Analiza sprawności kotła zasypowego w zależności od spalanego paliwa

Abstract

W Polsce, w sektorze komunalno-bytowym, aż 50 % gospodarstw domowych ogrzewanych jest za pomocą urządzeń zasilanych paliwem stałym. Najczęściej są to niestety mało efektywne kotły, opalane niskiej jakości węglem. W pracy scharakteryzowano rynek kotłów na paliwa stałe w Polsce, a także przedstawiono główny podział tych urządzeń, ze względu na różne kryteria je charakteryzujące. Omówiono także aktualne zmiany prawne w zakresie wymagań energetyczno-emisyjnych dla kotłów na paliwa stałe. Głównym celem niniejszej pracy jest analiza rzeczywistej sprawności kotła zasypowego, w zależności od spalanego w nim paliwa. Proces spalania wybranych paliw (drewna sezonowanego, węgla kamiennego „orzech” i węgla kamiennego „groszek”) w kotle poprzedzono badaniami tych paliw w celu określenia ich parametrów energetycznych , takich jak: wilgotność, zawartość popiołu, udział części lotnych oraz wartość opałowa. W końcowej części poniższej pracy, porównano sprawność energetyczną uzyskaną przez badany kocioł zasypowy w trakcie spalania wybranych paliw stałych. Najwyższą sprawność osiągnął podczas spalania „groszku”, a najniższą w przypadku spalania drewna. W żadnym przypadku nie osiągnął on sprawności nominalnej. Następnie zaprezentowano wnioski mające na celu wskazanie przyczyn niskiej efektywności tego kotła, a także zaproponowano rozwiązania mogące poprawić jakość procesu spalania w tego typu urządzeniach. In Poland, in the municipal and residential sector, as much as 50% of households are heated using devices powered by solid fuels. Most often these are, unfortunately, inefficient boilers, fired with low-quality coal. This study characterizes the market for boilers for solid fuels in Poland, and also presents the main division of these devices, due to the different criteria that characterize them. The current legal changes in the scope of energy and emission requirements for solid fuel boilers were also discussed. The main purpose of this work is to analyze the actual efficiency of the solid fuel boiler, depending on the fuel burned in it. The process of burning selected fuels (seasoned wood, coal and pea coal) in the boiler was preceded by tests of these fuels to determine their energy parameters, such as: moisture, ash content, share of volatile matter and calorific value. In the final part of the following work, the energy efficiency obtained by the tested solid fuel boiler during the combustion of selected solid fuels was compared. The highest efficiency was achieved during the combustion of pea coal, and the lowest was achieved during the combustion of wood. In no case the nominal efficiency value has been achieved. Next, conclusions to indicate the reasons for the low efficiency of this boiler were presented, and solutions that could improve the quality of the combustion process in this type of devices were proposed.