakłóceniach lub konserwacji,kocioł rezerwowy). Może okazaćsię celowym rozłożenie mocy nakilka kotłów.5.2 Zapotrzebowanie energii napotrzeby własne kotłowni <strong>parowe</strong>jO zapotrzebowaniu energii napotrzeby własne kotłowni <strong>parowe</strong>jdecyduje zasadniczo moc silnikównapędowych poszczególnych odbiornikówinstalacji. Poszczególneodbiorniki omówiono szczegółowoponiżej.Współczynnik FNadciśnienie robocze [bar]bez ekonomizeraz ekonomizerem, sprawność kotła 94%Rys. 66: Współczynnik F do określania mocy cieplnej paleniska w zależności od wydajności paryMoc cieplna paleniska w kW = współczynnik F • wydajność pary w kg/hPrzykład:Wydajność pary: 10 000 kg/h, ciśnienie robocze: 12 barPraca bez ekonomizera:Współczynnik F = 0,732 (patrz wykres) daje moc cieplną paleniska 7 320 kWPraca z ekonomizerem (sprawność kotła 94%):Współczynnik F = 0,697 (patrz wykres) daje moc cieplną paleniska 6 970 kWPompy zasilające kocioł parowywodą zasilającąMoc silnika napędowego pompyustala się w zależności od dopuszczalnegociśnienia kotła <strong>parowe</strong>goi ilości tłoczonej wody zasilającej.Zapotrzebowanie mocy elektrycznejpompy w danym stanie roboczymoblicza się z wydajności pary i nadciśnieniaroboczego (w m H 2O) zewzoru:•r · g · H · VP = ––––––––––––hP = zapotrzebowanie mocy [W]•V = wydajność pompy [m3/s];wynika z mocy grzewczeji różnicy temperatur Dt międzyzasilaniem a powrotemr = gęstość wody [kg/m 3 ]H = wysokość podnoszenia [m]h = sprawność pompyWynika stąd, że zapotrzebowaniemocy pompy jest proporcjonalnezarówno do wysokości podnoszenia,jak i wydajności pompy.35

Dobór kotłaInstalacja palnikowa kotła <strong>parowe</strong>goObejmuje różne odbiorniki, zależnieod rodzaju paliwa:– dmuchawa powietrza do spalania,zasysa powietrze z kotłowni lubpoprzez kanały powietrza z zewnątrzi wdmuchuje je do palnika.– przy paliwach płynnych (np. HEL –lekki olej opałowy) należy ponadtozasilić elektrycznie wysokociśnieniowepompy oleju w palniku.Dalsze odbiorniki elektryczneNiektórzy użytkownicy wymagają, byprzy wyłączaniu kotła zamknąć przepustnicęspalin serwonapędem elektrycznym.Ma to przeciwdziałaćwystudzeniu kotła.Para z kotła używana jest do zasilaniaurządzeń technologicznych i docelów grzewczych. Kondensat jestw większości wypadków zbieranyprzez instalację powrotu kondensatuw zbiorniku kondensatu i następniedoprowadzany przez elektrycznepompy kondensatu z powrotem doinstalacji kotłowej.Moc elektryczną pomp kondensatuoblicza się również wg wzoru ze strony35.Dalszymi odbiornikami elektrycznymisą urządzenia chemicznego uzdatnianiawody, serwonapędy armaturyodcinającej i zaworów regulacyjnych,pompy transportowe oleju opałowego,zawory elektromagnetyczneregulacji wody uzupełniającej i drobneodbiorniki, jak oświetlenie szafysterowniczej, oświetlenie awaryjnekotłowni i oświetlenie ogólne instalacji.Dla minimalizacji zapotrzebowaniaenergii elektrycznej stosuje się częstonapędy elektryczne z przetwornicamiczęstotliwości. Jeśli bowiemzmniejszy się obroty pompy o połowę,aby uzyskać połowę wydajności,to zapotrzebowanie mocy pompyspada do jednej ósmej.Dlatego w ramach projektowaniainstalacji należy możliwie przeprowadzićanalizę odbiorników elektrycznychpod kątem zastosowania przetwornicczęstotliwości.Zapotrzebowanie pary na potrzebywłasneJako potrzeby własne liczy się takżezużycie pary grzewczej dla termicznegouzdatniania wody. Wodę uzupełniającąpo uzdatnianiu chemicznymo temperaturze ok. 10°C orazpowracający kondensat o temperaturzeokoło 85°C należy podgrzać parądo 102°C, aby móc odprowadzićz niej w odgazowywaczu rozpuszczonew niej gazy.Woda uzupełniająca, uzdatniona chemicznie,wyrównuje straty wodyw systemie, a więc straty na odsalaniei odmulanie oraz straty kondensatuw odbiornikach pary. Im większyudział wody uzupełniającej, tymwiększe zapotrzebowanie pary na jejpodgrzanie. Odprowadzane do atmosferyopary stanowią również stratęi muszą być wyrównywane wodąuzupełniającą.Podsumowując, można stwierdzić:Do określenia zapotrzebowania energiina potrzeby własne trzeba zawszezdefiniować odpowiednią moc instalacjii chwilowy stan instalacji!36

