Izmantotās tehnoloģijas
Rīgas BioEnerģija katlumājas ir aprīkotas ar modernām tehnoloģijām, kas nodrošina efektīvu siltumenerģijas ražošanu un minimālu ietekmi uz vidi. Katra katlumāja ir aprīkota ar diviem augsta spiediena karstā ūdens siltumnesēja apkures katliem, katram no kuriem ir 20MW nominālā siltumjauda. Papildus katra katla darbību atbalsta šādas tehnoloģijas:
- Ciklonfiltri (multicikloni): Pirmais posms dūmgāzu attīrīšanā, kas efektīvi atdala lielākās daļiņas un sagatavo gāzes tālākai filtrēšanai.
- ESF (Elektrostatiskais filtrs): Augsto tehnoloģiju filtrēšanas sistēma, kas nodrošina smalko daļiņu atdalīšanu, ievērojami samazinot ievērojami samazinot putekļu daļiņas dūmgāzēs.
- DKE (Dūmgāzu kondensators): Energoefektīvs risinājums, kas atgūst latentā siltuma enerģiju no dūmgāzēm, pievienojot papildu 4MW siltuma jaudu katrai sistēmai.
Šīs tehnoloģijas kopā nodrošina katlumājas kopējo siltuma jaudu, kas sasniedz 2x48MW, vienlaikus nodrošinot augstu efektivitāti un vides ilgtspēju. Detalizētāku informāciju par katru no šīm tehnoloģijām skatiet turpmākajās sadaļās.
Automatizētā šķeldas padeves sistēma
Šķelda tiek nogādāta kurtuvē, izmantojot automatizētu padeves sistēmu, kas nodrošina vienmērīgu kurināmā plūsmu un stabilu degšanas procesu. Sistēma sastāv no robotizētiem greiferceltņiem, noliktavas ar kustīgām grīdām un transportieriem. Padeves ātrums tiek kontrolēts atbilstoši nepieciešamajam siltuma daudzumam, nodrošinot efektīvu un drošu sistēmas darbību.
Biomasas sadedzināšanas kurtuve
Biomasas sadedzināšanas kurtuve ir siltumenerģijas ražošanas iekārta, kurā koksnes šķelda tiek sadedzināta, lai iegūtu siltumu. Degšanas process notiek uz kustīgo ārdu restēm vairākās fāzēs: mitruma iztvaikošana, gāzu degšana (pirolīze), oglekļa sadegšana un izdedžu atdzesēšana. Lai nodrošinātu efektīvu degšanu un zemu izmešu līmeni, kurtuves temperatūra tiek uzturēta robežās no 850 līdz 1000°C. Augstākas temperatūras (>1000°C) var izraisīt iekārtas oderējuma bojājumus, tāpēc tiek izmantota dūmgāzu recirkulācija, lai kontrolētu temperatūras līmeni kurtuvē un samazinātu kaitīgo vielu emisiju.
Ūdens sildkatli
Katlu mājās izmantotie Danstoker augstspiediena karstā ūdens apkures katli (tips TVBH-F, 20MW) paredzēti efektīvai siltumenerģijas ražošanai, nodrošinot ārdu kurtuvēs sadedzinātās šķeldas dūmgāzu atdzesēšanu līdz +180°C. Katli ir izgatavoti pēc jaunākajiem tehniskajiem principiem, nodrošinot augstu drošību, kvalitāti un ilgmūžību. To konstrukcija paredzēta darbam ar augstu darba spiedienu, ievērojot stingras drošības prasības, ar iespēju pieslēgt papildaprīkojumu un drošības sistēmas. Pareiza ekspluatācija un regulāra apkope nodrošina ekonomisku darbību un iekārtas ilgmūžību.
Dūmgāzu attīrīšanas sistēma – ciklonfiltri (multicikloni)
Kopā ar degšanas produktiem no kurtuves iznestie pelni (cietās daļiņas) caur multiciklonu hoperu apakšējā daļā ierīkotajiem pelnu dozatoriem tiek izvākti uz sauso pelnu konteineriem. Multicikloni ir mehāniskas attīrīšanas iekārtas, kas paredzētas cieto daļiņu (piemēram, pelnu un putekļu) atdalīšanai no katlu dūmgāzēm. Tie darbojas, izmantojot centrbēdzes spēku: dūmgāzes tiek virzītas caur vairākiem maziem cikloniem, kuros smagākās daļiņas atdalās un nogulsnējas tvertnēs. Multicikloni nodrošina salīdzinoši augstu efektivitāti rupjāku daļiņu atdalīšanā un samazina emisijas.
Dūmgāzu attīrīšanas sistēma – elektrostatiskie filtri
Elektrostatiskie filtri ir iekārtas, kas attīra dūmgāzes no cietajām daļiņām, samazinot piesārņojumu. Šī sistēma darbojas, izmantojot elektrisko lādiņu, lai pievilktu un noķertu smalkās putekļu daļiņas, kuras vēlāk tiek savāktas un uzglabātas speciālos konteineros. Šīs tehnoloģijas efektivitāte sasniedz līdz 94%, nodrošinot, ka lielākā daļa smalko daļiņu tiek izvadītas no dūmgāzēm un nenonāk atmosfērā.
