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

Однако во многих случаях в котельных небольшой производительности, построенных по современным типо­ вым проектам и оснащенных новым оборудованием, до­ пускаются большие потери топлива, причинами чего ча­ ще всего являются:

неудовлетворительное ведение топочного процесса; недопустимо большие присосы холодного воздуха по

газовому тракту; загрязнение поверхностей нагрева из-за несоблюдения

установленного режима обдувок, чисток и нарушения водно-химического режима;

неисправность или отсутствие приборов теплотехниче­ ского контроля и устройств автоматики;

неудовлетворительное состояние тепловой изоляции оборудования и трубопроводов;

неисправность или отсутствие устройств для возврата уноса и острого дутья;

большие потери конденсата; несоблюдение оптимальных режимов работы котло-

агрегатов;

применение топлива, не соответствующего по фрак­ ционному составу, зольности и влажности конструктив­ ным особенностям топок (например, сжигание заштыбленных многозольных антрацитов марок АРШ и АСШ,

вания расхода тепла в нерабочие дни и часы и т. п.); недостаточная работа на предприятиях по стимули­

рованию персонала за экономию топлива и др. Согласно существующей классификации [Л. 46] поте­

новки относят потери, которые могут быть устранены за

10

счет улучшения использования существующего оборудо­ вания или путем экономически оправданной его модер­ низации: потери от несовершенства режимов эксплуата­ ции оборудования; потери в окружающую среду из-за неудовлетворительного состояния или плохого качества

эксплуатацией морально устаревшего оборудования, при­ менением нерационального для данного оборудования ви­ да или марки топлива, т. е. те потери, которые могут быть устранены только путем замены устаревшего обо­ рудования на технически более совершенное или перехо­

Определение возвратных и условно-возвратных по­ терь для каждой конкретной котельной установки долж­ но предшествовать разработке мероприятий по экономии топлива. При этом должны подвергаться анализу и пере­ смотру в сторону снижения нормы удельных расходов, установленные по действующей методике для каждой установки на данный период времени. При разработке мероприятий по экономии топлива в котельных установ­ ках в первую очередь должно быть обращено внимание на упразднение или снижение возвратных потерь.

Снижение возвратных и условно-возвратных потерь в данной котельной установке должно быть экономиче­ ски оправдано — обосновано расчетами, если необходи­ мо — по вариантам. Например, при дешевом топливе и низком годовом числе часов использования установки снижение условно-еозвратных потерь, требующее значи­ тельных капиталовложений, может оказаться на совре­ менном этапе развития техники неоправданным. Соглас­ но принятой методике (см. гл. 13) экономически опти­ мальным является вариант с минимальными при­ веденными затратами или с наиболее близким сро­ ком окупаемости дополнительных капитальных вло­ жений.

11

подсчитывается в общем случае по формуле

тривается уменьшение потерь топлива на складе котель­ ной или в системе топливоподачи, ожидаемая экономия подсчитывается по приведенной выше формуле отдель­

присоса холодного воздуха уплотнением обмуровки и газоходов,

Экономия топлива решающим образом влияет на сни­ жение себестоимости тепла, вырабатываемого котельны­ ми установками, так как в структуре затрат на выработ­ ку тепла основной является топливная составляющая. Так, доля этой составляющей в общей себестоимости тепла при годовом числе часов использования установ­ ленной теплопроизводительности котельных около 4 000 в среднем равна 0,55—0,80. Меньшая величина относит­ ся к котельным теплопроизводительностыо 4—6 Гкал/ч,

12

большая к котельным 30—50 Гкал/ч. Для котельной с тремя паровыми котлами ДКВР-20-13 и двумя водо­ грейными котлами ТВГМ-30, работающими на мазуте, доля топливной составляющей при годовом числе часов использования около 4 000 оказалась равной 0,85.

Наряду с задачами сокращения явных потерь топ­ лива и тепла в котельных экономия топлива может быть достигнута за счет устранения причин, сдерживающих развитие централизованных систем теплоснабжения, по­ вышения их технического уровня и улучшения качества топлива, для чего необходимо:

проводить рациональную концентрацию и централи­ зацию производства пара и горячей воды для техноло­ гических и отопительных нужд, постепенную ликвидацию мелких котельных;

предельно сократить строительство маломощных ин­

затруднений в сооружении центральных котельных для промышленных узлов и жилых районов;

ускорить разработку конструкций и производство промышленностью нового, более экономичного оборудо­ вания для котельных установок и, в частности, газо­ плотных котлов для работы на газообразном и жидком топливах под наддувом, полностью механизированных топок для слоевого сжигания взамен выпускаемых полу­ механических;

все паровые и водогрейные котлы поставлять, как правило, в укрупненных блоках и стальной обшивке с высокой степенью заводской готовности, что сущест­