Dobór kotła5.3 Regulacja poziomu wodyw kotlepara doodbiornikówkominPompy wody zasilającej zasilająkocioł parowy wodą, odpowiedniodo wymaganej wydajności pary.Rozróżnia się nieciągłą i ciągłą regulacjępoziomu wody w kotle.Wielkością regulowaną jest przy tympoziom napełnienia kotła.szafa sterowniczakocioł parowyz palnikiemtermiczne uzdatnianie wody(odgazowanie zupełne)pompazasilającazawór odmulającywodauzupełniającachemiczneuzdatnianiewody(zmiękczanie)wodasurowaDwupołożeniowa regulacjapoziomu wody w kotlePoziom wody sterowany jest sygnałemelektrod kontroli poziomu międzydwoma ustawionymi na stałepunktami „Pompa WYŁ” i „PompaZAŁ” (rys. 67).rozprężaczodsolinwoda chłodzącaschładzacz mieszającykanalizacjaRys. 67: Dwupołożeniowa regulacja poziomu wody w kotlezbiornik kondensatukondensat z odbiornikówCiągła regulacja poziomu wodyw kotle zaworem regulacyjnymwody zasilającejCelem regulacji ciągłej jest utrzymaniepoziomu wody w kotle na prawiestałym poziomie zadanym. Wartośćrzeczywista poziomu wody mierzonajest ciągle przez sondę poziomuwody i porównywana w regulatorzez wartością zadaną. Przy wahaniachobciążenia kotła otwarcie lub przymknięciezaworu regulacyjnegowody zasilającej powoduje utrzymaniepoziomu zadanego. Dławionyprzewód przepływu minimalnegoodprowadza określoną ilość wodyzasilającej z powrotem do zbiornikawody zasilającej. Ma to na celuzagwarantowanie chłodzenia pompyzasilającej (rys. 68).szafa sterowniczapara doodbiornikówkocioł parowyz palnikiemrozprężaczodsolinkominzawór regulacyjnyobejściewody zasilającejzawór odmulającywoda chłodzącaschładzacz mieszającykanalizacjawodauzupełniającatermiczne uzdatnianie wody(odgazowanie zupełne)chemiczneuzdatnianiewodypompa(zmiękczanie)zasilającawodasurowazbiornik kondensatukondensat z odbiornikówRys. 68: Ciągła regulacja poziomu wody w kotle zaworem regulacyjnym wody zasilającej37

