Katilinės darbo efektyvumas. Katilinių agregatų efektyvumo didinimas E. K. Safonova, docentė, D. L. Bezborodovas, docentas, A. V. Studennikovas, magistrantas. bendras darbo aprašymas
Federalinė valstybės biudžetinė švietimo įstaiga
Aukštasis profesinis išsilavinimas
Lipecko valstybinis technikos universitetas
Pramonės šiluminės energetikos katedra
Esė
„Katilinių ir katilinių efektyvumo didinimas“
Užbaigė: Bondareva P.M.
Priėmė: V.I
Lipeckas 2011 m
Turinys
Įvadas
- Katilinės energinis auditas………………………………………………3
Išmetamųjų dujų ir oro pertekliaus juose temperatūros stebėjimas. 9
Režimo žemėlapių sudarymas……………………………………………….12
Labai efektyvus reguliavimas………………………………………………………………………………………………………………………
Antrinių skleidėjų naudojimas………………………………..18
Modernizuoto dugno plyšinio degiklio montavimas katilo šaltame piltuvėlyje (katilams PTVM-100 ir PTVM-50 ………………………20
Integruotos technologijos komunalinių katilinių efektyvumui didinti…………………………………………………………….22
Bibliografija…………………………………………………………28
Įvadas
Kuro ir energijos išteklių taupymo klausimai yra labai svarbūs visuose šalies ūkio sektoriuose, o ypač energetikos sektoriuje – pagrindinėje kurą vartojančioje pramonės šakoje. Kiekvienoje stotyje ir katilinėje rengiamos organizacinės ir techninės priemonės technologiniams procesams tobulinti, įrangai modernizuoti, personalo kvalifikacijai kelti.
Žemiau mes apsvarstysime keletą būdų, kaip padidinti katilo bloko ir visos katilinės efektyvumą.
- Katilinės energinis auditas
Pagrindinis katilinės energetinės patikros uždavinys yra nustatyti:
- Faktiniai katilinės įrangos eksploataciniai rodikliai.
Esamų katilinės veiklos rodiklių palyginimas su standartizuotomis reikšmėmis.
Faktinių katilinės efektyvumo ir standartizuotų verčių neatitikimo priežasčių nustatymas ir analizė.
Būdai, kaip pasiekti energiškai efektyvų katilinės darbą.
- informacijos rinkimas ir dokumentavimas - pagrindinių tyrimo objekto charakteristikų nustatymas: informacija apie katilinės įrangą, energijos suvartojimo dinamika, informacija apie šilumos vartotojus ir kt. Taip pat nustatomi šilumos ir elektros energijos kiekiai ir matavimo taškai;
instrumentinė apklausa - užpildo trūkstamą informaciją apie energijos suvartojimo kiekybines ir kokybines charakteristikas ir leidžia įvertinti esamą katilinės energinį efektyvumą;
rezultatų tyrimas ir apdorojimas bei jų analizė – matavimai naudojant esamus apskaitos mazgus, o jei jų nėra – nešiojamus specializuotus prietaisus.;
energijos taupymo priemonių rekomendacijų rengimas ir ataskaitos parengimas.
- Degimo produktų analizatorius
Termovizorius (šiluminis vaizdas)
Skaitmeninis temperatūros matuoklis
Bekontaktis infraraudonųjų spindulių termometras
Trifazis galios analizatorius
Ultragarsinis skysčio srauto matuoklis
Ultragarsinis storio matuoklis
Kuriant įvykius būtina:
1) nustatyti siūlomo tobulinimo techninę esmę
ir santaupų gavimo principus;
2) apskaičiuoti galimą metinį sutaupymą fizine ir pinigine išraiška;
3) nustato rekomendacijai įgyvendinti reikalingos įrangos sudėtį, apytikslę jos kainą, pristatymo, montavimo ir paleidimo kainą;
4) siūlomų priemonių bendro ekonominio poveikio įvertinimas, atsižvelgiant į aukščiau nurodytus punktus.
Įvertinus ekonominį efektyvumą, visos rekomendacijos klasifikuojamos pagal tris kriterijus:
1) nemokami ir nebrangūs - atliekami pagal dabartinę
katilinės veikla;
2) vidutinės sąnaudos - paprastai atliekamos katilinės nuosavų lėšų sąskaita;
3) didelė kaina – reikalaujanti papildomų investicijų.
Lentelėje 1 lentelėje pateikiamos plačiausiai naudojamos rekomendacijos su apytiksliu jų efektyvumo įvertinimu.
Energiją taupančios priemonės
|
1. Katilinėje paskyrimas atsakingų už energijos sąnaudų stebėjimą ir energijos taupymo priemonių vykdymą.
2. Tobulinti katilinės eksploatavimo tvarką ir optimizuoti apšvietimo, vėdinimo, vandentiekio, šilumos tiekimo sistemų darbą.
3. Energijos vartojimo sistemų ir atskirų elektrinių eksploatavimo ir priežiūros taisyklių laikymasis, apšvietimo sistemų įjungimo ir išjungimo grafikų įvedimas, vėdinimas, termo užuolaidos ir kt.
4. Šviestuvų eksploatavimo, jų valymo darbų organizavimas, savalaikis langų rėmų, langų uždengimų remontas, vonios remontas ir kt.
5. Aiškinamojo darbo su katilinės darbuotojais vykdymas energijos taupymo klausimais.
6. Periodinių energetinių tyrimų atlikimas.
7. Sutarčių dėl energijos ir išteklių vartojimo su energijos tiekimo organizacijomis tikrinimas ir derinimas kas ketvirtį.
Energijos taupymo priemonės pramoninėse katilinėse
Energijos taupymo priemonės dujomis kūrenamose karšto vandens katilinėse
- Reguliariai atlikite RNI.
Tarpinio eksploatavimo laikotarpiu reguliariai atlikti pagreitintus išmetamųjų dujų bandymus ir analizes, kad būtų laikomasi režimo žemėlapių.
Šilumos tiekimas turi būti atliekamas pagal temperatūros grafikus.
Sumažinkite tinklo siurblių galią dėl tinklo reguliavimo.
Sumažinkite nuostolius dėl izoliacijos defektų.
Įrangos keitimas ekonomiškesne.
Trumpųjų schemų ir grafiko mažinimo panaikinimas tobulinant šilumos tiekimo schemą.
Kova su nutekėjimais.
Apskaita ir visko analizė.
Garo katilų perjungimas į vandens šildymo režimą.
Kintamo dažnio pavaros taikymas.
Degiklių, veikiančių su mažu oro pertekliaus santykiu, naudojimas.
Pučiamas oro paėmimas iš katilinės.
Siurbimo panaikinimas katiluose, kuriuose krosnyje veikia vakuumas.
Ekonomaizerio arba šilumokaičio montavimas.
Vandens deaeracijos taikymas.
Tiekiamo vandens temperatūros padidėjimas.
Šildomų paviršių valymas iš abiejų pusių.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energijos taupymo priemonės katilinėms ir krosnims privačiuose namuose ir pastatuose, kurių bendras plotas ne didesnis kaip 2000 kv.m.
Mažos ir vidutinės galios katilinių modernizavimas ir automatizavimas:
- katilinių agregatų energinio efektyvumo didinimas su
žematemperatūrinių ir kondensacinių katilų naudojimas;
naujų kuro deginimo principų panaudojimas katilinėse
vienetai;
katilinių agregatų patikimumo didinimas;
šiuolaikinių degiklio įrenginių naudojimas;
katilinių agregatų automatizavimas;
aušinimo skysčio paskirstymo tarp krovinių automatizavimas;
aušinimo skysčio cheminis vandens apdorojimas;
vamzdynų šilumos izoliacija;
ekonomaizerių montavimas ant kaminų;
oro sąlygoms jautrios grandinės valdymas;
modernūs gaisriniai dujiniai vamzdiniai katilai.
- 2. Išmetamųjų dujų ir oro pertekliaus jose temperatūros stebėjimas.
Didžiausi nuostoliai katile yra išmetamųjų dujų nuostoliai. Jų vertę galima sumažinti sumažinant oro perteklių išmetamosiose dujose, išmetamųjų dujų temperatūrą, taip pat didinant iš aplinkos paimamo oro temperatūrą.
Didžiausias dėmesys turėtų būti skiriamas mažinimui? ai. Jis užtikrinamas degimo kameros veikimu esant minimaliam leistinam (pagal kuro degimo sąlygas) oro pertekliui pakuros kameroje bei pašalinus įsiurbimą krosnyje ir dujų kanaluose. Atmesti? хх taip pat leidžia sumažinti nuostolius savo reikmėms dujų-oro kelyje ir sumažinti išmetamųjų dujų temperatūrą. Oro įsiurbimas į krosnį gazolinių katilų, kurių našumas yra 320 t/h ir mažesnis, neturi viršyti 5%, virš 320 t/h - 3%, o tokio pat našumo miltelinės anglies katilams - 8 ir 5%. atitinkamai. Oro įsiurbimas dujų kelyje nuo perkaitintuvo išėjimo iki dūmų ištraukimo angos neturi viršyti (išskyrus pelenų rinktuvus) 10% vamzdiniams oro šildytuvams, 25% regeneraciniams.
Kai katilas veikia, vienas pagrindinių parametrų, reikalaujantis nuolatinio prietaisų stebėjimo ir tinkamumo eksploatuoti, yra oro perteklius krosnyje arba už vieno iš pirmųjų šildymo paviršių. Padidėjusio oro įsiurbimo dujų kanaluose šaltinis yra vamzdinių oro šildytuvų (daugiausia šaltų šildytuvų) vamzdžių susidėvėjimas arba korozija, dėl ko taip pat padidėja energijos sąnaudos traukai ir sprogimui, ir apkrova ribojama.
Išmetamųjų dujų temperatūra? uh priklauso ir nuo oro pertekliaus, ir nuo šildymo paviršių efektyvumo. Ar kai ant vamzdžių atsiranda teršalų, šilumos perdavimo koeficientas iš dujų į vamzdžius mažėja ir didėja? ai. Norint pašalinti teršalus, šildymo paviršius reikia reguliariai valyti. Kai atnaujinate katilą į žemesnį? Tačiau turėtumėte atsiminti, kad tai gali sukelti garų kondensaciją ant oro šildytuvo šaltų kubelių vamzdžių sienelių ir jų koroziją.
Galima daryti įtaką aplinkos oro temperatūrai, pavyzdžiui, perjungiant oro įsiurbimą (iš gatvės arba iš katilinės). Tačiau reikia atminti, kad paimant orą iš katilinės padidėja jos vėdinimas, atsiranda skersvėjų, o žiemą dėl žemesnės temperatūros gali atitirpti vamzdynai, dėl kurių gali susidaryti avarinės situacijos. Todėl žiemą traukti orą iš katilinės yra pavojinga. Natūralu, kad per šį laikotarpį nuostoliai q 2 objektyviai didėja, nes oro temperatūra gali būti neigiama. Operatorius turi palaikyti nerūdijančią oro temperatūrą oro šildytuvo įleidimo angoje, naudodamas šildymą oro šildytuvuose arba karšto oro recirkuliaciją.
Šilumos nuostoliai į aplinką gali padidėti dėl pamušalo sunaikinimo, izoliacijos ir atitinkamo aukštos temperatūros paviršių poveikio arba dėl netinkamo pamušalo parinkimo ir montavimo. Visos problemos turi būti nustatytos, kai operatorius vaikšto aplink katilą, įrašomos į defektų žurnalą ir nedelsiant pašalinamos.
Geras kuro ir oksidatoriaus sumaišymas su sūkurine degimo schema leidžia eksploatuoti katilą su sumažintu (palyginti su tiesioginio srauto deginimo procesu) oro pertekliumi krosnies išleidimo angoje (? = 1,12...1,15) nepadidinant degiųjų medžiagų kiekis lakiuosiuose pelenuose ir nedidinant CO koncentracijos vertės, kuri neviršija 40-80 mg/nm 3 (? = 1,4).
Taigi, sumažinus temperatūrą ir oro perteklių išmetamosiose dujose, didinant krosnies efektyvumą, galima sumažinti šilumos nuostolius su išmetamosiomis dujomis, taigi, 1... 3%, net katilams, kurie veikė iki modernizavimo 30 ..40 metų.
- Režimo žemėlapių sudarymas
Darbo diagrama yra lentelės ir grafikų pavidalu pateiktas dokumentas, kuriame, esant įvairioms apkrovoms ir įrangos deriniams, nurodomos parametrų, lemiančių katilo veikimą, reikšmės, kurių reikia laikytis. Režimo žemėlapiai sudaromi remiantis bandymų rezultatais, siekiant optimalių, ekonomiškiausių ir patikimiausių režimų esant įvairioms apkrovoms, tiekiamo kuro kokybei ir įvairiems veikiančios pagrindinės ir pagalbinės įrangos deriniams. Jei stotyje sumontuota to paties tipo įranga, vienam iš katilų atliekami padidinto sudėtingumo bandymai, o likusiems katilams bandymai gali būti neatliekami arba atliekami mažesniu tūriu (režimo žemėlapis naudojami išbandyti katilai). Režimo žemėlapiai turi būti reguliariai peržiūrimi ir keičiami (jei reikia). Paaiškinimai ir pakeitimai atliekami pereinant prie naujų kuro rūšių, po remonto ir rekonstrukcijos darbų.