Dūmgāzu kondensators
Dūmgāzu kondensators ir siltuma atgūšanas iekārta, kas samazina dūmgāzu temperatūru no aptuveni 180°C līdz 45°C. Tā darbības pamatā ir dūmgāzu un kondensētā ūdens tiešā kontakta princips, kas nodrošina papildu siltuma atgūšanu un palielina katlu efektivitāti par 15–25%. Vienlaikus tiek samazināts cieto daļiņu, oglekļa monoksīda (CO) un slāpekļa oksīdu (NOx) daudzums izplūdes gāzēs, tādējādi ievērojami mazinot ietekmi uz apkārtējo vidi.
Automātiskā pelnu aizvākšanas sistēma
Sadedzināšanas rezultātā radušies pelni tiek savākti un pārvietoti, izmantojot slēgtu “mitrā tipa” transportieri un “sausā tipa” transportieri. Šī metode ne tikai novērš putekļu izplatīšanos apkārtējā vidē, bet arī nodrošina pelnu dzesēšanu, kas uzlabo drošību. Pēc savākšanas pelni tiek uzglabāti īpašos konteineros, kas aprīkoti ar līmeņa sensoriem, lai novērstu pārpildi un atvieglotu to savlaicīgu izvešanu.
BUJ
(biežāk uzdotie jautājumi)
Kā tiek aprēķināta katla saražotā siltuma jauda?
Siltuma jauda tiek aprēķināta, ņemot vērā siltumnesēja (ūdens vai tvaika) daudzumu, temperatūras starpību pirms un pēc katla, kā arī siltuma pārneses īpašības. Pamatformula ir:
Q=m⋅c⋅ΔT
kur:
- Q ir saražotais siltuma daudzums (MW),
- m ir siltumnesēja plūsmas ātrums (kg/s),
- c ir siltumietilpība (4.2 kJ/kg/K ūdenim),
- ΔT ir temperatūras starpība pirms un pēc katla (°C).
Piemērs aprēķinam:
Pieņemsim, ka caur katlu plūst 20 kg/s ūdens, temperatūra pirms katla ir 43 °C, bet pēc katla – 72 °C. Temperatūras starpība (ΔT) ir:
ΔT=72−43=29 °C
Tagad aprēķināsim saražoto siltumu:
Q=m⋅c⋅ΔT
Q=20 ⋅ 4.2 ⋅ 29 = 2436 kJ/s = 2.436 MW
Tādējādi šajā gadījumā katls saražo aptuveni 2.44 MW siltuma jaudas.
Kā darbojas DKE (dūmgāzu kondensators)?
DKE atgūst siltumu no dūmgāzēm, atdzesējot tās līdz temperatūrai, kurā ūdens tvaiki kondensējas. Kondensācijas procesā izdalītā enerģija tiek izmantota papildus siltuma ražošanai, tādējādi uzlabojot sistēmas efektivitāti un samazinot emisijas.
Kas ir multiciklons un kā tas darbojas?
Multiklons ir ierīce, kas attīra dūmgāzes, izmantojot centrifugālo spēku. Gāzes spirālveidīgi pārvietojas caur ciklonu, kur smagākās daļiņas, piemēram, putekļi un pelni, nosēžas un tiek savāktas. Tādējādi tiek nodrošināta sākotnējā dūmgāzu attīrīšana, kas aizsargā vidi un uzlabo sistēmas darbību.
Kas ir ESP (elektrostatiskais filtrs)?
ESP, jeb elektrostatiskais filtrs, ir tehnoloģija, kas no dūmgāzēm attīra smalkākās daļiņas, piemēram, putekļus un pelnus. Izmantojot elektrisko uzlādi, daļiņas piesaistās kolektoru plāksnēm, un pēc tam tās tiek droši izvadītas. Šī sistēma nodrošina minimālu emisiju līmeni un atbilst stingriem vides standartiem.
Kas ir siltumnesējs, kas plūst pa siltumapgādes caurulēm, un kā tas tiek sagatavots?
Pretēji izplatītam uzskatam, pa siltumapgādes caurulēm neplūst parasts ūdens, bet gan siltumnesējs – speciāli sagatavots šķidrums, kas nodrošina efektīvu siltuma pārnesi. Siltumnesējs parasti ir attīrīts ūdens, kuram pievienotas ķīmiskās piedevas, lai novērstu cauruļvadu koroziju, aizsērējumus un baktēriju augšanu.
Sagatavošana:
Siltumnesējs tiek iegūts, rūpīgi filtrējot un demineralizējot ūdeni, lai izvadītu tajā esošās sāļu un minerālu daļiņas. Pēc tam tiek pievienotas ķīmiskās vielas, piemēram, inhibitori, kas aizsargā metāla caurules no rūsas un kaļķakmens nosēdumiem. Sagatavotais siltumnesējs cirkulē slēgtā sistēmā, nodrošinot stabilu un efektīvu siltuma piegādi.
Šāda sagatavošana nodrošina, ka sistēma ilgtermiņā darbojas droši, efektīvi un ar minimālām apkopes izmaksām.