Dobór kotłaCiągła regulacja poziomu wodyw kotle zaworem regulacyjnymz przelewempara doodbiornikówkominGdy natężenie strumienia głównegowody zasilającej spadnie poniżejokreślonej wartości, otwiera sięzawór przelewowy (obejściowy) natyle, by zapewnić minimalny przepływprzez pompę zasilającą,konieczny dla jej chłodzenia (rys. 69).szafa sterowniczakocioł parowyz palnikiemobejściezawór regulacyjnywody zasilającejzawór odmulającywodauzupełniającatermiczne uzdatnianie wody(odgazowanie zupełne)chemiczneuzdatnianiewody(zmiękczanie)pompazasilającawodasurowaCiągła regulacja poziomu wodyw kotle poprzez regulację obrotówpompy zasilającejCelem regulacji ciągłej jest utrzymaniepoziomu wody w kotle na prawiestałym poziomie zadanym. Przywahaniach obciążenia kotła wydajnośćpompy zostaje dopasowana dowielkości koniecznej do utrzymaniazadanego poziomu przez bezstopniowązmianę obrotów (przez zamontowanąna pompie przetwornicę częstotliwości).Ten sposób regulacjioptymalizuje równocześnie zużycieenergii elektrycznej przez pompę.Dodatkowo można też zrezygnowaćz armatury regulacyjnej przed kotłem(rys. 70).rozprężaczodsolinwoda chłodzącaschładzacz mieszającykanalizacjazbiornik kondensatukondensat z odbiornikówRys. 69: Ciągła regulacja poziomu wody w kotle zaworem regulacyjnym z przelewemszafa sterowniczapara doodbiornikówkocioł parowyz palnikiemkomintermiczne uzdatnianie wody(odgazowanie zupełne)wodauzupełniającaobejściepompazasilającachemiczneuzdatnianiewody(zmiękczanie)zawór odmulającywodasurowarozprężaczodsolinwoda chłodzącaschładzacz mieszającykanalizacjazbiornik kondensatukondensat z odbiornikówRys. 70: Ciągła regulacja poziomu wody w kotle poprzez regulację obrotów pompy zasilającej38

Dobór kotła5.4 Tryb udzielania pozwoleńPodstawą prawną „w zakresie bezpieczeństwai ochrony pracy przyudostępnianiu środków pracy i ichużywaniu, bezpieczeństwa eksploatacjiurządzeń podlegających dozorowii organizacji ochrony pracy w przedsiębiorstwach”jest rozporządzenieo bezpieczeństwie eksploatacji(BetrSichV).W § 13 określono tryb ubiegania sięo pozwolenie na eksploatację.Rozporządzenie BetrSichV przenosipodstawowe wymagania prawaeuropejskiego do narodowegoprawa niemieckiego i konkretyzujeje.Dla kotłów kategorii IV wg diagramuz dyrektywy „Urządzenia ciśnieniowe”(patrz rys. 14, str. 10) koniecznejest pozwolenie na montaż, zainstalowaniei eksploatację. Jako pierwszykrok, użytkownik winien złożyćw wybranej przez siebie notyfikowanejjednostce dozoru (do 31.12.2007)właściwej miejscowo dla miejscazainstalowania urządzeń placówkiTÜV wniosek o wydanie opinii rzeczoznawcy.Zaleca się przy tymuprzednie przeprowadzenie wstępnejrozmowy z lokalną placówką dozorutechnicznego, aby jeszcze przed złożeniemwniosku wyjaśnić wszystkiekwestie techniczne. Pozwoli to skrócićpostępowanie i ew. nawetzmniejszyć jego koszty.Do wydania opinii rzeczoznawcywymagane są co najmniej następującepodkładki:– rysunek rozplanowania instalacjikotłowej– plan kotłowni – musi z niego wynikaćtakże przeznaczenie pomieszczeńsąsiadujących– formularz opisu instalacji kotłowej– załączniki do opisu instalacjikotłowej– plan ustawienia– zasilanie gazem– składowanie oleju– ekonomizer– palnik– praca bez nadzoru– schematy elektryczne układówzabezpieczających i palnikaPo otrzymaniu opinii notyfikowanejjednostki dozoru użytkownik winienzłożyć we właściwym miejscowoorganie władzy (urząd nadzoru przemysłowego)wniosek o wydaniepozwolenia. Z wnioskiem należyprzedłożyć podkładki jak dla opiniirzeczoznawcy i samą opinię.Organ władzy musi wydać decyzjęw sprawie wniosku w ciągu trzechmiesięcy. Pozwolenie może być związanez wymaganiami dodatkowymi,które trzeba uwzględnić przy wykonywaniuinstalacji. Dopiero po uzyskaniupozwolenia organu władzymożna przystąpić do montażu i instalowania.39

