Учебное пособие 1171

QB - количество выработанной и QОТ - количество

отпущенной котельной теплоты, Гкал/г.

Разница между выработанным и отпущенным количеством теплоты расходуется на собственные нужды и потери в котельной, т. е. характеризует рациональность тепловой схемы, правильность выбора вспомогательного оборудования, а также степень совершенства эксплуатации котельной и утилизации тепловых отходов. В формулы удельного расхода входят данные о его годовом расходе и о годовой выработке или отпуске теплоты. Годовой расход условного топлива для котельных определяют из выражения

где КПТ – коэффициент потерь топлива при транспортировке, разгрузке, хранении, а также учитывающий расход топлива на растопку и другие потери;

БРКУ - КПД брутто котельной установки в долях, найденный в тепловом расчете при проектировании или принятый по данным завода-изготовителя. Транспортные потери для бурых и каменных углей не должны превышать 0,6-0,8 % количества перевезенного топлива и только для фрезерного топлива допускается до 1,5 %. Потери топлива у потребителя связаны с разгрузкой, перемещениями по складуи системами топливоподачи. Для каменного и бурого углей они не должны превышать 0,8 %, для фрезерного торфа - 1,3 % количества топлива, для обычного торфа - 0,1 %. При транспорте жидкого топлива в железнодорожных цистернах его потери не должны превышать 0,7 кг/т. В пути от поставщика до потребителя потери составляют 0,03 % перевозимого количества топлива. При хранении жидкого топлива у потребителя в резервуарах потери возникают из-за испарения с поверхности наиболее высококалорийных частей

50

составляющего топлива. Эти потери на 1 т хранимого топлива за месяц не должны превышать 0,75-1,05 кг.

Поэтомунеобходимоосуществление ряда мероприятий, позволяющихуменьшить потерижидкого топлива: уплотнение всех соединений в приемных, транспортировочных и сливных устройствах, защитная окраска, контроль за температурой в резервуарах и расходных баках. Эти мероприятия необходимы и потому, что все потери принято относить к его расходу на отпущенную котельной теплоту. В первом приближении коэффициент КПТ=1,006 (для мазута и газа) и КПТ=1,015 (для твердого топлива).

Суммарное количество выработанной теплоты QB , Гкал/г.:

где τ - часы работы установки со средней нагрузкой в течение календарного года.

При отпуске пара из котельной целесообразно пересчитать его количество, т/г. в теплоту, Гкал/г., так как от источника теплоснабжения производственной и производственно-отопительной котельной обычноотпускается несколько теплоносителей с различными параметрами, меняющимися со временем. Поскольку в стоимость теплоты, кроме затрат на топливо и другие нужды котельной, входит и электроэнергия, то необходимо определить ее расход в зависимости от производительности и типа котельной.

На рис. 5 изображены кривые изменения установленной мощности электродвигателей и других потребителей электроэнергии, отнесенной к тепловой производительности производственно-отопительных, производственных и чисто отопительных котельных с закрытой системой теплоснабжения, при сжигании газа и мазута. Из рисунков видно, что величина Эуд растет с уменьшением тепловой производительности котельной и мало изменяется, начиная с

51

Qуст 50 Гкал/г. Назначение котельной слабо сказывается на

удельной установленной электрической мощности: последняя для всех типов котельной лежит в пределах 15-20 кВт. При малой производительности (ниже 25-30 Гкал/ч) происходит резкое увеличение удельной установленной электрической мощности вспомогательного оборудования. Более высокое ее значение для производственно-отопительных котельных вызвано наличием, кроме сетевых и рециркуляционных насосов, питательных насосов паровых котлов. При открытой системе теплоснабжения удельная установленная мощность увеличивается на 25 %.

Для твердого топлива соответствующие кривые изображены на рис. 6 для тех же трех типов котельных. Характерным является увеличение в 1,5-2 раза установленной мощности при камерном сжигании твердого топлива. По абсолютным значениям Эуд при слоевом сжигании топлива лежит на более низком уровне по сравнению с котельными для газа и мазута.

Применение пневмозолоудаления увеличивает Эуд примерно в 2 раза, а отказ от химической очистки воды и переход к магнитной обработке снижает ее почти во столько же раз. Для большинства котельных установленная мощность получается выше 100 кВт. При этом применяется двухставочный тариф, при котором оплачиваются как установленная мощность, кВ·А, так и фактически полученная из сетей электроэнергия.