не допускать поставки котельным, топлива, не соот­ ветствующего государственным стандартам и классифи­ кационной группе, зависящей от условий использования углей; промышленные и районные котельные, оборудо­ ванные слоевыми топками, должны снабжаться углями группы «для слоевого сжигания» {Л. 71];

повысить качество топлива, предназначенного для слоевого сжигания, в части снижения максимально допу­ стимого содержания мелочи;

максимально использовать побочные (вторичные) ре­ сурсы тепла, имеющиеся на предприятиях, для нуЖД теплоснабжения, а также ресурсы тепла в самой котель-

13

Г Л А В А В Т О Р А Я

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ КОТЛОАГРЕГАТА

2-1. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т А П О Л Е З Н О Г О Д Е Й С Т В И Я К О Т Л О А Г Р Е Г А Т А И Р А С Х О Д А Т О П Л И В А

К о э ф ф и ц и е н т п о л е з н о г о д е й с т в и я (к. п. д.) котлоагрегата характеризует степень совершен­ ства процесса превращения химической энергии топлива в тепловую энергию вырабатываемых пара или горячей воды. Поскольку к. п. д. котлоагрегата непосредственно влияет на удельный расход условного топлива для вы­ работки 1 Гкал тепла, отпускаемого котельной, то он является одним из основных технико-экономических по­ казателей работы котельной установки.

Правильное определение к. п. д. котлоагрегата в условиях эксплуатации необходимо для оценки эффек­ тивности использования топлива, составления научно обоснованных норм расхода топлива на 1 Гкал отпу­ скаемого котельной тепла, для выявления источников потерь топлива и разработки мероприятий по их устра­

исходят из того, что все тепло, воспринятое в котлоагрегате поверхностями нагрева и расходуемое на подогрев воды до температуры кипения, ее испарения и перегрев пара, является полезно использованным теплом топли­ ва. Тепло топлива, переданное продувочной воде, также считается полезно выработанным независимо от того,

в котлоагрегате и представляет собой отношение коли­ чества полезно выработанного тепла Qnon к затрачен­ ному Qaaip:

или

15

16

Коэффициент полезного действия, определяемый по формуле (2-1), характеризует экономичность котлоагре-

ф0* п = < р о а р ( / , . в - » п . в ) ,

чается выражение £>п.п(іп.п—4.в).

Коэффициент полезного действия котлоагрегата для выработки только горячей воды определяется по фор­

энтальпия воды соответственно на входе и выходе из котлоагрегата, ккал/кг.

При сжигании природного газа- и наличии за котлом контактного водяного экономайзера для глубокого охлаждения уходящих газов ниже точки росы к. п. д. котлоагрегата определяется по формуле

бр = Djjg - iu.ù + W (h - юр»/ (2-8)

где W — количество горячей воды на выходе из контакт­ ного экономайзера, т/ч; U и h — температура воды соот­ ветственно на входе в экономайзер и на выходе из не­ го, °С; Q ° B — высшая теплота сгорания топлива, ккал/м3, т. е. когда при определении ее величины полностью учи­ тывается теплота водяных паров, образующихся при сго­

затраченным теплом топлива, принятым за 100%, и сум­

имеет большое количество растолок и неучет потерь теп­ ла, связанных с луском и остановами, оказывает суще­ ственное влияние на общую точность определения к. п. д.,

устанавливаемый опытным путем в зависимости от раз­ личной продолжительности времени после остановки кот­ ла; Вобщ — общий расход топлива на котлоагрегат за период между двумя растолками.

18

Коэффициент полезного действия котлоагрегата брутто при отсутствии использования тепла продувочной воды по формуле (2-5) :

йп , 20 (666,2 — 86)

^Р а = - Ы 9 0 0 — -Ю0 = 75,6 о/0 .

в целом приведенные выражения для определения к. п. д. оказываются недостаточными, так как они не учитывают затрат тепла на собственные нужды. Тепло в котельной расходуется на следующие собственные нужды: обдувка паром поверхностей нагрева; распыление мазута в паро­ вых форсунках; опробование предохранительных клапа­ нов и утечки пара через неплотности линий коммуника­ ций котельной; потери тепл-а с продувочной водой; потери, связанные с пуском, остановкой и содержанием агре­ гата в резерве; подогрев питательной воды; потери теп­ ла с вьшаром деаэраторов; паровой привод питательных насосов; отопление служебных помещений и подогрев воды для душевых устройств котельной; разогрев мазута в хранилищах и разогрев цистерн при сливе мазута.

Следовательно, в котельной должно быть выработа­ но количество пара с учетом выработки пара на собст­ венные нужды:

£> = Аіотр + £>с.н, т/ч,

где Аіотр — нагрузка потребителя с учетом тепловых по­ терь в сетях, т/ч; D c . n —суммарные затраты пара на соб­ ственные нужды, т/ч.