книги из ГПНТБ / Волковыский Е.Г. Экономия топлива в котельных установках

Рис. 7-3. Распределение нагрузки между котлоагрегатами.

Необходимо отметить, что расчеты по определению экономической нагрузки котлов должны корректировать­ ся техническими ограничениями и практической целесо­ образностью.

Наприм.ер, при работе на мазуте или газе котлоагре­ гат не может нести .нагрузку менее 10—15% номиналь­ ной, так как .при меньшей нагрузке работа котла стано­ вится неустойчивой, пламя может затухать. Работа кот­ лов ДКВР, оборудованных слоевыми топками, с .на­ грузкой менее 20% номинальной не рекомендуется. Должен также учитываться расход электроэнергии «а собственные нужды котлоагрегатов, так как его величи­ на может оказать существенное влияние на экономич­ ность работы.

Нужно также принимать во внимание расход топли­ ва на розжиг котлоагрегата после его останова. Вопрос о целесообразности останова котла при временном сни­ жении нагрузки решается при сопоставлении возможной экономии топлива за период выключения котлоагрегата с расходом топлива на розжиг его при пуске. Растопка дополнительных котлоагрегатов оправдывает себя, если общая экономия топлива при этом превысит величину

сти перерыва в работе котла. В этой таблице приведены котлы поверхностью нагрева до 500 мг; для больших котлов можно принять, что расход топлива на растопку после суточного останова приблизительно равен двух­ часовому расходу топлива на котел при его полной на­ грузке.

152

Необходимо также при решении вопроса об останове котлоагрегата учитывать, что при непрерывной работе износ его меньше и затраты на ремонт также уменьшат­ ся; учитывается в отдельных случаях -при включении котла также необходимость в дополнительном эксплуа­ тационном персонале.

В каждой котельной должно быть составлено рас­ писание, которым следует руководствоваться для эконо­ мичного распределения нагрузки между котлоагрегатами и очередности их розжига и остановки.

7-3. П О Д Д Е Р Ж А Н И Е О П Т И М А Л Ь Н Ы Х П А Р А М Е Т Р О В В Ы Р А Б А Т Ы В А Е М Ы Х Т Е П Л О Н О С И Т Е Л Е Й

Отклонение параметров воды и пара, вырабаты­ ваемых котельными, от номинальных значений, диктуе­ мых потребителями, отрицательно влияет на экономич­ ность работы котельных установок, а часто и на техно­ логические процессы производства у потребителей.

При использовании в отопительно-вентиляционных системах в качестве теплоносителя горячей воды для поддержания постоянной внутренней температуры отап­ ливаемых помещений применяют, как правило, качест­ венное регулирование, при котором расход воды при всех режимах остается постоянным, а температура ее в те­ пловой сети изменяется по графику в зависимости от температуры наружного воздуха. На технологические нужды расходуется вода постоянной температуры.

Повышение температуры сетевой воды сверх необхо­

тельно-вентиляционных систем могут составляться по специальным расчетным формулам или с помощью гото­ вых графиков, выполненных для различных параметров воды в сети и разных расчетных температур наружного воздуха для отопления. Примерный график температур воды в тепловых сетях отопительно-вентиляционных си­ стем при расчетной температуре наружного воздуха для отопления минус 26 °С и максимальной температуре во­ ды, в подающей магистрали равной 130°С, а в обратной линии 70 °С, изображен на рис. 7-4. На графике пункти-

155

ром показана температура сетевой воды при наличии го­ рячего водоснабжения.

Для экономичности работы котельных установок давлание и температура выдаваемого пара также должны

расходу тепла на отопление помещений, а уменьшение повлияет на снижение внутренней температуры в них.

Работа паровых котлов с пониженным давлением при­ водит к снижению их к. п. д. из-за необходимости умень­ шения температуры подогрева питательной воды в эко­

котла, вследствие чего повысится количество уносимых

154

Г Л А В А В О С Ь М А Я

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОДУВКИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

8-1. П О Т Е Р И Т Е П Л А С П Р О Д У В О Ч Н О Й В О Д О Й

Потери тепла с водой непрерывной продувки па­ ровых котлов, особенно при большой добавке и высоком солесодержании химически очищенной воды в систему питания, достигают ощутимой величины. При избыточ­ ном давлении пара 10—13 кгс/см2, наиболее распрост­ раненном в отопительно-производственных котельных, каждый процент продувки, если тепло ее не использует­

чаются котельные, в которых тепло продувочной воды используется недостаточно.

Расход топлива, обусловленный продувкой (в про­ центах к общему расходу топлива котельной), если ее

тепло не используется, может быть определен по фор­ муле

При максимально допустимой расчетной величине продувки по сухому остатку 10%, установленной для котлов с давлением до 13 кгс/см2 нормами [Л. 4], и от­ сутствии использования тепла продувочной воды потери топлива могут превысить 3% общего расхода.

