Энергосбережение в котельной
Написал Administrator   
27.02.2008





УП "ПРОМЭНЕРГЕТИКА"
220089, г.Минск ул. Железнодорожная 27/1 к.320
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script Главный инженер Васюк О.П.
тел/факс (8-017) 222 84 35  GSM (8 029) 685 71 87
– энергетические обследования
– анализ, бизнес планы, обоснования и сопровождение энергосберегающих мероприятий
– консультации по финансированию энергосберегающих мероприятий
– установки совместной выработки тепловой и электроэнергии
– энергосберегающее оборудование (пароконденсатная арматура, теплообменники и другое промтеплоэнергетическое оборудование)
– котельные и системы теплоснабжения
– системы водоподготовки и водно-химические режимы.
 1. Предложение по установке системы аварийной защиты котла по уровню воды в барабане.

Как правило на паровых котлах типа ДКВР системы автоматической защиты (САЗ) по уровню воды в барабане выполнены с применением сигнализаторов уровня.
Принцип действия сигнализатора уровня основан на прохождении электрического тока в цепи электрод-вторичный прибор через питательную воду, достигшую нижнего, предельного или аварийного верхнего уровней в барабане. Прошедший ток в цепи электрод-вода-вторичный прибор вызывает срабатывание соответствующего данному уровню воды в барабане вторичного прибора. Последний замыкает (размыкает) контакты соответствующих ему цепей аварийной защиты (сигнализации) котла и, как следствие, останов котла.
Данная САЗ котла по уровню имеет существенный недостаток: при эксплуатации котла с течением времени на электродах сигнализатора образуется накипь. Вследствие этого возможны ложные срабатывания (или несрабатывания вовсе) вторичных приборов из-за увеличения сопротивления и, как следствие, уменьшения силы тока в цепи электрод - питательная вода - вторичный прибор. Это приводит к выходу из строя котла, проведению капитального ремонта (затрат финансовых средств), а также к перерасходу топлива при пусках и остановах.
Современные требования к безопасной эксплуатации котлов предусматривают совмещение систем измерения, контроля предельных уровней воды, автономную систему контроля аварийных уровней воды в барабане котла.
Например:
На котле ДКВР 2013 предлагается к установке система контроля аварийных уровней, состоящая из:
1. Уравнительный сосуд (используется существующий).
2. Первичный преобразователь “Сапфир-22 ДД”, соединяемый импульсными линиями с уравнительным сосудом.
3.Вторичный прибор КСД-2.
4.Соединительные кабельные линии.
Предлагаемая система обладает рядом преимуществ:
  -высокая надежность;
  -хорошая ремонтоспособность;
  -возможность оперативного вмешательства в работу САЗ при изменении технологических режимов работы котла;
-независимость работы системы от водно-химического режима работы котла.

2. Рекомендации по эксплуатации основного оборудования котельной.
2.1. Правильно отработать водно-химический режим паровых котлов на номинальной (или среднеэксплуатационной) нагрузке, что дает увеличение надежности и экономичности работы котлов. Снижение процента продувки в среднем на 7% на каждом паровом котле дает увеличение КПД котла на 1,75%.
Например:
В результате экономия топлива на одном котле (производ. 20т/ч) составит:

2.2. В большинстве случаев на котельных питательный деаэратор работает как простой теплообменник, то есть не выполняет свои технологические функции по удалению кислорода, углекислоты, карбонатов и бикарбанатов. В результате правильная отработка режим работы питательного деаэратора обеспечит отсутствие коррозии питательного тракта, экономайзера, котла, пароконденсатной линии. При минимальной нагрузке 33 м3/час экономический эффект составляет около 4000 у.е./год (подсчитывается как стоимость ущерба от кислородной и углекислой коррозии. Затраты на наладочные работы составляют около 2500 у.е.. Точную эффективность подсчитать практически невозможно.
Ориентировочный срок окупаемости Т=0.6 года 0,625
2.3. Водоподготовительная установка (ВПУ) котельных должна по возможности работать на номинальной нагрузке. Следовательно, в условиях нестабильных нагрузок на котлы необходима параллельная обвязка емкостей с катионитом, что позволит при изменениях нагрузок подключать, либо отключать фильтры и обеспечивать безнакипную работу котлов. В среднем годовой экономический эффект составляет около 6 % от годовой стоимости потребляемого топлива на каждом котле при отсутствии накипи в 1 мм. на внутренней поверхности. Исходя из опыта эксплуатации водоподготовительных установок, в комплексе наладка ВПУ на среднестатистической котельной с паровой нагрузкой даст экономический эффект около 20 000 у.е./год при затратах на наладочные работы по ВПУ согласно государственного ценника составит около 5000 у.е.
Ориентировочный срок окупаемости Т=0.25 года 0,25
2.4. Выполнить качественное антикоррозийное покрытие внутренней поверхности всех Nа-катионитных фильтров, что дает в перспективе 20 % экономии NaCl (поваренной соли) от ее годового расхода и 30 % экономии сырой (исходной) воды.
Общий срок окупаемости от выполнения наладочных работ с нанесением антикоррозийного покрытия составит 6 мес.
2.5. Выдерживать теплотехническую режимную карту.