Būdingų apkrovų diapazonams į režimo žemėlapį įvedami šie parametrai: pagrindinio ir tarpinio perkaitinto garo slėgis ir temperatūra, tiekiamo vandens temperatūra, išmetamosios dujos, kiekis, o kartais ir konkretus derinio rodymas. eksploatuojami malūnai, degikliai, ventiliatoriai ir dūmų šalintuvai; degimo produktų sudėtis už šildymo paviršiaus, po kurio pirmą kartą užtikrinamas pakankamas dujų susimaišymas (konvekcinis garo perkaitintuvas arba II pakopos vandens ekonomaizeris); atskirų katilo paviršių ar elementų veikimo patikimumo rodikliai ir indikatoriai, palengvinantys katilo valdymą arba greičiausiai reaguojantys į režimų nukrypimus ir avarinių situacijų atsiradimą. Dažnai naudojami pastarieji rodikliai: dujų temperatūra mažiausiai patikimai veikiančio šildymo paviršiaus srityje (pavyzdžiui, besisukančioje kameroje, prieš užterštą ar šlakuotą konvekcinį paviršių ir pan.); užterštų, šlakuotų ir korozinių šildymo paviršių (greičių dėžės; oro šildytuvo) atsparumas (slėgio kritimas); oro srautas į malūnus ir jų srovės stiprio apkrova – ypač su kintamos sudėties kuru; terpės ir metalo temperatūra kai kuriuose perkaitimo požiūriu pavojingiausiuose šildymo paviršiuose.
Be to, režimo žemėlapyje atsispindi šildymo paviršiaus valymo priemonių įjungimo dažnis ir specialios atskirų elementų bei įrangos eksploatavimo sąlygos (pavyzdžiui, atskirų valdymo oro ir dujų sklendių atsidarymo laipsnis, oro ir dujų sklendių atidarymo laipsnio santykis). degiklių pirminės ir antrinės oro sklendės, dujų recirkuliacijos linijos ir darbo aplinkos sąlygos ir kt.).
Deginant mazutą, į režimų žemėlapius papildomai įrašoma jo pakaitinimo temperatūra, kuriai esant užtikrinamas patikimas mazuto transportavimas mazuto vamzdynais ir purškimas purkštukuose.
Kartu su dujų sudėties nustatymu, siekiant nustatyti optimalų degimo režimą, būtina reguliariai nustatyti dujų įsiurbimą krosnyje ir konvekciniuose dūmtraukiuose.
Vyraujanti nuomonė apie nepakankamą oro įsiurbimo į pakurą pavojų ir galimybę panaudoti šį orą degimo procese yra neteisinga ir pavojinga. Faktas yra tas, kad didžioji dalis oro, patenkančio į pakurą su siurbtukais, prasiskverbia pro santykinai mažų dydžių degimo kameros sienelių nuotėkius ir negali giliai prasiskverbti į degimo kamerą.
Judantis šalia ekranų, palyginti žemos temperatūros zonoje, šis oras silpnai dalyvauja degime. Pagrindinėje degimo zonoje nėra pakankamai oro, neišdegus, jis išleidžiamas iš krosnies, pakeliant temperatūrą ir sukuriant redukuojančią aplinką. Padidėjus kuro dalelių (taigi ir pelenų) temperatūrai bei mažėjančiai aplinkai, padidėja šlakų susidarymo ir vamzdžių užteršimo procesas.
Atsižvelgiant į tai, kad svarbu palaikyti optimalias oro sąlygas degimo procesui, stoties darbuotojai turi nuolat stebėti dujų sudėties prietaisų tinkamumą naudoti ir nuolat stebėti krosnies bei konvekcinių dūmų kanalų tankį, atlikdami išorinę apžiūrą ir nustatydami siurbtukus.
Į režimų žemėlapį įtraukti parametrai naudojami nustatant apsaugos ir automatinio valdymo sistemas.
- Labai efektyvus reguliavimas
Kaip galite pagerinti savo katilo efektyvumą? Yra žinoma, kad esant tam tikram oro ir kuro srauto santykiui, katilo viduje vyksta visiškas degimas. Tokiu atveju būtina pasiekti degimo procesą su minimaliu oro pertekliaus kiekiu, tačiau esant privalomai sąlygai užtikrinti visišką kuro degimą. Jeigu į pakurą tiekiamas perteklinis oras didesniais kiekiais, nei reikia normaliam degimo procesui, tai perteklinis oras nedega ir tik nenaudingai vėsina pakurą, o tai savo ruožtu gali sukelti nuostolius dėl cheminio nepilno kuro degimo.
Taip pat būtina kontroliuoti išmetamųjų dujų temperatūrą. Kai išmetamųjų dujų temperatūra katilo išėjimo angoje yra per aukšta, įrenginio efektyvumas gerokai sumažėja dėl į atmosferą išsiskiriančios perteklinės šilumos, kurią būtų galima panaudoti pagal paskirtį. Tuo pačiu metu dirbant su skystuoju kuru, išmetamųjų dujų temperatūra katilo išleidimo angoje neturi nukristi žemiau 140 °C, kai sieros kiekis kure yra ne didesnis kaip 1%, ir žemiau 160 °C sieros kiekis kure yra ne didesnis kaip 2–3%. Šios temperatūros vertės nustatomos pagal išmetamųjų dujų rasos tašką. Esant tokioms temperatūroms, dūmų vamzdeliuose ir dūmų surinkimo kameroje prasideda kondensacijos procesas. Kai degaluose esanti siera susiliečia su kondensatu, dėl cheminės reakcijos pirmiausia susidaro sieros rūgštis, o paskui – sieros rūgštis. Rezultatas – intensyvi šildymo paviršių korozija.
Norint pasiekti didesnį didelio tikslumo reguliavimo efektyvumą, pirmiausia būtina atlikti pagrindinį krosnies ir kaminų valymą. Norint sumažinti oro perteklių ir sumažinti išmetamųjų dujų temperatūrą, būtina:
– pašalinti nuotėkius degimo kameroje;
– patikrinti kamino trauką ir, jei reikia, į kaminą sumontuoti sklendę;
– padidinti arba sumažinti katilo vardinę įėjimo galią;
– stebėti degimo oro kiekio atitiktį;
– optimizuoti degiklio moduliavimą (jei degiklyje yra ši funkcija).
Dujiniams katilams galite naudoti dujų skaitiklį ir chronometrą, kad nustatytumėte, ar į degiklį tiekiamas reikiamas kuro kiekis. Jei katilas kūrenamas sunkiąja alyva, patikrinama, ar srauto matuoklio antgaliu išmatuotas srautas ir alyvos siurblio sukuriamas slėgis yra tinkami efektyviam katilo darbui.
Degimo efektyvumui įvertinti naudojamas išmetamųjų dujų analizatorius. Matavimai atliekami prieš ir po reguliavimo.
Labai efektyviam reguliavimui tinkamiausi yra katilai su pripučiamomis dujinėmis ir alyvos pakuros. Mažiau tinkami katilai su kombinuotais degikliais dviejų rūšių kurui, taip pat dujiniai katilai su atmosferiniais degikliais.
Kombinuotiems degikliams vienos rūšies kuro naudojimas dažnai yra kompromisas siekiant išlaikyti funkcionalumą naudojant kitos rūšies kurą. O dujinių katilų su atmosferiniu degikliu reguliavimą riboja techniniai reglamentai ir įrangos fizinės charakteristikos.
Ketaus katilams šildymo sistemose reguliuojant šilumos tiekimą į šildymo sistemą pagal vidinę oro temperatūrą pastato valdymo kambaryje („nukrypimo“ reguliavimas), tai galima atlikti periodiškai išjungiant sistemą (“ apėjimo“ reguliavimas), naudojant temperatūros jutiklį. Taip sutaupysite 10–15% sunaudotos šiluminės energijos ir atsipirks per dvejus metus.
ir tt................
Kaip rankraštis
GARO VARIKLIŲ EFEKTYVUMO DIDINIMAS
KATILINĖS NAUDOJANT KOGENERACIJOS ĮRENGINIUS SU SUKTU VARIKLIU
Specialybė 05.14.04- Pramonės šiluminės energetikos inžinerija
disertacijos akademiniam laipsniui gauti
technikos mokslų kandidatas
Krasnodaras – 2006 m
Darbai buvo atlikti Kubano valstybiniame technologijos universitete.
Mokslinis vadovas: dr. Tech. mokslai, profesorius
Oficialūs varžovai:
Dr. Tech. mokslai, profesorius
Dr. Tech. mokslai, profesorius
Vadovaujanti organizacija:
Energetikos inžinerijos centras“, Krasnodaras
Disertacijos tarybos mokslinis sekretorius
Ph.D. tech. Mokslai, docentas
BENDRAS DARBO APRAŠYMAS
Darbo aktualumas . Rusijos ekonomikoje įvykę pokyčiai verčia naujai pažvelgti į smulkiosios energetikos problemas. Įvairiais skaičiavimais, nuo 50 iki 70% Rusijos teritorijos, kurioje gyvena daugiau nei 20 milijonų žmonių, nėra centralizuotai tiekiama energija ir elektros energija. Šioje didžiulėje teritorijoje žmonių pragyvenimas užtikrinamas daugiausia iš smulkios energijos: elektros tiekimas - iš autonominių dyzelinių elektrinių (DPP), šilumos tiekimas - iš vietinių katilinių, veikiančių kietuoju, skystuoju ir rečiau dujiniu kuru.
Esamų šiluminės energijos šaltinių veikimo režimų ir techninės būklės analizė rodo žemą jų energinį efektyvumą ir patikimumą. Pastarąjį patvirtina vis dažnėjantys katilinių avarinio išjungimo atvejai, nutrūkus elektros tiekimui, pavyzdžiui, dėl nutrūkusių elektros linijų. Dėl tokių nelaimingų atsitikimų sustoja aušinimo skysčio cirkuliacija, o tai, esant žemai temperatūrai, gali sukelti vamzdynų ir visos sistemos atitirpimą.
Šiuo atžvilgiu labai aktualus klausimas dėl elektros energijos gamybos organizavimo garo katilinėse savo reikmėms tenkinti ir paskirstyti trečiųjų šalių vartotojams. Daugumoje komunalinių ir pramoninių katilinių montuojami DKVR, DE, KE ir kt. tipų katilai, gaminantys 1,3 MPa slėgio garą. Tuo pačiu metu vartotojai jį naudoja, kaip taisyklė, esant 0,3–0,4 MPa slėgiui. Slėgio mažinimas redukcijos įrenginiuose atliekamas droseliu, kiekvienai garų tonai prarandant 40-50 kWh energijos. Nurodytas slėgio skirtumas gali būti naudojamas elektros energijai gaminti autonominėje elektros energijos gamybos įrenginyje, kurį sudaro garo mašina ir elektros generatorius.
Tai leis ne tik ženkliai sumažinti gaminamos šilumos savikainą, bet ir užtikrinti patikimą elektros energijos tiekimą katilinei.
Darbo tikslas. Darbo tikslas – padidinti garo katilinių darbo efektyvumą, naudojant laisvąjį garo slėgio skirtumą elektros energijai gaminti kogeneracinėje elektrinėje su sraigtiniu varikliu.
Norint pasiekti šį tikslą, reikia išspręsti šias užduotis:
Sukurti sraigtinio variklio matematinį modelį ir atlikti skaičiuojamąjį jo veikimo režimų tyrimą;
Eksperimentiškai patikrinti variklio veikimą ir sukurto matematinio modelio tinkamumą;
Optimizuoti sraigtinio variklio charakteristikas jo darbo sąlygoms pagal šiluminį grafiką garo katilinėse;
Parengti kogeneracinės jėgainės variklio geometrinių parametrų ir darbo režimų skaičiavimo ir parinkimo metodiką pagal kintamą katilinės šiluminę galią maksimaliai galimai metinei elektros energijos gamybai.
Mokslinė naujovė.
Disertacinis darbas davė naujų mokslinių rezultatų:
Sukurtas sraigtinio variklio, veikiančio įvairiais darbiniais skysčiais, įskaitant vandens garus, matematinis modelis;
Atliktas eksperimentinis sraigtinio plėtiklio matematinio modelio tinkamumo patikrinimas;
Gautos sraigtinio variklio veikimo charakteristikos dirbant vandens garais;
Siūloma metodika, kaip parinkti variklio geometrinius parametrus ir jo darbo režimus pagal kintamą katilinės šiluminę galią maksimaliai metinei elektros energijos gamybai gauti.
Tyrimų atlikimo metodai ir priemonės .