Однако и при обычном использовании тепла проду-^ вочной воды теряется тепло более высокого потенциала, чем используется. Из котлоагрегата отводится тепло при потенциале, соответствующем процессу получения све­

пло котловой водыТаким образом, в первую'очередь целесообразно добиваться минимально возможной про-

155

дувки путем .сокращения потерь пара и конденсата (см. гл. 9) и улучшения водного режима котлов.

В условиях эксплуатации даже при наличии в ко­ тельной устройств для использования тепла продувочной воды (сепараторы, теплообменники) часто имеют место недопустимо высокие потери тепла. Причинами этого являются самопродувка, вызываемая неплотностью про­ дувочной и спускной арматуры, отсутствие оперативного систематического контроля и регулирования величины продувки соответственно нагрузке котла, загрязнение по­ верхностей нагрева теплообменников и др.

Годовая потеря условного топлива при отсутствии использования тепла продувочной воды определяется по приближенной формуле

новленной паропроизводительности котельной, я\ т^р —

среднегодовой эксплуатационный к. п. д. котельной уста­ новки. Остальные условные обозначения были даны выше.

что составляет около 2,4% годового расхода топлива котельной.

Продувка парового котла производится с целью огра­ ничения-солесодержания котловой воды и удаления взве­ шенных веществ, что необходимо для выработки чистого пара. Это осуществляется в большинстве случаев непре­ рывной продувкой. Для удаления грубого шлама, оседа­ ющего в нижних барабанах и коллекторах экранов, при­ меняется периодическая продувка, проводимая обычно 1 раз в смену, ^Непрерывная продувка не исключает не­ обходимости регулярного проведения периодической продувки. В отдельных случаях (см. ниже) ограничива­ ются устройством только периодической продувки.

156

Для непрерывной продувки отбор воды производится из верхних барабанов, из солевых отсеков и выносных циклонов'при ступенчатом испарении. Ранее считалось обязательным водозаборный коллектор непрерывной про­ дувки размещать как можно ближе к зеркалу испарения с устройством специальных щелевых насадок, однако в настоящее время это требование большинством специ­ алистов не поддерживается, так как исследования пока­ зали, что состав котловой воды в различных точках циркуляционного контура котла почти одинаков [Л. 27]- Исключение представляют участки, непосредственно примыкающие к вводам питательной воды в барабан, в связи с чем заборный коллектор непрерывной продув­ ки максимально удаляют от этих участков и парогенерирующих труб. Отбор воды для периодической продув­ ки производится из нижних точек циркуляционного кон­ тура барабанного котла.

Естественным путем сокращения тепловых потерь

спродувочной водой является снижение величины про- , дувки. Для этого, кроме сокращения потерь конденсата, рекомендуется улучшение сепарации пара, что достига- \ ется устройством внутрибарабанных циклонов, ступенча­ того испарения, ступенчатого испарения с выносными -, циклонами. Так, применение двухступенчатого испарения

смеханическими внутрибарабанными сепарационными устройствами для котлов типов ДКВР, ДКВ и КРШ позволяет увеличить сухой остаток когловой воды с 3 000 до 6 000 мг/кг по сравнению с такими устройствами без ступенчатого испарения (табл. 8-1) и примерно вдвое

уменьшить величину продувки. Применение двухступен-

Т а б л и ц а 8-1

Расчетный сухой остаток котловой воды для котлов типов

157

то также применением схемы водоподготовки, обеспечи­ вающей уменьшение солесодержания котловой воды, что, однако, связано с значительным усложнением и удоро­ жанием установки. Применение одного или ряда пере­ численных методов предусматривается в нормах как обя­

определяется в зависимости от величины расчетной про­ дувки котлов, а именно:

при общей величине расчетной продувки по котель­ ной менее 0,5 т/ч, при которой поддержание допустимо­ го солевого состава котловой воды, как правило, обес­ печивается периодической продувкой, целесообразность устройства непрерывной продувки должна быть опреде­ лена технико-экономическим расчетом;

при величине продувки более 2% паропроизводитель-

158

мг/кг, -принимаемый по данным завода-изготовиіеля кот­ ла или по нормам [Л. 4], -см. также табл. 8-1 и 8-2; Я к — суммарные потери пара и конденсата в долях паропро­ изводительности котельной.

Способ продувки выбирают по величине продувки по сухому остатку, руководствуясь указаниями, приведен­ ными выше. Затем рассчитывается количество котловой воды £>н.п, удаляемой из котла при непрерывной продув­ ке, по формуле

где ß — доля пара, отсепарированного в сепараторе не­ прерывной продувки, определяемая по формуле

где t K . B , г'с.в, -t'en — энтальпии котловой воды, отсепарированных воды и пара, ккал/кг (см. прилож. 9).

Значения іс .в и /с.п принимают по таблицам водяного пара при давлении в сепараторе непрерывной продувки (которое принимается от 0,2 до 0,7 кгс/см2) - Большая ве­ личина относится к котельным, в которых применены барботажные деаэраторы. Затем уточняется величина продувки по формуле

где р — плотность насыщенного пара при давлении в се­

Подбор сепаратора из числа выпускаемых заводами производят по каталогу с учетом увеличения объема, подсчитанного по формуле (8-7), на 20—30%.

159