2.6. Предложение по использованию тепла конденсата на котельной.
Предварительный подогрев воды для химводоподготовки. Участок ХВО находится в непосредственной близости от сетевых установок.
Скорость химических реакций зависит от природы реагирующих веществ и условий, в которых они протекают. Важнейшие из них следующие:
§        концентрация веществ;
§        температура;
§        наличие катализаторов.
С увеличением концентрации реагирующих веществ чаще молекулы, поэтому увеличивается скорость химической реакции. В случае попарных столкновений молекул или атомов скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ.
При повышении температуры скорость движения молекул реагирующих веществ возрастает, они чаще сталкиваются между собой, хотя не при всяком столкновении молекул происходит химическая реакция. В случае процесса в катионитных фильтрах (температура обрабатываемой воды = 5-40 0С) происходит лишь реакция ионного обмена, следовательно, при увеличении температуры соответственно увеличивается константа скорости. Но следует отметить, что исходя из условий эксплуатации и конструктивных особенностей Nа-катионитных фильтров температура обрабатываемой воды не должна превышать 40 0С.

3. Использование эффективных загрузочных материалов для водоподготовительных установок.
Для устранения загрязнений исходная вода должна подвергаться механическому и ионообменному фильтрованию, а также подогреву до 400С для улучшения процесса ионного обмена.
Для очистки воды от механических примесей используются главным образом зернистые «сыпучие» материалы. Основным требованием, которое предъявляется к таким материалам, является их устойчивость в обрабатываемой воде. Материал не должен загрязнять воду, п оскольку любое даже незначительное загрязнение воды обязательно приведет к увеличению стоимости ее очистки. Фильтрующий материал также должен быть дешев и легкодоступен.
Основными характеристиками зернистых загрузок являются диаметр зерен di, пористость зерен y и удельная поверхность слоя Sо. Все три величины определяются экспериментально: первая – ситовым анализом (табл. 1), вторая – измерением насыпной массы и плотности с последующим вычислением по экспериментальным формулам, третья – специально разработанными адсорбционными методами. Некоторые характеристики фильтрующих материалов приведены в таблице 2.
При любой технологической организации процесса очистки воды на зернистых слоях имеют место два явления: механическое задержание частиц взвеси на входе в каналы слоя и адгезию (прилипание) частиц взвеси на поверхности зерен слоя.
Процесс очистки воды в ионитных фильтрах складывается из следующих последовательно выполняемых операций: фильтрование, взрыхление, регенерация, отмывка. Режим каждой операции должен быть выбран таким образом, чтобы обеспечить требуемое качество очищенной воды. Кроме того, должны быть обеспечены надежность и экономичность работы установки очистки воды.
Ионообменные материалы (иониты) представляют собой синтетические высокомолекулярные соединения кислого или основного характера. Материалы эти получают либо путем поликонденсации исходных мономеров, либо путем их сополимеризации.
Способность ионитов к обмену характеризуется обменной емкостью, то есть количеством функциональных групп, принимающих участие в ионном обмене, который выражается в эквивалентных единицах и относится к единице количества ионита. Так, если обменная емкость ионита Е=800 г-экв/м3, это означает, что 1 м3 ионита может очистить 80 м3 воды от данного ионита при его концентрации 10 мг-экв/кг (10 г-экв/м3) либо 160 м3 воды при 5 мг-экв/кг.
Наиболее предпочтительным катионитом является S-100 и его аналоги (табл. 3), так как при его использовании сокращается число регенераций по сравнению с использованием других катионитов, а также по количеству приобретенной полезной рабочей обменной емкости (способности поглощать ионы Са2+, Мg2+, Nа+) на единицу затраченных средств.
При повышении температуры скорость движения молекул реагирующих веществ возрастает, они чаще сталкиваются между собой, хотя не при всяком столкновении молекул происходит химическая реакция. В случае процесса в катионитных фильтрах (температура обрабатываемой воды = 5 - 40 0С) происходит лишь реакция ионного обмена, следовательно, при увеличении температуры соответственно увеличивается константа скорости. Исходя из условий эксплуатации отечественных Nа - катионитных фильтров температура обрабатываемой воды не должна превышать 40 0С, а для зарубежных аналогов в большинстве случаев 37 0С.

4. Автоматические системы периодической и непрерывной продувок котлов
 Автоматические системы продувки котлов. Во время работы котла в воде повышается концентрация солей и других растворенных соединений. Эта концентрация должна тщательно контролироваться и регулироваться путем продувок. Высокие концентрации могут привести к пенообразованию и уносу котловой воды, загрязнению паропотребляющего оборудования. Поддержание неоправданно низких концентраций и слишком частые продувки котла увеличивают расход топлива, удорожают водоподготовку. Все эти проблемы решаются с помощью автоматических систем продувок котлов.

Принцип действия. Система включает продувку котла только по сигналу датчика (TDS) о повышенном солесодержании в котловой воде. В комлектацию системы входят: датчик, контроллер, клапан с электроприводом и запорная арматура.

Результаты ситового анализа и расчета основных геометрических характеристик кварцевого песка (масса пробы песка 200 г, удельная поверхность зерен в слое 13777,3 м-1, пористость слоя 0,44)

Примечание. 1 г. пробы прошел через сито диаметром 0,25 мм.

Геометрические характеристики некоторых фильтрующих материалов.

Сравнительная характеристика катионитов


Технико-экономические характеристики систем автоматической непрерывной продувки

 
Последнее обновление ( 27.03.2008 )