Disertaciniame darbe iškeltiems uždaviniams spręsti buvo taikomi visuotinai pripažinti procesų su kintama darbinio skysčio masės termodinaminio skaičiavimo metodai. Kuriant skaičiavimo metodiką buvo naudojami matematinės analizės metodai, taikomųjų programų paketai (Excel, Mathcad), taip pat apytikslės lygtys pagal naudojamą vandens garų h-s diagramos plotą. Eksperimentinis matematinio modelio bandymas buvo atliktas DGU-250 elektros generatorių komplekse.
Toliau pateikiamos pagrindinės gynybos nuostatos :
Sraigtinio variklio, veikiančio įvairiais darbiniais skysčiais, įskaitant vandens garus, matematinis modelis;
Sraigtinio variklio kompiuterinių ir eksperimentinių tyrimų rezultatai;
Sraigtinio variklio geometrinių ir eksploatacinių charakteristikų optimizavimo rezultatai;
Variklio geometrinių parametrų ir jo darbo režimų parinkimo metodika pagal kintamą katilinės šildymo galią maksimaliai metinei elektros energijos gamybai gauti;
Praktinė reikšmė.
Kogeneracinių elektrinių su sraigtiniu varikliu įdiegimas garo katilinėse yra energijos taupymo priemonė, nes sumažinus garą bus išvengta energijos nuostolių.
Atsisakius pirkti elektros, žymiai sumažės pagamintos šilumos savikaina, padidės energijos tiekimo šaltiniui patikimumas, taip pat sumažės žala aplinkai dėl emisijų į atmosferą.
Rekomendacijos, parengtos remiantis šilumos tiekimo sistemų ir garo mašinos bendro veikimo režimų analize, leidžia racionaliai pasirinkti sraigtinio variklio geometrinius parametrus ir eksploatacines savybes, taip pat jo darbo režimą, priklausomai nuo dydžio. ir prijungtos šiluminės apkrovos pobūdį. Siūlomi metodai leidžia nustatyti šio įrenginio metinį elektros energijos kiekį, pelningumą, ekonominį naudingumą ir atsipirkimo laikotarpį.
Rezultatų įgyvendinimas .
Sukurta metodika atliktų skaičiavimo ir eksperimentinių tyrimų rezultatai sudaro pagrindą atnaujinti plėtiklio-generatoriaus agregato techninę dokumentaciją, kad jis būtų pradėtas gaminti.
Pagamintą ir išbandytą bandomąjį pramoninį sraigtinio variklio pavyzdį kaip DGU-250 kogeneracinės elektrinės dalį planuojama montuoti vienoje iš garo katilinių.
Geometrinių parametrų ir variklio našumo parinkimo metodika, siekiant maksimaliai aprėpti katilinės metinį šiluminės apkrovos grafiką, perkelta naudoti projektuojant plėtiklių-generatorių kompleksus.
Darbo aprobavimas .
Disertaciniame darbe pristatyti tyrimo rezultatai buvo pristatyti ir aptarti tarptautiniame moksliniame ir techniniame seminare „Energijos taupymas ir atsinaujinanti energija – 2005“ (Sočyje), V tarptautinėje mokslinėje ir techninėje konferencijoje „Elektros gamybos efektyvumo didinimas“ (Novočerkaskas, 2005), Tarptautinė mokslinė ir techninė konferencija „XXI amžiaus energetika“ (Krymas, 2005), UAB „Kubanenergo“ įmonės „Krasnodaro šiluminė elektrinė“ mokslinis techninis seminaras (Krasnodaras, 2005), Kubano valstybinio technikos universiteto (Krasnodaras, 2006 m.) „Pramoninės šilumos energetikos ir šiluminių elektrinių“ katedra, ketvirtoji Pietų Rusijos mokslinė konferencija. „Energiją ir išteklius taupančios technologijos ir įrenginiai“.
Publikacijos . Remiantis atliktų tyrimų rezultatais, paskelbti 9 darbai.
Disertacijos struktūra ir apimtis.
Disertaciją sudaro įvadas, keturi skyriai, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 118 puslapių, iš jų 36 paveikslai, 5 lentelės. Naudotos literatūros sąraše yra 117 pavadinimų.
Įžangoje darbo aktualumas yra pateisinamas. Pastebimas energijos nuostolių buvimas katilinėse mažinant garo srautus, nurodomas šilumos šaltinių nepatikimumas įvykus avarijoms elektros tiekimo sistemose, dėl kurių nutrūksta šilumos tiekimas. Suformuluoti tyrimo tikslai ir uždaviniai.
Pirmas skyrius Disertacinis darbas skirtas apžvelgti šalies ir užsienio literatūrą šilumos šaltinių efektyvumo didinimo, organizuojant juose elektros energijos gamybą, t.y. rekonstruojant katilines mini kogeneracinėse elektrinėse, srityje.
Apžvelgiami ir analizuojami žinomi kombinuotos šiluminės ir elektros energijos gamybos organizavimo esamose katilinėse metodai, įskaitant dujų turbinų (GTU), vidaus degimo variklių ir garo turbinų (GTU) panaudojimą. Pažymėti kiekvieno iš šių techninių sprendimų privalumai ir trūkumai.
Sraigtinių variklių panaudojimo galimybė kogeneracinių kompleksų iki 500 kW galios elektros energijos srityje yra pagrįsta.
Nagrinėjama šalies ir užsienio patirtis naudojant sraigtines plėtimosi stakles įvairiose pramonės šakose.
Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta, buvo suformuluoti tyrimo tikslai.
Antrame skyriuje Parodyta, kad norint įgyvendinti bendrą katilinės, elektros generatorių komplekso ir šilumos tiekimo sistemos darbą, reikia pakankamai tiksliai numatyti sraigtinio variklio charakteristikas ir parametrus. darbinis skystis plėtimosi proceso metu.
Norėdami išspręsti šią problemą, šiame skyriuje yra sukurtas matematinis plėtiklio veikimo proceso modelis. Pagrindiniai sudėtingi aspektai buvo darbinėje ertmėje besiplečiančių garų masės kintamumas, garų nutekėjimas iš aukšto slėgio ertmių į mažesnio slėgio ertmes, taip pat proceso atsiradimas šlapio garo srityje netoli ribinės kreivės. .
Sraigtinio variklio matematinis modelis yra pagrįstas pirmojo termodinamikos dėsnio lygtimi
dQsub=d(Gh)-Vdp=hdG+Gdh-Vdp, (1)
čia dG – masės krūvio pokytis ertmėje;
dh – specifinės garų entalpijos pokytis ertmėje sukimosi metu
sukamas rotorius kampu dφ.
Šiluma, tiekiama į ertmę dQin, algebriškai susideda iš šilumos pašalinimo per BRM korpuso sieneles į aplinką dQext, šilumos tiekimo garais, patenkančiais į ertmę i iš galinių ertmių dGi-4, dGi-1, taip pat šilumos pašalinimo. su nesandarumais priekinėse eigos ertmėse dGi+1,dGi+4,dGi+5.
dQin = dQext + dGi-4*hi-4+dGi-1*hi-1-(dGi+1+dGi+4+dGi+5)*hi, (2)
Kitų tyrinėtojų teigimu, šilumos pašalinimas į aplinką dQext sudaro iki 0,5% VRM galios ir į jį gali būti neatsižvelgiama.
Atsižvelgiant į (1), slėgio pokytis ertmėje, kai pavaros varžtas pasukamas kampu dφ, bus:
3 lygties integravimas gali būti atliktas tik naudojant skaitmeninius metodus, nes nėra analitinių ryšių tarp į ją įtrauktų dydžių.
Slėgio pokytis garų ertmėje, kai pavaros rotorius sukasi kampu baigtiniais skirtumais
Atsiradęs garų masės pokytis ertmėje;
Entalpijos prieaugis ertmėje, kuris yra
gauta trijų komponentų vertė:
Tūrio padidėjimas izentropinės plėtimosi metu nuo iki
Garų masės pasikeitimas dėl nesandarumo ir nesandarumo
Nuo susimaišymo su garais, patenkančiais į ertmę.
Remiantis (4) lygtimi, buvo sukurtos VRM darbo proceso ant sauso, perkaitinto ir šlapio garo skaičiavimo programos.
Norėdami apskaičiuoti variklio veikimo procesą naudojant šlapius garus, mes sukūrėme matematinį hS diagramos aprašymą tiriamų procesų srityje apytikslių lygčių rinkinio pavidalu.
Viena iš pagrindinių sraigtinio variklio veikimo charakteristikų yra adiabatinis efektyvumas, kurį galima pavaizduoti kaip dalinių koeficientų sandaugą.
, (5)
kur yra atitinkamai koeficientai, atsižvelgiant į nuostolius dėl nuotėkio, režimo nukrypimus nuo projektinio ir hidraulinius nuostolius.
Darbe siūlomos lygtys šiems rodikliams apskaičiuoti.
Darbinio skysčio srautas per VRM
. (6) Vidinis VRM maitinimas 
. (7)
Elektros galia generatoriaus gnybtuose nustatoma atsižvelgiant į variklio, pavarų dėžės ir generatoriaus mechaninius nuostolius.
Siūlomu metodu atlikus skaičiavimus gautos medžiagos leidžia prognozuoti plėtiklių-generatorių įrenginių su VRM našumą ir optimizuoti jų geometrinius parametrus, kad maksimaliai padengtų konkretaus šilumos šaltinio šiluminę apkrovą, taip pat atlikti techninius ir ekonominius. skaičiavimai, skirti įvertinti siūlomų techninių sprendimų efektyvumą.
Trečiame skyriuje pateikiamas ekspanserio-generatoriaus bloko DGU-250 su sraigtiniu varikliu bandomojo pramoninio pavyzdžio projektavimo ir schemos aprašymas bei jo veikimo suslėgtame ore kompiuterinio ir eksperimentinio tyrimo rezultatai bei palyginimas. pateikiamos eksperimentinės charakteristikos su apskaičiuotais duomenimis.
Kogeneracinį bloką DGU-250 sudaro sraigtinis variklis, pavarų dėžė, elektros generatorius ir valdymo pultas. Stovas, ant kurio buvo išbandyta instaliacija, yra su prietaisais, skirtais temperatūrai, slėgiui, darbinio skysčio srautui, taip pat sraigtinės plėtimosi mašinos rotorių sukimosi greičiui matuoti ir registruoti.
Bandant VRM suslėgtame ore gamintojo gamyklos sąlygomis, buvo patvirtintas komplekso ir visų sistemų darbingumas, gautos eksperimentinės priklausomybės.
Naudojant sukurtą VRM matematinį modelį, skaičiuojant gautos tos pačios priklausomybės.
Eksperimentinių ir skaičiuojamųjų rodiklių palyginimo rezultatai (neatitikimas neviršija 7 proc.) leidžia daryti išvadą, kad pasiūlytas matematinis modelis yra pakankamai adekvatus.
Be to, esant VRM eksploatavimo sąlygoms garo katilinėse, įtrauktose į šilumos tiekimo sistemą, pagrindinis veiksnys, lemiantis komplekso darbo režimą, yra kintanti šilumos šaltinio šiluminė apkrova, o dėl to kinta įvesties garo slėgis Kaištis. Tam reikėjo atsižvelgti į Рвх ir n įtaką pagrindiniams įrenginio rodikliams (1,2,3 pav.)
Svarbus VRM pranašumas, palyginti su kitų tipų plėtimosi mašinomis, yra teigiamas skystosios fazės buvimo besiplečiančiame dujų sraute poveikis variklio veikimui.
Dirbant su vandens garais kondensatas gali ne tik susidaryti darbinėje ertmėje, kai sumažėja slėgis, bet ir kartu su garais patekti į mašiną. Dėl to, veikiant išcentrinėms jėgoms, korpuso angos paviršiuje ir šoniniuose dantų paviršiuose susidaro kondensato plėvelė, kurios storis, priklausomai nuo kondensato kiekio, gali būti panašus į dydį. mašinos tarpų. Tarpų užpildymas skysta plėvele žymiai sumažina nuotėkį tarp ertmių, o tai žymiai padidina varžto efektyvumą
1 paveikslas - Garų suvartojimo priklausomybė nuo pagrindinio rotoriaus sukimosi greičio esant įvairioms Pvx vertėms.
2 paveikslas - dyzelinio generatoriaus galios priklausomybė nuo švino sraigto sukimosi greičio ir įvairių Pvx verčių.
variklis. Skaičiavimai naudojant sukurtą programą parodė, kad sumažinus tarpų dydį 2 kartus, mašinos efektyvumas padidėja 8%.
Ketvirtas skyrius skirta efektyviausio bendro VRM ir šilumos tiekimo sistemų veikimo sąlygoms, esant kintamoms vartotojų šilumos apkrovoms, apsvarstyti. 4 paveiksle parodyta elektros gamybos komplekso įtraukimo į katilinės šiluminę grandinę schema. Šiluminės kreivės smailės dalies aprėptis užtikrinama per slėgio reguliatorių 5.