Dobór kotła5.5 Instalacje wielokotłoweZe względu na zapewnienie bezpieczeństwazaopatrzenia w parę, np.w szpitalach do sterylizacji, albo przyzróżnicowanym w czasie zapotrzebowaniuna parę (np. dzień/noc, lato/zima) stosuje się instalacje wielokotłowe.Kwestia, ile kotłów i o jakiejmocy ma obejmować taka instalacja,nie ma już aspektu bezpieczeństwa,lecz musi być rozpatrywana z punktuwidzenia niezawodności zaopatrzeniaw parę przy jak najmniejszychkosztach eksploatacyjnych.W instalacji jednokotłowej należypamiętać, że zakres regulacji mocykotła zależny jest jedynie od zakresuregulacji palnika. Nowoczesne palnikimożna regulować w dół, aż do10% mocy kotła. Jeśli zapotrzebowaniepary spadnie jeszcze poniżej tejwartości, kocioł przechodzi na pracęprzerywaną. Zapewnione jest w tensposób dostarczanie pary zgodniez zapotrzebowaniem.Instalacje wielokotłowe pracują przeważniew systemie kaskadowym.System kaskadowy pozwala produkowaćparę zgodnie z zapotrzebowaniemprzy ekonomicznym prowadzeniuruchu i z zapewnieniem wysokiejniezawodności zaopatrzenia w parę.Ekonomiczna praca jest wynikiemzmniejszenia liczby startów palnikai pracy kotłów w wyższym zakresiemocy przy mniejszych stratach kominowych.Każdy kocioł ma z zasady swojewłasne sterowanie, które pozwalamu pracować autonomicznie. Do sterowanianależy stosować sterownikiPLC. Sterowanie kaskadowe, zrealizowanerównież w oparciu o sterownikPLC jest sterowaniem nadrzędnymwobec sterowników kotłów.Rys. 71: Zaopatrzenie w parę szpitala AMH w Chorzowie, Polska – trzy wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong>Vitomax 200 HS o wydajności 2,4 t/h (8 bar) zasilają parą ogrzewanie, pralnię i sterylizatornięSterowanie kaskadowe określakocioł wiodący i kolejność włączaniado pracy pozostałych kotłów. Kotły,które poddawane są właśnie badaniomrewizyjnym lub niepotrzebneze względu na długoterminowezmniejszenie zapotrzebowania paryi zostały odstawione i zakonserwowane,należy wyłączyć z kaskady.Program PLC po upływie ustalonegoczasu przekazuje rolę kotła wiodącegonastępnemu w kolejności kotłowi.Następny kocioł kaskady załączanyjest wtedy, gdy będący w ruchukocioł od ustalonego czasu pracujejuż z mocą np. 80%. Sterowanie uruchamiapalnik następnego kotła i poosiągnięciu ciśnienia systemowegootwiera serwozawór pary. Kociołzaczyna zasilać parą kolektor pary.Wyłączenie kotła następuje wtedy,gdy jego moc spada poniżej np.35%. Palnik kotła zostaje wyłączony,a serwozawór pary zamknięty.Kotły kaskady pozostające w rezerwieutrzymywane są pod ciśnieniemna drugiej wartości zadanej ciśnienia,niższej od wymaganego ciśnieniaroboczego. Dzięki temu w razienagłego zwiększenia zapotrzebowaniana parę przyspieszone jest wejściekotła do ruchu.Wszystkie konkretne nastawy dlakaskady ustala się dla każdej instalacjiodrębnie i programuje w sterownikuPLC.40