52

Рис. 6. Удельная установленная электрическая мощность в зависимости от теплопроизводительности котельной для твердого топлива. Сжигание 1 - слоевое, 2 - камерное (система теплоснабжения закрытая)

54

Вторым показателем, характеризующим энергетическую эффективность котельной, является удельный расход воды. Значительные потери пара, конденсата и сетевой воды снижают технико-экономические показатели котельной.

Экономияводы, а такжезапрет на загрязнениеводоемов и рек промышленными сбросами требуют применения замкнутой системы водоснабжения и доведения расхода воды до рационального минимума.

На рис. 7 приведены данные об удельном расходе воды из внешнего источника в зависимости от производительности котельной при закрытой иоткрытой системахтеплоснабжения.

Рис. 7. Удельный расход воды из внешнего источника в зависимости от теплопроизводительности котельной

При работе на твердом топливе потребление воды увеличивается в 1,5-2,0 раза по сравнению с жидким и газообразным топливом из-за ее расхода на гашение и смыв шлака и золы. При открытой системе теплоснабжения расход воды возрастает почти в 6 раз (рис. 7). Уменьшение производительности котельной также приводит к повышению

55

удельного расхода воды из внешнего источника водоснабжения. Во всех случаях необходимо найти возможность использования воды в химводоочистке от охлаждения подшипников и приборов, от продувки паровых котлов. Даже сильно загрязненная вода может быть использована для гашения и удаления шлака и золы из котельной. Особенно важен сбор конденсата у потребителей и его возвращениев котельную. В техслучаях, когда конденсат у потребителя загрязняется, необходимо экономически обосновать выгодность потребления очистки воды от внешнего источника по сравнению с очисткой конденсата.

Дополнительные потребности котельной в воде из водопровода или другого источника водоснабжения могут быть оценены в 3-5 % потребляемого химводоочисткой количества воды, так что суммарный расход воды из внешнего источника, т/г.:

теплопроизводительности котельной.

Для теплоэнергетиков главным образом необходимы сведения, позволяющие приближенно оценить капитальные вложения и найти оптимальное технико-экономическое решение, а также определить стоимость тепловой энергии.

Стоимость сооружения котельной может быть определена по сметам и укрупненным показателям. Капитальные вложения, тыс. р./Ккал·ч, можно определить по формуле

Результаты обработки изображены кривыми на рис. 8 для котельных на газе и мазуте, показывающими уменьшение капитальных затрат с ростом установленной теплопроизводительности котельной. Особенно значительно

56

это снижение затрат для производственных котельных при увеличении их производительности до 550 Гкал/ч.

При увеличении теплопроизводительности котельных до 700 Гкал/ч. на газе и мазуте и росте мощности водогрейных котлов до 180 Гкал/ч удельные капитальные вложения составляют около 1-1,5 млн р. на установленную мощность 1 Гкал/ч.

Наиболее дорогими являются отопительно-производственные котельные, в которых увеличивается количество вспомогательного оборудования, так как требуется установка питательных насосов, редукционных или редукционно-охладительных установок, расширителей продувки, дополнительных деаэраторов и, кроме того, усложняется оборудование для химической обработки воды.

На рис. 7 приведены удельные капитальные затраты для твердого топлива, газа и мазута. Котельные установки на твердом топливе по сравнению с котельными на газе и мазуте по капитальным затратам выше на 30-50 % и более. При камерном сжигании топлива в пылеприготовительных установках с шаровыми барабанными мельницами капитальные затраты возрастают при одинаковой теплопроизводительности в 2,0-2,5 раза. Это связано с увеличением стоимости механического оборудования, с повышением удельной установленной электрической мощности оборудования и проч.

57

Рис. 8. Удельные капитальные вложения на 1 Гкал/ч для различного типа котельных на газе и мазуте

в зависимости от их суммарной теплопроизводительности

58

Рис. 9. Удельные капитальные вложения на 1 Гкал/ч для различного типа котельных на твердом топливе

в зависимости от их суммарной теплопроизводительности. Сжигание: 1 - слоевое, 2 - камерное

59