4 pav. – Garo katilinės su VRM schema
1 - garo katilas, 2 - deaeratorius, 3 - plėtimosi mašina, 4 - generatorius, 5 - slėgio mažinimo vožtuvas, 6 - slėgio reguliatorius, 7 - tinklo šildytuvas, 8 - tiekimo siurblys, 9 - tinklo siurblys, 10 - vartotojas.
Eksploatuojant kompleksą, užduotis yra ne tik užtikrinti kintančią šilumos apkrovą atitinkantį garo srautą per VRM, bet ir gauti maksimalią įmanomą metinę elektros energijos gamybą.
VRM šiluminė galia (šiuo rodikliu sąlyginai suprasime šilumos kiekį, perduodamą iš VRM išeinančio garo srauto į tinklo šildymo įrenginį) išreiškiama gerai žinoma lygtimi.
Iš (9) lygties matyti, kad VRM šiluminę galią reguliuoti pagal kintančią šiluminę apkrovą galima dviem būdais:
· garų srauto per VRM keitimas, kuris gali būti atliekamas reguliuojant rotoriaus greitį ir Рвх;
· galutinio slėgio reguliavimas, dėl kurio pasikeičia entalpija izentropinio plėtimosi pabaigoje ir atitinkamai vertė.
Taip pat reikėtų atsižvelgti į tai, kad kai svyruoja ir svyruoja, atsiranda pokytis, daugiausia dėl nuostolių atsiradimo dėl vidinio ir išorinio slėgio mažinimo laipsnių neatitikimo, į kurį atsižvelgiama atsižvelgiant į variklio veikimo efektyvumą. .
Šiame skyriuje aptariamos galimybės reguliuoti garų srautą per VRM keičiant rotoriaus greitį, taip pat garų slėgį mašinos įleidimo ir išleidimo angose.
Nustatyta, kad didžiausios galimybės keistis
garo srautas pasiekiamas reguliuojant rotoriaus sukimosi greitį, tačiau veikiant lygiagrečiai su maitinimo sistema šia valdymo parinktimi naudotis negalima.
BRM šiluminių charakteristikų priklausomybės nuo slėgio prieš plėtimosi mašiną ir po jos nustatymas parodė, kad kaiščio pokytis sukelia beveik tiesinį garo srauto per variklį pokytį, o išėjimo slėgio P2 keitimas turi labai nereikšmingą poveikį. (2-3%) nuo Q vertės. Vadinasi, BRM šiluminių charakteristikų reguliavimas pagal kintančią katilinės šiluminę apkrovą praktiškai įmanomas tik dėl kintančio garo slėgio prie įėjimo į katilą. mašina.
Šiuo atveju viršutinė šildymo galios riba nustatoma pagal didžiausią į mašiną patenkančio garo slėgio vertę. Sumažėjus įėjimo slėgiui, atitinkamai mažėja garo masės srautas ir atitinkamai VRM šildymo galia bei galia.
VRM minimalią šiluminę galią siūloma nustatyti nuo elektros generatoriaus generuojamos elektros galios Ne lygybės sąlygos iki katilinės nuosavų poreikių vertei Nсн. Akivaizdu, kad jei pagaminama galia nepadengia paties šaltinio poreikių, kogeneracinės elektrinės naudojimas tampa beprasmis.
Norint užtikrinti kogeneracinės elektrinės naudojimą ištisus metus, būtina atitikti ir sąlygą.
Žymiai išplėsti mašinos šiluminių charakteristikų reguliavimo diapazoną galima pakeitus geometrinį variklio išsiplėtimo laipsnį, kur Vнр yra garo ertmės tūris plėtimosi pradžios momentu.
Padidinti VRM šilumines charakteristikas galima sumažinus geometrinį plėtimosi laipsnį, nes tai padidina garų srautą per mašiną. Tai žymiai padidins šiluminės apkrovos aprėptį su garais, išleidžiamais VRM. Kartu didėja bendra metinė elektros gamyba. Kadangi tai yra projektinis parametras, jo reikšmę galima nurodyti projektuojant mašinos įleidimo langą, atsižvelgiant į reikiamą VRM šiluminį našumą tam tikrai katilinei.
5 pav. viršutinė kreivė rodo metinį elektros energijos kiekį, pvz., tiriamam įrenginiui, esant įvairioms vertėms. Didžiausia Eg vertė pasiekiama esant = 2,15 ir siekia 1,98 mln. kWh, iš kurių 1,36 mln. kWh šildymo laikotarpiu ir 0,62 mln. kWh vasaros sezonui.
Aukščiau pateiktų sezoninių grafikų analizė rodo, kad norint padengti vasaros karšto vandens tiekimo apkrovą, patartina turėti dideles reikšmes, nes tokiu atveju bus maksimaliai išnaudota potenciali garų, patenkančių į VRM, energija. Bendra elektros energijos gamyba vasaros sezono metu didėja su .
5 pav. Elektros gamyba šildymui
ir vasaros katilinės eksploatavimo laikotarpiais.
Šildymo sezono metu dėl poreikio padengti didėjančią šilumos apkrovą patartina turėti žemų verčių mašiną. Šiuo atveju elektros energijos gamyba šildymo sezono metu padidėja dėl padidėjusio garo srauto per mašiną, nes padidėja užpildytos ertmės tūris.
Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta, siūloma, remiantis metiniu šilumos apkrovos grafiku, projektuojant mašiną konkrečiai katilinei, numatyti galimybę pakeisti įvado langą pereinant iš šildymo sezono į vasarą ir atvirkščiai. . Įleidimo lango matmenys vienareikšmiškai lemia ertmės tūrį plėtimosi pradžioje, taigi ir garų srautą per mašiną.
Skaičiavimai parodė, kad pasirinktai sraigto geometrijai optimali vertė vasaros laikotarpiui yra 3,5; Tuo pačiu metu elektros energijos gamyba per sezoną yra 854 tūkst. kW * h. Optimali žiemos laikotarpio vertė yra 1,2; Tuo pačiu metu elektros energijos gamyba per sezoną siekia 1545 tūkst. kWh. Bendra metinė elektros energijos gamyba šiuo pasirinkimu yra 2 400 tūkst. kW * h, o tai yra 420 tūkst. kW * h (21,2 %) daugiau nei naudojant optimalų ištisus metus nekeičiant įleidimo lango.
Eksperimentų ir skaičiavimų metu rasti modeliai rodo galimybę panaudoti priešslėgio pokytį už VRM, siekiant padidinti komplekso elektros galią ir metinę elektros gamybą, besąlygiškai uždengiant pagrindinę šiluminio grafiko dalį.
Šiam pasiūlymui įgyvendinti pakanka už VRM sumontuoti priešslėgio reguliatorių, veikiantį pagal programą, susietą su reikiama tinklo vandens šildymo temperatūra pagal šildymo sistemos temperatūros grafiką. Visų pirma vasarą garų slėgis už VRM P2 gali būti kiek įmanoma sumažintas, o tai leis padidinti variklio galią per visą laikotarpį ir taip padidinti elektros energijos gamybą.
Paskutinėje skyriaus dalyje pateikiami skaičiuojami 6-ojo (d=250 mm) ir 7-ojo (d=315 mm) bazių sraigtinių variklių šiluminių apkrovų laukai. Nurodoma VRM projektinių parametrų parinkimo konkrečiai katilinei metodika. Pateikiamos rekomendacijos, skirtos maksimaliai per metus pagaminti elektros energiją.
Techninis ir ekonominis DGU-250 diegimo vienoje iš katilinių įvertinimas parodė, kad per metus pagaminama 2 400 tūkst. kWh elektros energijos, o atsipirkimo laikotarpis neviršija 1,8 metų.
PAGRINDINIAI REZULTATAI IR IŠVADOS
1. Atlikta žinomų techninių sprendimų, organizuojančių kombinuotą šilumos ir elektros energijos gamybą katilinėse, analizė. Nustatyta, kad besikeičiančios šiluminės apkrovos sąlygomis agregatų eksploatavimas pagal šiluminį grafiką yra susijęs su reikšmingu jų naudingumo pablogėjimu.
2. Pasiūlytas matematinis VRM modelis, kurio pagrindu sukurta vandens garų darbo proceso apskaičiavimo metodika, atsižvelgiant į masės kintamumą, kondensacijos reiškinį darbinėse ertmėse ir vandens garų buvimą. skysta fazė sraute.
3. Pakoreguotos pagrindinio plėtiklio pavyzdžio sistemos
buvo gautas generatorius ir eksperimentinės VRM charakteristikos, patvirtinančios jo veikimą ir sukurto mašinos matematinio modelio tinkamumą.
4. Atliktas kompiuterinis VRM veikimo vandens garuose tyrimas. Nustatyta, kad variklio naudingumo koeficientas yra 0,65-0,75 intervale ir nežymiai kinta esant plačiam rotoriaus sūkių ir pradinio garo slėgio diapazonui, o tai rodo galimybę efektyviai dirbti dyzelinio generatoriaus agregatą esant dideliems šiluminės apkrovos svyravimams. .
5. Įrodyta, kad mašinos tarpus užpildžius kondensuota drėgme, pastebimai padidėja jos efektyvumas, nes sumažėja nuotėkio kiekis
6. Atlikta dyzelinio generatoriaus agregato bendro veikimo su šilumos tiekimo sistema kintančios šilumos apkrovos sąlygomis analizė. Nagrinėjamos VRM darbo režimo reguliavimo galimybės.
7. Sukurta metinės elektros energijos gamybos optimizavimo pagal šilumos suvartojimą metodika katilinėms, kurių žiemos ir vasaros apkrovos skirtingos vertės ir santykiai.
8. Pateikiamos rekomendacijos VRM standartinio dydžio ir geometrinių parametrų parinkimui, siekiant gauti maksimalią metinę elektros energijos gamybą. Parodyta, kad beveik visas šiluminių apkrovų diapazonas nuo 4 iki 75 GJ/h taikant siūlomus valdymo būdus yra padengtas dviejų standartinių dydžių VRM (6 ir 7 bazės).
9. Tyrimo rezultatai leis kelti klausimą apie tokio tipo įrenginių paplitimą pramoninėse ir šildymo garo katilinėse.
1. Repino įrengimas garo katilinėms // V tarptautinės konferencijos medžiaga - Novočerkaskas, 2005. - S. 31-34.
2. Garo katilinių kogeneracinės elektrinės Repino tyrimas // Energijos taupymas ir vandens valymas Nr. 2, 2006.-P.71-72.
3. Repino elektros ir šalčio gamyba dujų turbininėse stotyse. // Ketvirtosios Pietų Rusijos mokslinės konferencijos medžiaga. „Energiją ir išteklius taupančios technologijos ir įrenginiai“. Krasnodaras. 2005.-S. 27-30.
4. Garo katilinių elektros tiekimo patikimumo didinimo klausimu // Ketvirtosios Pietų Rusijos mokslinės konferencijos medžiaga. „Energiją ir išteklius taupančios technologijos ir įrenginiai“. Krasnodaras. 2005. - 27-30 p.
5. , Repin gamtinių dujų slėgio energijos naudojimas mažose dujų skirstymo stotyse / Energijos taupymas. Nr.3, 2004.- 70-72 p.
6. Sraigtinės garo mašinos darbo proceso Repino skaičiavimas // V tarptautinės konferencijos pranešimų medžiaga. Novočerkaskas, 2005. - 28-31 p.
7. , Repino kompleksas garo katilinei // Tarptautinio mokslinio ir techninio seminaro medžiaga. Sočis, 2005 m
8. Repino energijos tiekimas katilinei naudojant ciklą ant žemai verdančio darbinio skysčio // Tarptautinės konferencijos „Energijos problemos“, Krymas, 2004 m.
9. , Repinas, Garo katilinės elektros gamybos komplekso kompiuterinio tyrimo rezultatai // Tarptautinio mokslo ir technikos seminaro medžiaga. Sočis, 2005 m
Katilinių dalis visų mūsų šalies šilumos vartotojų aprūpinimo šiluma siekia apie 45 proc. Ateityje katilinių dalis dar didės.
Tokia situacija susidarė dėl padidėjusių katilinių techninių charakteristikų ir dėl to padidėjusio ekonomiškai pagrįsto kombinuoto šilumos tiekimo naudojimo limito. Pramoniniam šilumos tiekimui būdingas labai didelis garo poreikis: jis sudaro apie 50% viso pramonės įmonių šilumos poreikio.
Ateityje galingų, didesnės nei 58 MW (50 Gcal/h) galingumo katilinių skaičius gerokai padidės. Tačiau mažos katilinės vis tiek turės didelę dalį; Šiuo metu šalyje yra apie 120 tūkstančių katilinių su ketaus sekcijiniais katilais, kurie aprūpina iki 40% būsto ir komunalinių paslaugų sektoriaus šildymo poreikių. Kaimo vietovėse katilinių gerokai padidės dėl socialinių ir gyvenimo sąlygų pagerėjimo kaime. Viena iš šių sąlygų – šilumos tiekimo sistemų naudojimas, kuris smarkiai sumažintų gyventojų darbo sąnaudas jų priežiūrai ir užtikrintų aukštesnį šiluminio komforto lygį patalpose.