Instalowanie6.2 Emisje hałasuŹródła hałasuJako dźwięk rozumie się drganiamechaniczne i fale w ośrodku sprężystym,jak ciało stałe (dźwięk materiałowy),powietrze (dźwięk powietrzny)lub ciecze. Drgania takie mogąmieć różne częstotliwości (= liczbiedrgań na sekundę). Ucho ludzkie słyszydźwięki o częstotliwościach odok. 16 Hz (niskie dźwięki) dook. 16 000 Hz (wysokie dźwięki).Rys. 73: Wytłumienie dźwięku materiałowegoWszystkie rodzaje dźwięków, odczuwaneprzez człowieka jako uciążliwe,nazywamy hałasem. Dla ochronyprzed hałasem ustawodawcy wydalistosowne przepisy, np. BImSchG,TA-Lärm, DIN 4109, DIN 45 680,wytyczna VDI 2058. Określają onewartości graniczne oraz metodypomiaru i oceny dla różnych środowiski pór doby.Hałas wytwarzany przez instalacjękotłową jest w zasadzie powodowany:– szumami spalania– szumami dmuchawy palnika– przenoszeniem dźwięku materiałowego.Związany głównie z procesem spalaniadźwięk powietrzny jest przenoszonyprzez wypromieniowanie z palnika,kotła i instalacji spalin.Dźwięk materiałowy powstaje wskutekdrgań mechanicznych instalacjikotłowej i przenoszony jest głównieprzez fundamenty, ściany kotłownii ścianki przewodów spalin. Może onwywoływać poziom ciśnienia akustycznegorzędu 50 do 140 dB(A),zależnie od częstotliwościWybrane środki ochronyprzed hałasemPodkładki dźwiękochłonne możnastosować tylko do pewnego ograniczonegoobciążenia. Przy większychobciążeniach konieczne są specjalnezabiegi budowlane, np. izolującyakustycznie fundament.1. Tłumienie dźwięku materiałowegoDźwiękochłonne podkłady pod kocioł(rys. 73) redukują przenoszeniedźwięku materiałowego na podłoże.42

Instalowanie6.3 TransportKotły walczakowe można transportowaćtransportem drogowym, kolejowymlub wodnym. Odpowiednio dowarunków transportu wykonywanejest opakowanie kotła, wzgl. kociołtransportuje się bez wrażliwej izolacjicieplnej.Dla zabezpieczenia osprzętu, jak palnik,sprzęt regulacyjny i armatura,przed uszkodzeniami transportowymi,jest on pakowany i przewożonyosobno. Zaletą tego sposobu transportujest również minimalizacjagabarytów transportowych. Osprzętmontowany jest zazwyczaj dopieropo ustawieniu kotła w miejscu przeznaczenia.Rys. 78: Transport kotła <strong>parowe</strong>goIm większa jest wydajność paryi wielkość kotła, tym trudniejszy jesttransport. Czasem spedytor musiszukać odpowiednich tras przejazdu(np. ograniczona szerokość lub nośnośćdróg lub mostów) i uzyskaćeskortę policji (transport specjalny).W miejscu ustawienia inwestor musizatroszczyć się o zapewnienie dojazdu.Droga dojazdowa musi miećwystarczającą nośność (brak podziemnychzbiorników lub garaży)i utwardzoną nawierzchnię. Ponadtomusi być zapewniona dostatecznaswoboda manewrów.Do rozładunku kotła i osprzętu i przemieszczaniaciężkich urządzeń (np.palnik, pompy, armatura, szafa sterownicza)w kotłowni należy przewidziećodpowiednie urządzenia dźwigowe.Rys. 79: Transport kolejowy bez izolacji cieplnej44

Instalowanie6.4 WstawianieDo wstawienia kotła i dalszych komponentówinstalacji należy przewidziećwystarczająco duży otwór.Może to być także otwór w dachukotłowni lub odpowiedni szyb.Dla minimalizacji kosztów drogiwstawiania powinny być możliwiekrótkie i wolne od przeszkód.Również tu należy zadbać o wystarczającąnośność podłoża. Urządzeniadźwigowe należy ustawiać możliwieblisko miejsca pracy. Urządzeniadźwigowe muszą posiadać wymaganyudźwig, wysięg i wysokość podnoszenia.Do ich ustawienia potrzebnejest odpowiednio nośne podłoże.W razie konieczności może byćpotrzebne czasowe zamknięcie drógdojazdowych lub odcinków ulic.Rys. 80: Wstawianie kotła dużej mocy wymaga doświadczenia i wyczuciaRys. 81: Wstawianie jest czasem„pracą na milimetry”Rys. 82: Wstawianie kotła bez izolacji cieplnejRys. 83: Wstawianie kotła przez dachRys. 84: Wstawianie kotła Vitomax 200-HS (typ M237) w Estonii45

