Dostawa ośmiu nietypowych paneli dekompresyjnych do zabezpieczenia kanałów spalinowych kotłów

Problem:

• wysoka temperatura pracy kotła uniemożliwiająca zastosowanie standardowych paneli dekompresyjnych
• niskie ciśnienie procesowe w kanale wynoszące 10 mbar oraz ciśnienie zdziałania panelu na poziomie 50 mbar wymuszające zastosowanie rozwiązań charakteryzujących się wysoką precyzją zadziałania
• konieczność ochrony instalacji przed rozerwaniem lub odkształceniem w wyniku niekontrolowanego wzrostu ciśnienia w kanałach spalinowych kotłów

Rozwiązanie:

• wykonanie ośmiu niestandardowych paneli dekompresyjnych o wymiarach 1020 x 1020 mm, spełniających wymagania w zakresie wysokiej temperatury pracy kotła oraz wartości ciśnienia procesowego i ciśnienia zadziałania panelu
• łączna powierzchnia dekompresyjna wynosząca ponad 8 m² umożliwiająca sprawne wyprowadzenie gazów spalinowych na zewnątrz w przypadku, gdy dojdzie do niekontrolowanego wzrostu ciśnienia oraz zapewniająca zachowanie wytrzymałości konstrukcyjnej P_stat kanałów łączących kotły z pozostałą częścią instalacji
• zastosowanie czujników wysokotemperaturowych, które po otwarciu paneli przekażą sygnał o zadziałaniu zabezpieczeń do sterowni

Sprawdź szczegóły nt. wdrożonych urządzeń:

• panele dekompresyjne

Producent kotłów fluidalnych zwrócił się do naszych specjalistów z prośbą o dobór odpowiednich zabezpieczeń instalacji pracującej w jednej z zagranicznych elektrowni. W ramach ochrony przed wzrostem ciśnienia gazów spalinowych w kanałach kotłów konieczny był dobór paneli dekompresyjnych, które sprostają trudnym warunkom pracy.

Charakter pracy wyklucza zastosowanie standardowych rozwiązań

Standardowe ciśnienie otwarcia paneli dekompresyjnych określa się na 100 mbar przy temperaturze otoczenia, która w zależności od producenta podawana jest na poziomie 20 lub 22^oC. Co jednak, gdy rzeczywista temperatura różni się o kilkadziesiąt stopni lub więcej?

Każdy panel posiada pewną dokładność zadziałania, której wartość zależy od „know how” producenta i jakości wykonania. W przypadku paneli wysokiej jakości wartość ta wynosi +/- 15%. Oznacza to, że panel pracujący w normalnych warunkach otworzy się, gdy nadciśnienie wyniesie od 85 do 115 mbar. Tolerancja zdziałania w przypadku paneli niskiej jakości może jednak wynosić nawet +/-50% – rozwiązania tego typu są bardziej wrażliwe na fluktuacje ciśnienia wynikające z normalnej pracy instalacji. Finalnie prowadzi to do zbyt częstego otwierania się paneli, a w konsekwencji do ponoszenia kosztów związanych z ich nieuzasadnioną wymianą.

Jak zauważyliśmy powyżej:

• standardowe ciśnienie otwarcia paneli dekompresyjnych wynosi w uśrednieniu 100 mbar,
• ciśnienie otwarcia paneli dekompresyjnych jest określane dla konkretnej temperatury (najczęściej 20 lub 22^oC).

Jak w takim razie zabezpieczyć kanał spalin pochodzących z kotła fluidalnego, w którym panuje temperatura 400^oC? Dodatkowo ciśnienie procesowe w kanale wynosi 10 mbar, a ciśnienie zdziałania panelu zostało określone na poziomie 50 mbar. Wszystko to oznacza, że potrzebowaliśmy niestandardowych paneli zdolnych do pracy w temperaturze 400^oC oraz charakteryzujących się bardzo wysoką precyzją zadziałania.

Zabezpieczenie przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia w kanałach spalinowych

W wyniku przeprowadzonych analiz wykonano panele dekompresyjne, które spełniły wszystkie wspomniane wymagania. Dzięki temu zachowana zostanie wytrzymałość konstrukcyjna P_stat (50 mbar) kanałów łączących kotły z pozostałą częścią instalacji.

Wymiary kołnierzy wewnętrznych dobranych paneli wynoszą 1020 x 1020 mm, co daje łączną powierzchnię dekompresyjną ponad 8 m². W przypadku, gdy dojdzie do niekontrolowanego wzrostu ciśnienia w kanale i osiągnie ono wartość 50 mbar, panel otworzy się i „wyprowadzi” gazy spalinowe na zewnątrz. Pozwoli to ograniczyć nadmierny przyrost ciśnienia we wnętrzu instalacji, a tym samym ochroni ją przed rozerwaniem lub odkształceniem.

Oprócz paneli dekompresyjnych dodatkowo zastosowano czujniki wysokotemperaturowe, które po otwarciu paneli przekażą sygnał o zadziałaniu zabezpieczeń do sterowni.

Panele dekompresyjne jako ochrona przed wybuchem

W sytuacji, gdy panel dekompresyjny służy stricte do zabezpieczenia instalacji przed wybuchem, gdzie na zewnątrz mogą zostać uwolnione palne pyły lub gazy, należy wyznaczyć strefę co najmniej 2/22 na „zewnątrz”. W takim przypadku, aby czujnik nie stał się przy otwarciu dodatkowym źródłem zapłonu, musi on zostać podpięty / zasilany poprzez baterię iskrobezpieczną (to samo dotyczy instalacji czujników paneli dekompresyjnych na silosach biomasy czy węgla).