Katilinių pajėgumų didinimas yra ekonomiškai pagrįstas, nes esant pakankamam šiluminės energijos vartotojų skaičiui, padidėjus vienetų galiai ir katilinių skaičiui, mažėja gamybos sąnaudos ir etato koeficientas. Tačiau rezultatas gali būti kitoks, jei katilinės ilgą laiką veiks su mažu instaliuotos šiluminės galios panaudojimo koeficientu – tai naujiems miestams ir miesteliams būdingas reiškinys, kurį statant šiluminė apkrova iš pradžių yra labai nereikšminga ir galinga. katilinės normalias eksploatavimo sąlygas pasiekia tik po kelių metų. Esant tokioms eksploatavimo sąlygoms, konkrečiai (rubliais už pagamintos šilumos vienetą) išauga daugelis šilumos energijos sąnaudų komponentų: nusidėvėjimo mokesčiai, elektros sąnaudos, aptarnaujančio personalo atlyginimai ir kt.
Galingų katilinių statybos ekonominio naudingumo laipsnis priklauso nuo miesto statybos tempų: kuo šie rodikliai didesni, tuo greičiau katilinės pasieks normalias eksploatavimo sąlygas.
Skaičiavimai parodė, kad naujuose miestuose šiuo atžvilgiu tikslingiau statyti dujofikuotas ir dispečerines grupines katilines, nes jos per savo tarnavimo laiką sumažina mažiausiai sąnaudas su santykinai mažu etato koeficientu. Tokių katilinių skaičius nuolat auga. Įkurtose specializuotose integruotų katilinių ir šilumos tinklų įmonėse yra sujungta apie 5000 katilinių, kuriose ketaus katilų skaičius sudaro daugiau nei 85% viso jų skaičiaus.
Universalių ketaus katilų (kai dirbama kietuoju ar skystuoju kuru) techniniai ir ekonominiai rodikliai per pastaruosius 20 metų gerokai pagerėjo: jų vieneto galia padidėjo nuo 0,35 iki 0,76 MW (nuo 0,3 iki 0,65 Gcal/h), o savitasis metalo suvartojimas sumažėjo nuo 8,2 iki 4,1 t/MW (nuo 9,5 iki 4,8 t/Gcal). Tačiau rimčiausias universalių šildymo katilų trūkumas yra santykinai žemas jų eksploatacinis efektyvumas: naudojant žaliavinę anglį - 0,55-0,6, o deginant dujas - 0,75-0,78. Grupinių katilinių katilų efektyvumą galima padidinti tobulinant katilinių agregatų konstrukcijas, mažinant išmetamųjų dujų temperatūrą, pasirenkant racionalų degimo režimą, automatizuojant ir dispečeruojant katilinių darbą.
Pagrindinis būdas padidinti šildymo katilinių efektyvumą – gaminti katilinius, kurių konstrukcija būtų efektyvesnė kuro deginimo efektyvumo požiūriu.
Anglies deginimo efektyvumas daugiausia padidinamas visapusiškai mechanizuojant degimo procesą. Didžiausias efektas (pagal Sanitarinės įrangos tyrimų instituto TsNIIEP inžinerinės įrangos duomenis) pasiekiamas naudojant mechaninę krosnelę su prisukamu strypu, kuri yra gana paprasta ir patikima eksploatacija, leidžianti mechanizuoti kuro tiekimą į groteles, jos judėjimas palei grotelių plotą, degančio sluoksnio prisukimas ir susidariusių šlakų pašalinimas.
Katilų su tokia krosnele bandymai parodė, kad jų eksploatacinis efektyvumas padidėja 15-20 % dėl sumažėjusių šilumos nuostolių su išmetamosiomis dujomis (dideli, kai universalių katilų konvekciniai šildymo paviršiai apauga suodžiais ir nešvarumais, taip pat padidėjęs oro perteklius, patenkantis į pakurą) ir dėl cheminio ir mechaninio kuro perdegimo.
Mechanizuoto katilinio bloko „Bratsk-1“, kuriame įrengta tokia krosnelė, naudingumo koeficientas siekia 87 proc., o tai leidžia susigrąžinti papildomas kapitalo investicijas (kogeneracinis blokas yra brangesnis nei tokio pat galingumo universalus katilas) 3-4 metai (priklausomai nuo katilinės galios ir eksploatacijos trukmės per metus).
Didinant katilų efektyvumą, didelę reikšmę turi jų dujų tankis, kurio padidėjimas kartu pailgėja katilų veikimo trukmei (karštų dujų srautas iš krosnies į konvekcinius dūmtakius per tarpus tarp sekcijų šildo metalą). Kaip parodė tyrimai, esant tarpo pločiui iki 2 mm pagal GOST, oro pertekliaus koeficientas siekia 1,5-1,7 vietoj rekomenduojamo 1,2 ir atitinkamai didėja šilumos nuostoliai su išmetamosiomis dujomis ir mažėja katilų efektyvumas.
Tarpų sandarinimas asbesto virvele neužtikrina reikiamo dujų sandarumo. Rekomenduojama naudoti Santechnikos mokslinio tyrimo instituto sukurtą karščiui atsparią sandarinimo mastiką „Vixisant“, pagamintą
pagamintas silikono elastomerų pagrindu su šilumą stabilizuojančiais priedais ir užpildais bei mažos molekulinės masės guma. Ši mastika tepama nuo vamzdžių iki jungiamųjų briaunų paviršiaus.
Šiuo metu užsienyje plinta ketaus katilai, veikiantys esant slėgiui. Tokių katilų privalumai yra oro pertekliaus koeficiento pastovumas ir, atitinkamai, didelis efektyvumas, didelis šilumos pašalinimas nuo šildymo paviršiaus. Tokie katilai kuriami ir mūsų šalyje. Jų darbas neįmanomas be sandarinimo mastikos, pvz., Vixisant.
Mažos ir vidutinės galios katilų konstrukcijų patobulinimai praktiškai panaikino perspektyvas mūsų šalyje įdiegti kontaktinius šildytuvus FNKV, kurių efektyvumas dėl kontaktinio šilumos perdavimo buvo artimas vienybei. Tokių įrenginių trūkumas – elektros kaina pašildytam vandeniui pakelti iki reikiamo aukščio ir įveikti sistemos hidraulinį pasipriešinimą – nėra lemiamas lyginant su baziniu variantu – santykinai žemo efektyvumo katilais. Dabar ši nauja technika pasirodė ekonomiškai nepraktiška.
Išmetamųjų dujų temperatūra dažniausiai mažinama naudojant ekonomaizerius, sumontuotus po katilų. Kuo brangesnis jose deginamas kuras, tuo tikslingiau dujas giliau vėsinti ekonomaizeryje. Ekonomiškai pagrįsta šių dujų temperatūra už ekonomaizerio t`` ekv.cel turi tenkinti sąlygą.
Kur t eq.cor- minimali leistina dujų temperatūra ekonomaizeryje, nustatyta atsižvelgiant į jo paviršių korozijos neleistinumą;
t` ek-į ekonomaizerį patenkančių dujų temperatūra.
Paviršiniai ekonomaizeriai nesumažina išmetamųjų dujų temperatūros iki ekonomiškai pagrįstos vertės. Be to, mažo galingumo katilinėse nepraktiška montuoti įprastus ekonomaizerius, nes jų išdėstymas reikalauja nemažos papildomos erdvės, o įprastų ekonomaizerių gamybai – daug metalo. Šių trūkumų nėra kontaktiniuose ekonomaizeriuose, kurie naudoja ne tik jautrią išmetamųjų dujų šilumą, bet ir latentinę garavimo šilumą, kuri užtikrina aukštą ekonominį jų naudojimo efektą.
Šiuo metu masiškai gaminami iki 1,22 MW (1,05 Gcal/h) galios kontaktiniai ekonomaizeriai EK-BM, naudojami pramonės ir savivaldybių įmonių katilinėse; Jie šildo vandenį technologinėms reikmėms. Kontaktinių ekonomaizerių privalumai: metalo taupymas, didelis šilumos mainų tarp dujų intensyvumas ir keraminio žiedinio sandariklio sluoksnis, didelis šilumos mainų paviršiaus plotas tūrio vienete ir staigus katilinių efektyvumo padidėjimas (10-15%). .
Tačiau EK-BM ekonomaizeriai turi ir didelių trūkumų: dideli agregato matmenys (1,22 MW galia, ilgis 2,44, plotis 2 ir aukštis 5 m; didelė masė - 5 t, įskaitant metalinių detalių masę 2,2 t ); negalėjimas panaudoti miesto vandentiekio tinkle susidariusio slėgio pašildytam vandeniui pakelti vartotojams (dėl vandens srovės trūkimo ekonomaizerio viduje); ekonomaizerių netinkamumas tiekti karštą buitinį vandenį, nes kontaktinio šildymo metu į vandenį patenka išmetamosiose dujose esančios kancerogeninės medžiagos, azotas ir anglies oksidai.
Šie trūkumai pašalinami T.P.Kalašnikovos sukurtame kontaktiniame ekonomaizeryje poreikiai.
" Dujos iš katilinės surinkimo šernų patenka į kontaktinį ekonomaizerį ir, atidavusios šilumą apie 30°C temperatūroje, dūmtraukiu pašalinamos į kaminą. Vanduo į ekonomaizerį patenka per vandens skirstytuvą, pagrindinis vandens šildymas vyksta antgalyje, kurį sudaro keraminiai žiedai. Tada iki 65°C temperatūros pašildytas vanduo patenka į šilumokaitį, kur atiduoda šilumą vandeniui iš čiaupo ir pumpuojamas į vandens skirstytuvus, o maždaug iki 55°C pašildytas vanduo iš čiaupo išleidžiamas į karšto vandens akumuliacinį baką. tiekimo sistema. Tačiau šilumokaičio ir siurblio tarnavimo laikas yra trumpas, nes pirminės grandinės vandenyje yra didelis ir nuolat didėjantis laisvojo anglies dioksido ir deguonies kiekis. Šiuo atžvilgiu montuojami rūgštims atsparūs nuotekų siurbliai ir naudojami plastikiniai vamzdžiai bei šilumokaičiai.
Tokio ekonomaizerio šildymo galia katilinei su šešiais Minsk-1 katilais, kurių kiekvieno šiluminė galia po 0,93 MW (0,8 Gcal/h), buvo nustatytas 1 MW (0,86 Gcal/h), todėl buvo galima atsisakyti. vieno katilo įrengimas (katilo naudingumo koeficientas padidėjo 18 proc.). Didėjant kuro sąnaudoms, kapitalo investicijų atsipirkimo laikotarpis neviršija 2 metų.
Ekonominis tokio ekonomaizerio naudojimo efektyvumas labai priklauso nuo jo purkštuko drėkinimo vandeniu tankio, jame esančių dujų greičio ir priimto purkštuko aukščio. Didėjant dujų greičiui, mažėja ekonomaizerio savikaina ir didėja jų šilumos panaudojimo lygis, tačiau didėja energijos sąnaudos. Tuo pačiu metu šios išlaidos ir vandens lygis didėja didėjant drėkinimo tankiui arba purkštukų aukščiui.
Akivaizdu, kad yra keletas išvardintų parametrų verčių derinių, kuriems esant nurodytos įrengimo išlaidos būtų minimalios. Sunkumas rasti tokį optimalų derinį žymiai sumažėja, jei pirmiausia randamas didelio purkštukų šiluminio efektyvumo intervalas, kuris yra tūrinio šilumos perdavimo koeficiento k v, W/(m 3∙ K) [kcal/(h) koeficientas. ∙m 3∙ C), padalytas iš galios N, išleista purkštuko pasipriešinimui įveikti. Pirma, jo šilumos perdavimo koeficientas kn nustatomas pagal N. M. Žavoronkovo formulę:
. (13.2)
Tūrinis šilumos perdavimo koeficientas k v yra k n ir purkštuko 1 m 3 paviršiaus ploto sandauga (25x25 mm žiedams šis plotas yra ≈205 m 2).
Reikiama galia nustatoma naudojant gerai žinomas formules. Vidutinis dujų greitis ekonomaizeryje neturi viršyti 1-1,2 m/s, o drėkinimo tankis – 5-10 m3/(m2 ∙h). Esant tokioms sąlygoms, galima gana ekonomiškai atlikti šilumos perdavimo procesą ir neįrengti pernelyg didelių gabaritų ir brangaus ekonomaizerio korpuso.
Ekonomaizerio bloko ekonominį efektyvumą taip pat galima padidinti naudojant kitų tipų sandariklius, kurie sujungia didesnį šilumos mainų paviršiaus plotą ir aerohidrodinamiškai racionalesnę formą. Vieno ar kito antgalio pasirinkimą lemia ekonominiai skaičiavimai.