Prowadzenie ruchu kotłaDla każdego kotła należy założyćksiążkę ruchu, do której operatordokonuje wpisów i potwierdza jeswoim podpisem. Książka stanowiudokumentowanie prawidłowejobsługi i konserwacji kotła i należy jąprzedkładać na żądanie rzeczoznawcyi właściwego organu dozoru.§ 3 rozporządzenia BetrSichV zobowiązujepracodawcę do przeprowadzeniaoceny zagrożeń. Przy jej sporządzaniunależy zidentyfikowaćwszystkie zagrożenia mogące wystąpićw obszarze instalacji kotła <strong>parowe</strong>go,w celu zapewnienia bezpiecznegoudostępnienia i oceny środkówpracy.Wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong> kategoriiIII (z iloczynem pojemności w litrachi ciśnienia w barach ponad1 000) i kategorii IV podlegają badaniomokresowym przez notyfikowanąjednostkę dozoru.Rys. 86: Książka ruchu kotłaRys. 87: Wytyczne projektowe dlaVitomax 200-HS§ 15 zobowiązuje użytkownika dopodania właściwemu organowi,w ciągu 6 miesięcy od uruchomienia,ustalonych przez siebie terminówbadań. Organ dozoru zbada prawidłowośćustalenia terminów. W razieniezgodności terminów użytkownikai organu dozoru rozstrzyga ostatecznieorgan dozoru.Jako wytyczne ustalania terminówbadać należy przyjąć zalecenia producentakotła, proponowane w deklaracjizgodności.Rys. 88: Prospekty i karty urządzeń ViessmannRys. 89: NaradaMaksymalne terminy wg rozporządzeniaBetrSichV wynoszą:– rewizja zewnętrzna 1 rok– rewizja wewnętrzna 3 lata– próba wytrzymałościowa 9 latTerminów tych nie wolno przekroczyć.7.1 SerwisDział kotłów dużej mocy Viessmannoferuje obszerny serwis dla kotłówparowych i usług towarzyszących.Nasze usługi serwisowe rozpoczynająsię od udostępnienia dokumentacjitechnicznej, jak poradników fachowych,kart danych technicznych,wytycznych projektowania, wskazówekkonserwacyjnych i książek ruchukotła.Inżynierowie projektowi w oddziałachViessmann i specjaliści od kotłówparowych w dziale handlowymkotłów dużej mocy w Berlinie służązawsze fachową radą projektantom,inwestorom i użytkownikom.Narady w sprawie nowych instalacjimogą się odbywać w biurze projektów,na miejscu u użytkownika, takżez udziałem właściwej jednostki dozorutechnicznego.48

9 Instalacje referencyjneBeta SentjernejSłoweniaWysokoprężny kocioł parowyVitomax 200-HS, typ M237, 10 bar,wydajność pary 1,15 t/hSanovelIstambułTrzy wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong>Vitomax-200 HS, typ M235, 10 bar,wydajność pary po 7 t/h51

Instalacje referencyjneGłówny Szpital WojskowyPekin, Chinysześć kotłów Vitomax 200-HS,6×16 t/h, 10 barZabytkowy szpital w Chorzowie,PolskaTrzy wysokoprężne kotły <strong>parowe</strong>Vitomax 200-HS zaopatrują szpitalw ciepło, c.w.u. i parę technologiczną,3×2,4 t/h, 8 bar52

Instalacje referencyjneMleczarnia EmmiLucerna, SzwajcariaWysokoprężny kociołparowy Vitomax 200-HS,10 t/h, 13 barZakłady tekstylneRivolta CarmignaniMediolan, WłochyDwa wysokoprężne kotły<strong>parowe</strong> Vitomax 200-HS,4 t/h, 13 barFiatModenaKocioł wysokoprężnyVitomax 200-HS,2,9 t/h, 10 bar53