Ekonomiškai labai efektyvią kontaktinių šilumokaičių naudojimo katilinėse schemą sukūrė Sanitarinės inžinerijos ir statybinės įrangos tyrimų institutas (Kijevas). Tokiose katilinėse esantys ne tik kontaktiniai ekonomaizeriai, bet ir kontaktiniai oro šildytuvai leidžia vienu metu sumažinti kuro sąnaudas ir atsisakyti cheminio vandens apdorojimo šilumos tiekimo sistemai maitinti. Toks rezultatas pasiekiamas dėl to, kad kontaktiniame ekonomaizeryje vykstantis kondensato susidarymo procesas (iš vandens garų, esančių dūmų dujose) sustiprinamas drėkinant į kontaktinį oro šildytuvą patenkantį orą. Tokios schemos panaudojimas Čeliabinsko plexiglas gamyklos energetinių technologijų komplekso integruotoje katilinėje (du katilai KV-GM-50 ir vienas katilas GM-50) parodė, kad šildant į katilus patenkantį orą gali susidaryti tiek daug kondensato. gauti, kad katilinę būtų galima eksploatuoti be cheminio vandens valymo (grįžus iš šildymo sistemų daugiau kaip 66% kondensato). Papildomas efektas – kelis kartus sumažintas azoto oksidų išmetimas (iš kamino į atmosferą).
Ekonomaizeryje šildomas vanduo patenka į dekarbonizatorių, o po to, naudojant siurblį, nukreipiamas į tarpinį šilumokaitį ir karšto vandens tiekimo sistemos šilumokaitį, o vėliau grįžta į ekonomaizerį. Dalis šio vandens tiekiama į rezervuarą, iš kurio jis pumpuojamas į deaeratorių ir tiekiamas į šildymo sistemą.
Oro šildytuve cirkuliuojantis vanduo sumaišomas su vandentiekio vandeniu, kurio dalis kompensuoja jo nuostolius dėl garavimo oro šildytuve, o likusi dalis pašalinama į kanalizaciją, pasiimant su savimi vandenyje esančias druskas.
Tokios katilinės eksploatavimas Čeliabinsko plexiglas gamykloje leido sumažinti pagamintos šiluminės energijos sąnaudas 15%, o specifines kapitalo investicijas - 10%, palyginti su tais pačiais ekonominiais rodikliais įprastoje tokio paties galingumo katilinėje.
Reikšmingas grupinių katilinių efektyvumo didinimas pasiekiamas sukūrus (jų projektavimo metu) racionalų katilų darbo režimą; šiuo režimu katilų efektyvumas esant bet kokiai katilinės apkrovai turėtų būti artimas maksimaliam tam tikram katilo tipui ir kuro rūšiai.
Yra žinoma, kad padidėjus katilo šiluminei galiai mažėja savitieji nuostoliai į aplinką q 5, o savitieji nuostoliai su išmetamosiomis dujomis 2 k., cheminis perdegimas q 3 ir mechaninis q 4 nepakankamo degimo padidėjimas. Pirma, nuostolių sumažėjimas q 5 yra didesnis nei nuostolių padidėjimas q 2+ q 3+ q 4 ir katilo efektyvumas didėja, bet tada nuostoliai q 2+ q 3+ q 4 didinti, o ne mažinti q 5, ir efektyvumas pradeda mažėti.
Žinant katilų naudingumo koeficiento priklausomybę nuo jų šiluminės apkrovos, galima nustatyti racionalų jų veikimo režimą.
AKH (komunalinių paslaugų akademija) teigimu, ekonomiškiausias katilų Kch-3 ir Kch-2, turinčių prieškamerinius arba įpurškimo degiklius, deginančius dujas, kurių efektyvumas ne mažesnis kaip 85%, ir deginant kurą, eksploatavimas. alyva - ne mažiau kaip 82% katilams Kch-2 ir 85% Kch-3 katilams. Atsižvelgiant į tai, kiekvieno katilo eksploatavimo grafikas sudaromas laikantis šių pagrindinių sąlygų: 1) veikiančių katilų skaičius per visą šildymo laikotarpį turi užtikrinti jų veikimą ne mažesniu kaip minimalaus leistino naudingumo koeficientu; 2) pirmiausia pradedami eksploatuoti didžiausio naudingumo koeficiento katilai.
Remiantis šiomis sąlygomis, galima sudaryti keturių Universal-5 katilų, esančių vienoje katilinėje, kurių šiluminė galia 1,58 MW (1,36 Gcal/h), darbo grafiką. Vienas katilas turi veikti esant katilinės apkrovai iki 0,35 (0,3), du katilai - nuo 0,35 iki 0,62 (0,3 iki 0,53), trys katilai - nuo 0,62 iki 0,87 (nuo 0,53 iki 0,75) ir keturi katilai - su didesne nei 0,87 MW (0,75 Gcal/h) apkrova. Akivaizdu, kad atsižvelgiant į projektinę katilinės šilumos galią, katilai veiks mažiau ekonomiškai; šis trumpas laiko tarpas pasireikš, kai apkrova viršys 0,36∙4=1,44 MW (1,24 Gcal/h). Esant projektinei išorės oro temperatūrai – 32°C ir vidaus oro temperatūrai 18°C, vienas katilas turi veikti esant aukštesnei nei 5°C išorės oro temperatūrai, du katilai – nuo 5 iki –2°C, trys katilai svyruoja nuo -2 iki -10°C ir keturi katilai - esant žemesnei nei -10°C temperatūrai. Dar didesnis efektas bus gautas, jei, be šių skaičiavimų, vandens, išeinančio iš kiekvieno katilo, temperatūros bus nustatytos skirtingose t "H.
Panašius grafikus reikėtų sudaryti ir katilinėms su didesniais katilais. Visais atvejais tokių grafikų buvimas kaip atitinkamų katilinių projektų dalis leis sutaupyti daug kuro be papildomų kapitalo investicijų.
Praktika parodė, kad rankiniu būdu reguliuojant katilų šildymo galią, jų naudingumo koeficientas yra žymiai mažesnis nei apskaičiuotasis. Naudojant automatiškai veikiančius reguliatorius, dujinių katilų efektyvumas žymiai padidėja. Šiuo atveju katilinės šildymo galia reguliuojama palaikant iš katilų išeinančio vandens temperatūrą pagal apskaičiuotą šildymo grafiką. Tuo pačiu keičiant į degimo zoną tiekiamo oro kiekį (su reguliuojamu dujų srautu), užtikrinamas kokybiškas degimas.
Katilinių efektyvumo didinimas taip pat pasiekiamas dispečerinis jų darbas ir automatinių dujų degimo valdymo įtaisų buvimas dujiniuose katiluose. Sankt Peterburgo tyrimų instituto AKH duomenimis, naudojant tokius įrenginius, reguliuojant degimo procesą rankiniu būdu, dujų sąnaudos sumažėja 7% nuo jų apskaičiuotos vertės. Katilinių eksploatavimo dispečerinis papildomas šilumos taupymas, nes leidžia laiku aptikti ir pašalinti visus degimo proceso pažeidimus. Kartu sprendžiamas ir antras, labai svarbus uždavinys - katilines aptarnaujančių darbuotojų skaičiaus mažinimas. Daugeliu atvejų tai pasiekiama iš katilinių pašalinus visą eksploatuojantį personalą ir periodiškai juos aptarnaujant valdymo centro personalo mechanikams.
Taigi, ypač daugelyje šalies miestų, buvo vykdomas grupinių katilinių darbų dispečerinis, organizuojamas pagal vieno ar dviejų etapų schemą. Pirmoje schemoje visos katilinės yra prijungtos tiesiai prie centrinio valdymo centro antroje schemoje, centrinis taškas yra prijungtas prie vietinių valdymo centrų, kurie gauna signalus apie kiekvienos prie šio taško prijungtos katilinės darbą. Vienpakopė schema yra paprastesnė, tačiau kiekvienai prijungtai katilinei reikia atskirų ryšių linijų. Taikant dviejų etapų schemą, šių linijų kaina yra mažesnė, tačiau padidėja valdymo patalpų įrengimo kaštai.
Ekonominis katilinių eksploatavimo dispečerinis pagrįstumas nustatomas lyginant tradicinių katilinių pateiktas išlaidas rubliais. P n.a. ir išsiųsti P d:
Kur Zko t ir Z d- nedispečerines ir dispečerines katilines aptarnaujančio personalo darbo užmokestis (su kaupimu); K o- kapitalo investicijos į įrangą ir prietaisus;
K p, K zd, K l- projektavimo darbų, valdymo patalpų ir ryšių linijų tiesimo išlaidos;
R o, R l, R a- ryšio linijų dispečerinės sistemos įrangos kapitalinio remonto ir patalpų nuomos išlaidos;
∆T- sąnaudų už suvartotą šilumą šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemose, prijungtose prie šių dispečerinių katilinių, mažinimas;
U– išlaidų faktorius.
Katilinės dispečerinės sistemos aptarnavimo pamoka šiuo metu gali būti nustatyta tik preliminariai, nes techninės pažangos perspektyvos šioje būsto ir komunalinių paslaugų srityje dar neaiškios. Tačiau galima daryti prielaidą, kad jis bus artimas vidutiniam gyvenamųjų namų inžinerinės įrangos eksploatavimo laikui, kuris šiuo metu imamas 30-35 metų, atsižvelgiant į pasenimą; šiuo atveju U≈ 12.
Ryškus pramoninio šildymo katilinių efektyvumo sumažėjimas pastebimas dėl staigių apkrovų svyravimų, didelių dydžių ir trumpo laiko (tais atvejais, kai šiluminės apkrovos technologinėms reikmėms žymiai viršija šildymo ir vėdinimo ir jos yra nevienodos). Dėl kintamo šilumos suvartojimo kinta krosnies darbo režimas, kuris dėl savo inercijos ne iš karto prisitaiko prie pasikeitusios apkrovos, o katilas dirba nepastovioje būsenoje; tuo pačiu vertikalių vandens vamzdžių katilų efektyvumas sumažėja 4-8%.
Šiluminių akumuliatorių naudojimas užtikrina pastovios apkrovos katilų veikimą dideliu efektyvumu tais atvejais, kai jos svyravimai tarp vartotojų yra labai dideli. Be to, akumuliatoriai sugeria dalį didžiausios apkrovos, todėl dažnai galima sumažinti sumontuotų katilų skaičių ar jų vieneto galią.
Jeigu pramoninio šildymo katilinėje yra garo katilai, patartina naudoti kintamo slėgio garo-vandens akumuliatorius. Sumažėjus slėgiui jose, vanduo perkais ir iš dalies virs garais, kurie papildomai tiekiami vartotojams. Sumažinus apkrovą dalis susidarančių garų patenka į baterijas, kur kondensuojasi, padidindama akumuliatoriuose esančio vandens entalpiją.
Tokios baterijos plačiai naudojamos užsienyje. Jų įrengimo pagrįstumas nustatomas ekonominiu skaičiavimu, kuriame atsižvelgiama į katilinės efektyvumo padidėjimą vidutiniškai 10 proc. Ekonomiškai pagrįsto baterijų naudojimo sritis priklauso nuo jų talpos santykio L, t garo, iki vidutinės katilinės apkrovos D vid., t/val. Pasak Yu L. Gusevo ir I. I. Pavlovo, su L/Dsr iki 4,2, lyginant nurodytas išlaidas katilinei su keturiais dujofikuotais DKVR-10 katilais ir katilinei su trimis tokiais pat katilais ir akumuliatoriumi.
Didžiausias baterijų naudojimo efektas pasiekiamas kietu kuru veikiančiose katilinėse, nes tokiais atvejais dėl didelės krosnies ir kuro sluoksnio šiluminės inercijos katilai įjungiami į darbo režimą su dideliu efektyvumu (po piko ar smarkiai sumažėjusios apkrovos) po žymaus laiko intervalo .
Daugelyje įmonių garo nuostoliai kartais siekia 15–20% visos produkcijos. Dažniausios šių nuostolių priežastys yra garo gaudyklių gedimas, antrinio garo susidarymas kondensato surinkimo rezervuaruose ir garo katilų pūtimas.
Kad kondensato gaudyklė veiktų normaliai, būtina, kad garų slėgis jo įleidimo angoje būtų ne mažesnis kaip 35 kPa (0,35 kgf/cm 2) ir kad jis galėtų išspausti kondensatą į kondensato liniją, jei pastaroji yra aukščiau kondensato gaudyklė. Jei slėgis mažesnis, įrengiamos atraminės poveržlės, tačiau pasikeitus garų slėgiui jos negali atitinkamai pakoreguoti išleidžiamo kondensato kiekio. Šių trūkumų neturi reguliuojama laikanti poveržlė, kurios perėjimo angos skerspjūvis keičiamas naudojant varžtą.
Poveržlė montuojama tarp dviejų flanšų. Norint jį suremontuoti, taip pat greitai išleisti didelį kiekį kondensato, susidariusio garo vamzdyno eksploatacijos pradžioje, šalia poveržlės įrengiama aplinkkelio linija su ant jos esančiu uždarymo vožtuvu.
Apibūdinimas:
Energijos sąnaudos sudaro didelę bet kurio komercinio pastato eksploatavimo išlaidų dalį. Inžinerinių sistemų modernizavimas gali sumažinti šias išlaidas. Kapitalinės investicijos į katilinės įrangos modernizavimą daugeliu atvejų turi trumpą atsipirkimo laikotarpį.
Katilinės modernizavimo ekonominis efektyvumas
Energijos sąnaudos sudaro didelę bet kurio komercinio pastato eksploatavimo išlaidų dalį. Inžinerinių sistemų modernizavimas gali sumažinti šias išlaidas. Kapitalinės investicijos į katilinės įrangos modernizavimą daugeliu atvejų turi trumpą atsipirkimo laikotarpį.
Labai efektyvus reguliavimas
Vienas geriausių būdų užtikrinti efektyvų katilinės darbą – itin efektyvus reguliavimas, kuris gali būti taikomas tiek garo, tiek karšto vandens katilinėms. Itin efektyvus valdymas leidžia sutaupyti vidutiniškai 4–5 % sunaudotos šiluminės energijos ir atsiperka per metus.
Kaip galite pagerinti savo katilo efektyvumą? Yra žinoma, kad esant tam tikram oro ir kuro srauto santykiui, katilo viduje vyksta visiškas degimas. Tokiu atveju būtina pasiekti degimo procesą su minimaliu oro pertekliaus kiekiu, tačiau esant privalomai sąlygai užtikrinti visišką kuro degimą. Jeigu į pakurą tiekiamas perteklinis oras didesniais kiekiais, nei reikia normaliam degimo procesui, tai perteklinis oras nedega ir tik nenaudingai vėsina pakurą, o tai savo ruožtu gali sukelti nuostolius dėl cheminio nepilno kuro degimo.
Taip pat būtina kontroliuoti išmetamųjų dujų temperatūrą. Kai išmetamųjų dujų temperatūra katilo išėjimo angoje yra per aukšta, įrenginio efektyvumas gerokai sumažėja dėl į atmosferą išsiskiriančios perteklinės šilumos, kurią būtų galima panaudoti pagal paskirtį. Tuo pačiu metu dirbant su skystuoju kuru, išmetamųjų dujų temperatūra katilo išleidimo angoje neturi nukristi žemiau 140 °C, kai sieros kiekis kure yra ne didesnis kaip 1%, ir žemiau 160 °C sieros kiekis kure yra ne didesnis kaip 2–3%. Šios temperatūros vertės nustatomos pagal išmetamųjų dujų rasos tašką. Esant tokioms temperatūroms, dūmų vamzdeliuose ir dūmų surinkimo kameroje prasideda kondensacijos procesas. Kai degaluose esanti siera susiliečia su kondensatu, dėl cheminės reakcijos pirmiausia susidaro sieros rūgštis, o paskui – sieros rūgštis. Rezultatas – intensyvi šildymo paviršių korozija.
Norint pasiekti didesnį didelio tikslumo reguliavimo efektyvumą, pirmiausia būtina atlikti pagrindinį krosnies ir kaminų valymą. Norint sumažinti oro perteklių ir sumažinti išmetamųjų dujų temperatūrą, būtina:
– pašalinti nuotėkius degimo kameroje;
– patikrinti kamino trauką ir, jei reikia, į kaminą sumontuoti sklendę;
– padidinti arba sumažinti katilo vardinę įėjimo galią;
– stebėti degimo oro kiekio atitiktį;
– optimizuoti degiklio moduliavimą (jei degiklyje yra ši funkcija).
Dujiniams katilams galite naudoti dujų skaitiklį ir chronometrą, kad nustatytumėte, ar į degiklį tiekiamas reikiamas kuro kiekis. Jei katilas kūrenamas sunkiąja alyva, patikrinama, ar srauto matuoklio antgaliu išmatuotas srautas ir alyvos siurblio sukuriamas slėgis yra tinkami efektyviam katilo darbui.
Degimo efektyvumui įvertinti naudojamas išmetamųjų dujų analizatorius. Matavimai atliekami prieš ir po reguliavimo.
Labai efektyviam reguliavimui tinkamiausi yra katilai su pripučiamomis dujinėmis ir alyvos pakuros. Mažiau tinkami katilai su kombinuotais degikliais dviejų rūšių kurui, taip pat dujiniai katilai su atmosferiniais degikliais.
Kombinuotiems degikliams vienos rūšies kuro naudojimas dažnai yra kompromisas siekiant išlaikyti funkcionalumą naudojant kitos rūšies kurą. O dujinių katilų su atmosferiniu degikliu reguliavimą riboja techniniai reglamentai ir įrangos fizinės charakteristikos.
Reguliavimas leidimais
Ketaus katilams šildymo sistemose reguliuojant šilumos tiekimą į šildymo sistemą pagal vidinę oro temperatūrą pastato valdymo kambaryje („nukrypimo“ reguliavimas), tai galima atlikti periodiškai išjungiant sistemą (“ apėjimo“ reguliavimas), naudojant temperatūros jutiklį. Taip sutaupysite 10–15% sunaudotos šiluminės energijos ir atsipirks per dvejus metus.
Plieniniams katilams šis vandens temperatūros reguliavimo būdas yra nepageidautinas. Plieninio katilo stiprumo charakteristikų požiūriu didelis temperatūrų skirtumas nėra pavojingas, tačiau katilas neturėtų būti eksploatuojamas, kai vandens temperatūra grįžtamajame vamzdyne (katilo įvade) yra žemesnė nei 55 °C. Faktas yra tas, kad esant tokiai katilo vandens temperatūrai, dūmų dujų temperatūra sąlyčio su dūmų vamzdžio sienele vietose gali būti žemesnė už rasos taško temperatūrą, todėl ant dūmų sienelių susidarys kondensatas. vamzdžius ir sukelti jų ankstyvą koroziją. Todėl jie dažnai naudoja vandens temperatūros reguliavimą naudodami trijų krypčių vožtuvą su temperatūros jutikliu, šio metodo trūkumas yra ilgas atsipirkimo laikotarpis, nuo 5 metų ir daugiau. Kaip alternatyvą galima naudoti praleidimo valdymą kartu su termostatiniu grįžtamojo vandens temperatūros jutikliu. Šis metodas yra mažiau ekonomiškas ir atsipirks per 4–5 metus.
Reguliavimas išjungiant
Įprasta praktika, kad rudenį, prasidėjus šildymo sezonui, priežiūros tarnyba paleidžia šildymo sistemą ir išjungia tik pavasarį. Tai lemia tai, kad net šiltomis dienomis katilas neišsijungia ir toliau dirba.
Automatinis valdymas išsijungiant lauko temperatūrai pasiekus +8 °C gali sutaupyti nuo 3 iki 5% sunaudotos šiluminės energijos ir atsipirks per 2–3 metus.
Katilo ciklo reguliavimas
Jei katilo darbas reguliuojamas „pravažiavimais“, priklausomai nuo lauko oro temperatūros, dažnai iškyla tokia problema: pereinamaisiais laikotarpiais, kai lauko temperatūra dienos metu smarkiai kinta, katilo įjungimo/išjungimo ciklas dažniausiai būna trumpas, vamzdžiai ir šildymo prietaisai nespėja tinkamai sušilti ir dėl to pastatas per mažai įkaista; žiemą, kai šalta temperatūra išlieka pastovi, katilo įjungimo/išjungimo ciklas yra pernelyg ilgas, todėl pastatas perkaista. Norint pašalinti šią problemą, rekomenduojama įdiegti valdiklį, kuris reguliuoja minimalų ir maksimalų katilo įjungimo laiką. Taip sutaupoma nuo 3 iki 5% sunaudotos šiluminės energijos ir atsipirks maždaug per 3 metus.
Straipsnis parengtas N. A. Šonina, MARchI vyresnysis dėstytojas
P.B. Rosliakovas, K.A. Plešanovas,
Maskvos energetikos institutas (technikos universitetas)
ANOTACIJA
Žemiau aptariame kuro deginimo būdą su kontroliuojamu cheminiu deginimu, kuris leidžia sumažinti azoto oksidų emisiją 20-40% ir padidinti katilo efektyvumą. Pateikiami metodo įgyvendinimo, eksperimentinių ir teorinių studijų rezultatai.
1. ĮVADAS
Rusijos vyriausybės patvirtintoje Rusijos energetikos strategijoje iki 2030 m. nustatyti nauji uždaviniai pagerinti viso Rusijos kuro ir energetikos komplekso energetinį ir aplinkosaugos efektyvumą. Šie reikalavimai yra suformuluoti naujai ir jau veikiančiai galios įrangai, ypač garo katilams.
2. KURO DEGINIMO BŪDAI
2.1. Tradicinės idėjos apie kuro deginimą katilinėse
Didžioji dalis techninio katilų parko Rusijoje buvo sukurta iki 80-ųjų. Tuo metu buvo manoma, kad kuras turi būti deginamas esant didelei degimo kameros skerspjūvio šiluminei įtampai qF, oro pertekliaus koeficientui a, esant aukštai temperatūrai aktyvaus degimo zonoje (ACZ) - tai leidžia sumažinti nuostolius naudojant chemines ir mechaninis kuro deginimas. Tačiau tokiomis sąlygomis azoto oksidų NOX emisija yra didžiausia. Todėl esamų katilų aplinkosauginių charakteristikų gerinimo problema yra ypač opi.
2.2. Katilų aplinkosauginių charakteristikų gerinimo būdai, įgyvendinami kuro deginimo stadijoje
Priemonių, mažinančių kenksmingų medžiagų (HS) emisiją ant senų katilų, įdiegimas, pvz., laipsniškas, laipsniškas deginimas, degimo produktų recirkuliacija ir kt. paprastai sumažina katilo efektyvumą, reikalauja daug rekonstrukcijos ir didelių finansinių išlaidų.
2004 m. priėmus federalinį įstatymą „Dėl Jungtinių Tautų bendrosios klimato kaitos konvencijos Kioto protokolo ratifikavimo“, šalis ypatingą dėmesį skyrė šiluminių elektrinių efektyvumui ir CO2 šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo į aplinką mažinimui. atmosfera. Todėl šiuolaikinės oksidų mažinimo priemonės
azotas turėtų ne tik pagerinti katilo aplinkosauginę saugą, bet ir padidinti jo veikimo efektyvumą. MPEI sukurtas kuro deginimo su kontroliuojamu cheminiu deginimu būdas apjungia reikalavimus, keliamus katilo aplinkosauginiam ir ekonominiam efektyvumui gerinti.
Metodas yra optimalus įgyvendinimo požiūriu, nes yra paprastas, nebrangus ir greitai įgyvendinamas.
3. KURO DEGIMAS KONTROLIUOJAMU CHEMINIO PERDEGIMU
3.1. Fizinė metodo esmė
Pagrindinė kuro deginimo su vidutiniu degimu metodo idėja yra sumažinti vietinį oro perteklių degimo kameroje, sumažinant į krosnį tiekiamo organizuoto oro kiekį. Sumažėjęs laisvo deguonies kiekis degimo zonoje slopina šiluminių ir kuro azoto oksidų susidarymą, o nepilno kuro degimo produktų emisija, kurią kontroliuoja anglies monoksido CO kiekis degimo produktuose, šiek tiek padidėja (1 pav.). .
3.2. Optimalaus kuro degimo režimo nustatymas
Eksperimentiniuose tyrimuose, atliktuose deginant įvairių rūšių kurą įvairaus galingumo katiluose, buvo nustatytos katilų aplinkosauginės ir ekonominės charakteristikos. Šiluminių elektrinių išmetamosiose dujose yra įvairaus kiekio aplinkai kenksmingų priemaišų
Katilo eksploatavimo saugumas aplinkai buvo įvertintas bendro toksinio pavojaus rodikliu ΠΣ, kuriame atsižvelgiama į kenksmingų priemaišų kiekį ir jų toksiškumą. Tyrimų, kai iš katilo išeinančiose dujose CO kiekis neviršija standartizuotų 300-400 mg/nm3* ribų, ΠΣ sumažėja 1,5-2 kartus. Tuo pačiu metu nepilno kuro degimo produktų (benzo(a)pireno (B(A)P) ir CO) indėlio augimas išaugo tik iki 2-10% (2 pav.).
Katilo efektyvumas buvo įvertintas pagal jo naudingumą. Tiriant gamtines dujas kūrenančius katilus, didžiausias naudingumo koeficientas susidaro, kai CO kiekis išmetamosiose dujose yra nuo 50 iki 100 mg/Nm3 (3 pav.).