10 Nowoczesne metody konstruowaniai wytwarzania gwarantująwysoką jakośćKotły średniej i dużej mocyViessmann projektowane są najnowocześniejszymimetodami. Metodąelementów skończonych analizujesię rozkłady naprężeń, optymalizującnp. rozmieszczenie płomienióweklub połączenia spawane.Kotły Vitoplex produkowane sąseryjnie z wysokim stopniem automatyzacji.Kotły Vitomax budowane są małoseryjnielub jednostkowo, na konkretnezlecenie. Po wykonaniu kotły poddawanesą próbie ciśnieniowej pod conajmniej 1,57-krotnym nadciśnieniemroboczym, zgodnie z dyrektywą„Urządzenia ciśnieniowe”. Spoinywysokoprężnych kotłów parowychi wysokotemperaturowych kotłówwodnych badane są zgodnie z przepisamikrajowymi metodą ultradźwiękowąlub rentgenograficzną.Wytwarzanie podzespołówSpawanie korpusuciśnieniowegow optymalnej pozycjiSpawanie łukiemkrytymAutomat do spawaniałukiem krytymMontaż kotła54

Nowoczesne metody konstruowaniai wytwarzania gwarantująwysoką jakośćIzolowanie kotław wytwórniMontaż płaszczakotła z płomienicąSpawaniepłomieniówekrobotemmechanicznymWypalarki CNCfazujące krawędzieŁadowaniew wytwórni żurawiamisamochodowymiStandardowe opakowanietransportowe55

Viessmann sp. z o.o.ul. Karkonoska 6553-015 Wrocławtel. 071/ 36 07 100fax 071/ 36 07 101www.viessmann.plInfolinia serwisowa:tel. 0801/ 0801 24tel. 032/ 22 20 370Wytwórnia kotłówdużej mocy w zakładzieMittenwaldeRodzinne przedsiębiorstwoViessmann już od trzech pokoleńczuje się zobowiązane do realizacjizadania, jakim jest komfortowei ekonomiczne wytwarzanie ciepław sposób przyjazny dla środowiskai dostarczanie go zgodnie z zapotrzebowaniem.Opracowując liczne,wiodące na rynku produkty i rozwiązaniafirma Viessmann wciąż stawianowe kamienie milowe, które uczyniłyto przedsiębiorstwo pionieremw dziedzinie technologii i inicjatoremdziałań całej branży.Zakład macierzystyw Allendorf (Eder)W ramach aktualnego programuprodukcji firma Viessmann oferujeswoim klientom wielostopniowyprogram urządzeń o mocy od 1,5 do20 000 kW: stojące i wiszące, konwencjonalnei kondensacyjne kotły grzewczena olej i gaz oraz systemy energiiodnawialnych – np. pompy ciepła,technikę solarną i kotły grzewczena surowce pochodzenia roślinnego.Program obejmuje także komponentysystemów regulacji i transmisjidanych, kompletne systemoweurządzenia peryferyjne aż po grzejnikii ogrzewanie podłogowe.Systemy grzewcze:olej, gaz, systemysolarne, drewnoi energia odnawialnaZakres mocy:od 1,5 do 20 000 kWPosiadając 12 zakładów w Niemczech,Francji, Kanadzie, Polsce i w Chinach,sieć dystrybucyjną w Niemczechi 35 innych krajach oraz 120 oddziałówhandlowych na całym świeciefirma Viessmann ukierunkowana jestna współpracę międzynarodową.Viessmann GroupStopnie programu:100: Plus, 200: Comfort300: ExcellenceTechnika systemowa:optymalnie dopasowanerozwiązania systemoweNajwyższą wartość dla firmyViessmann stanowią: odpowiedzialnośćza środowisko naturalnei społeczeństwo, uczciwość w kontaktachz partnerami handlowymii pracownikami, jak również dążeniedo perfekcji i najwyższej wydajnościwe wszystkich procesach handlowych.Obowiązuje to w odniesieniudo każdego pracownika i tymsamym do całego przedsiębiorstwa,które poprzez swoje wszystkie produktyoraz usługi oferuje klientowiszczególne korzyści i wartość dodanąwynikające z silnej marki.Zmiany techniczne zastrzeżone9448 089 PL 02/2008