Skaitmeniniai eksperimentai, atlikti naudojant ROSA-2 SPP, sukurtą Maskvos energetikos instituto Garo generatorių inžinerijos katedroje, parodė, kad CO kiekis katilo išmetamosiose dujose, esant 50 mg/nm lygiui, atitinka katilo degimą. iš anksto sumaišytas vienalytis kuro ir oro mišinys esant<х=1. При этом КПД котла максимален, т.к. потери от недожога топлива
Esant realioms gamtinių dujų deginimo sąlygoms, ΝΟΧ emisijos sumažėja nuo 20 iki 40%. Toliau didinti CO kiekį katilo išmetamosiose dujose nepraktiška, nes katilo efektyvumas mažėja, o ΝΟΧ emisija šiek tiek keičiasi.
bКз- /5-i.yi M; ί – skaitinis eksperimentas
Kaip bendrasis metodo efektyvumo kriterijus, atsižvelgiant ir į aplinkos saugumą, ir į katilo efektyvumą, bendra stoties S^ įmoka už kenksmingų medžiagų emisiją (HS) 5ВВ pagal sunaudotą kurą 5T: 5Σ = 5T + Sm. Kuro kaina buvo lygi 2230 rublių. už 1000 m3 gamtinių dujų (nustatyti kainas 2009 m. I ketvirtį).
Esant dabartiniams reguliuojamiems mokesčiams už kenksmingus išmetimus, vyraujanti priklausomybės vertė 5Σ = DSO), parodyta Fig. 5, turi kuro įkrovą (daugiau nei 99,9%). Ypač reikėtų pažymėti, kad gamtinės dujos šiuo metu yra pigiausias kuras Rusijoje. Tačiau deginant kitų rūšių kurą, 5Σ vertę taip pat daugiausia lems kuro savikaina, t.y. katilo efektyvumas.
Iš to, kas išdėstyta pirmiau, išplaukia, kad optimalus katilo darbo režimas, kai jis veikia su vidutiniu deginimu, yra režimas, kuriuo pasiekiamas maksimalus efektyvumas. Nežymi TPP mokesčių už kenksmingų medžiagų išmetimą į atmosferą dalis visose veiklos sąnaudose rodo brangių oro apsaugos priemonių diegimo netikslingumą. Dažnai jų įdiegimas esamuose katiluose, be pastebimų kapitalo sąnaudų katilo rekonstrukcijai, padidina eksploatavimo išlaidas. Tokia padėtis yra argumentas už esamų mokesčių už kenksmingų medžiagų išmetimą į atmosferą didinimą.
Visos vertės tekste ir iliustracijose pateiktos pagal standartines sąlygas: temperatūra 0 "C, slėgis 101,3 kPa ir oro perteklius dujose a = 1,4.
3.3. Užsienio mokslininkų darbo rezultatai
Siūlomo deginimo būdo su kontroliuojamu perdegimu tyrimų ir diegimo rezultatus patvirtina užsienio darbų išvados, kuriose ši deginimo technologija vertinama kaip kombinuotas aplinkosaugos saugos ir katilo darbo efektyvumo didinimo problemų sprendimas.
Visų pirma, darbuose, skirtuose kietojo kuro deginimui katiluose, azoto oksido emisija sumažėjo nuo 10 iki 30%. Gamtinių dujų atveju NOx mažinimo efektyvumas svyruoja nuo 10 iki 20%.
Tiriant siūlomą kuro deginimo būdą, jis buvo įgyvendintas elektrinėse (BKZ-75-3,9GM, TsKTI-75-3,9, TP-150, TGM-84B, TPE-430) ir vandens šildymo įrenginiuose ( KVGM-180-150) katilai, kuriuos naudojant buvo gauti teigiami rezultatai.
Tyrimo rezultatai leidžia rekomenduoti siūlomą kuro deginimo vidutiniu deginimu būdą, siekiant sumažinti azoto oksidų emisiją esamuose subkritinio slėgio katiluose (SCP), kurių garo našumas iki 500-640 t/val. nepelninga įgyvendinti brangiai kainuojančias oro apsaugos priemones.
4. KURO DEGIMO SU KONTROLIUOJAMU CHEMINIU NEDEGIMU ĮDIEGIMAS
Naudojant tradicinį degimą, galutinis kuro degimas turi vykti tik degimo kameroje. Visiškas kuro degimas pakuroje buvo pasiektas organizuotai didinant į pakurą tiekiamo oro kiekį ir palaikant aukštą temperatūrą degimo zonoje. Tai lėmė būtinų prietaisų degimo produktų sudėčiai stebėti stoka. Padidėjęs oro perteklius krosnyje padidino azoto oksidų susidarymą ir per didelius katilo išmetamųjų dujų nuostolius. Dabartinis technologinės plėtros lygis leidžia įrengti degimo produktų sudėties stebėjimo prietaisus katilų dujų kanaluose, kurie gali pagerinti tiek katilo efektyvumą, tiek aplinkosaugines charakteristikas.
Šiuolaikiniai aplinkai nekenksmingi kuro deginimo būdai pasižymi degimo proceso vėlavimu. Gana dažnai, kaip ir deginant kurą su kontroliuojamu cheminiu perdegimu, galutinis cheminio degimo produktų pavertimas vyksta katilo konvekcinėje šachtoje. Kadangi diegiant kuro deginimo su kontroliuojamu cheminiu perdegimu metodą, būtina palaikyti optimalų oro perteklių, katiluose turėtų būti įrengtos nuolatinio instrumentinio degimo produktų stebėjimo sistemos, skirtos CO, O2 ir NO koncentracijoms degimo produktuose nustatyti.
Dauguma šiuo metu šiluminėse elektrinėse veikiančių katilų buvo pradėti eksploatuoti daugiau nei prieš 20 metų, todėl jų eksploatacinės charakteristikos paprastai nebe visiškai atitinka projektines vertes. Tai visų pirma susiję su šalto oro įsiurbimu į degimo kamerą ir katilo dujų kanalus, taip pat su vienodu kuro ir oro paskirstymu per degiklio įrenginius. Todėl prieš įvedant kuro deginimo režimus su kontroliuojamu vidutiniu degimu tokiuose katiluose būtina užsandarinti krosnį, patikrinti standartinius prietaisus ir pašalinti oro ir kuro kanalų iškraipymus. Pastarasis leidžia optimizuoti kuro degimo procesą ir sumažinti CO bei B(A)P išeigą.
Norint visiškai nustatyti kuro degimo režimą, keliose katilo dujų kelio atkarpose reikia įrengti dujų sudėties stebėjimo įrenginius.
Ši rekomendacija yra susijusi su tuo, kad katilo trajektorijoje paverčiant nepilno kuro degimo produktus, pasikeičia išmetamųjų dujų kenksmingumas. Apskaičiuotos degimo produktų bendro kenksmingumo darbinėje (už besisukančios kameros) ir valdymo (už dūmų šalinimo) sekcijų priklausomybės skirsis dirbant su perdegimu. Todėl optimalių eksploatavimo sąlygų pasirinkimas katilo su vidutiniu perdegimu, remiantis tik dujų sudėties matavimo rezultatais eksploatacinėje sekcijoje, bus klaidingas.
Todėl režimo ir kontrolės skyriuose būtina kontroliuoti O2 ir CO koncentracijas. Yra žinoma, kad azoto oksidų susidarymas yra visiškai baigtas degimo kameroje ir toliau dujų keliu jų masės srautas ir koncentracija (sausų dujų atžvilgiu ir α = 1,4) praktiškai nekinta. Todėl ΝΟΧ kiekio kontrolė iš esmės gali būti organizuojama bet kurioje iš nurodytų dujų kelio atkarpų, kur užtikrinamas didžiausias rezultatų reprezentatyvumas.
Atliekant reguliavimo bandymus eksploatacinių savybių žemėlapių sudarymo tikslais, taip pat patartina atlikti instrumentinius benzo(a)pireno kiekio matavimus dujų kelio režimo ir valdymo ruožuose. Reikia turėti omenyje, kad B(a)P kiekis nežymiai prisideda prie bendro išmetamųjų dujų kenksmingumo į atmosferą (žr. 2 pav., 4 kreivę).
Atskirai pažymėtina, kad nuolatinio dujų sudėties stebėjimo sistema, įskaitant Cb, CO ir NO analizės prietaisus, gali būti naudojama ne tik mažo toksiškumo degimo režimams įgyvendinti, bet ir kaip stebėjimo sistema. apskaičiuojant mokesčius už kenksmingus išmetimus į atmosferą ir jų sklaidą gretimose teritorijose.
Šiuolaikiniai elektros energijos gamybos proceso automatizavimo ir kuro degimo valdymo reikalavimai reikalauja į stoties automatizuotą valdymo sistemą integruoti išmetamųjų dujų stebėjimo sistemą. Remdamasi tuo, 2007 m. gruodžio mėn. Rusijos RAO UES Mokslo ir technikos taryba (STC) skyriaus „Energijos taupymo ir aplinkosaugos problemos energetikos“ posėdyje apžvelgė ir patvirtino tyrimo rezultatus. ir siūlomo deginimo būdo įgyvendinimas. NTS pripažino, kad galima įdiegti kuro deginimo su kontroliuojamu vidutiniu degimu metodą šiluminėse elektrinėse, kuriose įrengtos stacionarios matavimo sistemos išmetamųjų dujų, CO ir NOx degimo produktuose, veikiančiose kaip automatinės katilų valdymo sistemos dalis, stebėjimui.
IŠVADA
Eksperimentiniai tyrimai atlikti su katilais, kurių garo našumas nuo 75 iki 500 t/h (BKZ-75-39GM, TsKTI-75-39, TP-150, TGM-84B, TPE-430), deginant gamtines dujas.
Bandymų rezultatai rodo stabilų NOx emisijų sumažėjimą 20-40%. Bendras degimo produktų kenksmingumas sumažėja 1,5-2 kartus.
Pasiektas katilo bendrojo naudingumo padidėjimas iki 1%. Tuo pačiu metu traukos ir pūtimo kaina sumažėja iki 0,1%.
Kuro taupymas ir mokesčiai už kenksmingų medžiagų išmetimą siekia 0,5-2 milijonus rublių per metus už kiekvieną 100 t/h katilo garo.
Siūlomo deginimo būdo įgyvendinimas nereikalauja didelių medžiagų ir laiko sąnaudų. Norint padidinti katilų efektyvumą, katiluose turi būti įrengtos dūmų (O2, CO ir NOX) sudėties instrumentinės kontrolės priemonės.
SIMBOLIŲ SĄRAŠAS
FEC - kuro ir energijos kompleksas; Efektyvumas – naudingumo koeficientas; PPP – taikomosios programinės įrangos paketas; ACS – automatinė valdymo sistema.
BIBLIOGRAFIJA
1. Rusijos energetikos strategija laikotarpiui iki 2030 m.
http://minenergo.gov.ru/news/min_news/l 515.html
2. Gamtinių dujų deginimas kontroliuojamu cheminiu perdegimu kaip veiksminga priemonė azoto oksido emisijai sumažinti / P.V. Rosliakovas, I.L. Ionkinas, L.E. Egorova//Nauja Rusijos elektros energetikos pramonėje. 2006. Nr.12. 23-35 p.
3. Efektyvus kuro deginimas kontroliuojamu cheminiu perdegimu / P.V. Rosliakovas, I.L. Ionkinas, K.A. Pleshanovas // Šiluminės energetikos inžinerija. 2009. Nr.1. 20-23 p.
4. Šiluminių elektrinių kenksmingų emisijų į atmosferą kontrolė. P.V. Rosliakovas, I.L. Ionkinas, I.A. Zakirovas ir kiti; M.: MPEI leidykla, 2004 m.
5. GOST 50831-95. Katilų įrengimas. Termomechaninė įranga. Bendrieji techniniai reikalavimai. - M.: IPK standartų leidykla, 1996 m.
6. Rusijos Federacijos Vyriausybės 2003 m. birželio 12 d. nutarimas Nr. 344 „Dėl mokėjimo normatyvų už teršalų išmetimą į atmosferos orą iš stacionarių ir mobilių šaltinių, teršalų išleidimą į paviršinius ir požeminius vandens telkinius, pramoninių ir vartojimo atliekos“ (su pakeitimais, padarytais nuo 2005 m. liepos 1 d.)
7. Anglies monoksido matavimas anglimi kūrenamuose katiluose. „Yokogawa Corporation of America“, 2008 m.
8. NOx emisijų mažinimas naudojant anglies monoksido (CO) matavimą. Rosemount Analytical, 1999 m.
9. Emisijos analizė. Toyota, 2001 m.
10. Anglies/oro srauto matavimo ir kontrolės privalumai NOx emisijai ir katilo veikimui. S. Laux, J. Grusha, Foster Wheeler Power Group, 2003 m.
11. Anglies monoksido ir benzo(a)pireno virsmo procesų išilgai katilinių dujų kelio tyrimas / P.V. Rosliakovas, I.A. Zakirovas, I.L. Ionkin ir kt. // Šiluminės energetikos inžinerija. 2005. Nr.4. 44-50 p.
12. Kontroliuojamas cheminis deginimas yra veiksmingas būdas sumažinti azoto oksido emisiją. 2007 m. gruodžio 18 d. Rusijos RAO UES mokslo ir technikos tarybos skyriaus „Energijos taupymas ir energetikos aplinkosaugos problemos“ posėdžio protokolas.
