Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.71 Mб
Скачать

<

до 4—6 ч, исключение тяжелого труда по ручной зачистке. Элек­ трическая мощность установки— 160 кет.

Разрабатываются также установки для разогрева цистерн про­ качкой горячего мазута, при помощи инфракрасных лучей и др.

До возможности систематического получения топоч­ ных мазутов в специализированных цистернах с паро­ выми рубашками и при отсутствии других устройств целесообразно применять для разогрева мазута перед сливом взамен «открытого» пара переносные змеевиковые подогреватели системы Гластовецкого и Чекмарева,

состоящие из трех секций, соединяемых

при

помощи

шлангов.

 

 

 

 

 

Поверхность нагрева

подогревателя,

применяемого

для

цистерн емкостью 50—25 м3, составляет 23,1

м2,

вес

228

кг. Подогреватели

изготовляют из

стальных

или

дюралюминиевых труб. В качестве теплоносителя при­

меняют

сухой насыщенный

или слабо перегретый (до

200 °С)

пар давлением 68

кгс/см2.

Основные недостатки переносных змеевиковых подо­ гревателей: значительный вес и громоздкость, затруд­ няющие обслуживание, большая продолжительность разогрева, необходимость зачистки цистерны после сли­ ва. Существенные преимущества таких подогревателей перед разогревом «открытым» паром: исключение об­ воднения мазута, экономия топлива.

Некоторое ускорение разогрева «открытым» паром достигается путем применения пара повышенных пара­ метров— давлением до б—8 кгс/см2, лучше слегка пере­ гретого, до 200°С. Хорошая тепловая изоляция подводя­ щих паропроводов и правильно организованный дренаж способствуют уменьшению обводнения мазута и ускоре­ нию разогрева.

Потери мазута во время слива из цистерн сокраща­ ются при замене переносных лотков на стационарные междурельсовые, как это принято в действующих типо­ вых проектах установок для мазутоснабжения котельных (Сантехпроект, 1967 г.). Потери тепла сокращаются при закрытых крышками сливных лотках, что способствует также ускорению слива топлива. Давление пара в ру­ башке обогреваемого междурельсового лотка не должно превышать 2 кгс/см2. Использование паровых рубашек или встроенных змеевиков, которыми оборудована часть цистерн, должно быть обязательным при разогреве ма­ зута перед сливом.

23!

Наиболее распространенный до последних лет способ разогрева мазута в резервуарах при помощи паровых змеевиковы.х или секционных подогревателей обладает крупными недостатками, к числу которых относятся низ­ кая эффективность передачи тепла высоковязкому ма­ зуту из-за осаждения на трубах карбоидов и других за­ грязнений, что обусловливает большой расход металла на создание развитой поверхности нагрева подогревате­ лей, почти полное отсутствие отстоя воды при подогреве высоковязких мазутов из-за незначительной разницы плотности топлива и воды, выключение части поверхно­ сти нагрева змеевиков или секций донными отложения­ ми, обводнение мазута в результате коррозии и наруше­ ния плотности многочисленных соединений труб, слож­ ность проведения ремонтных работ. Эти недостатки способа подогрева непосредственно влияют на качество подготовки мазутов для сжигания, увеличивают потери топлива, затрудняют эксплуатацию котельных.

Вмазутных хозяйствах котельных, в которых еще со­ хранился способ разогрева мазута в резервуарах при помощи змеевиковых или секционных подогревателей, целесообразно заменить его на циркуляционный, разра­ ботанный проф. Геллером [Л. 43].

Впоследние годы циркуляционный способ разогрева мазута, обладающий многими преимуществами, получа­ ет все более широкое распространение. Затраты на ре­ конструкцию мазутного хозяйства окупаются в короткий

срок за счет улучшения качества подготовки топлива, его экономии при сжигании, повышения надежности экс­ плуатации, удешевления очистки и ремонта резервуаров.

Циркуляционный подогрев осуществляется подачей топлива насосом из нижней части хранилища через внешний подогреватель к насадкам, расположенным в хранилище. Турбулентные затопленные струи горячего •мазута, выбрасываемые из насадков, обеспечивают бы­ строе и эффективное перемешивание, однородный состав и равномерную температуру топлива, препятствуют от­ ложению карбоидов.

В качестве внешних подогревателей применяются трубчатые секционные конструкции. Относительно высо­ кие скорости мазута в трубчатых подогревателях обес­ печивают благоприятные условия теплопередачи от греющего теплоносителя мазуту и длительную работу без образования отложений.

232

Ö современных типовых установках для мазутоснабжения котельных нашли применение подогреватели ма­ зута ПМ-25-6 и ПМ-40-15, изготовляемые таганрогским заводом «Красный котельщик».

Хорошо зарекомендовали себя секционные подогрева­ тели конструкции ПКБ Башкирэнерго. Каждая секция такого подогревателя состоит из пучка труб диаметром 38X3 мм, заключенного в кожух диаметром 219x6 мм. Удельная поверхность нагрева этого подогревателя, от­ несенная к 1 т подогреваемого мазута, благодаря высо­ кому коэффициенту теплопередачи и рациональной ком­ поновке трубных пучков в 2,5 разл, а вес металла в 6 раз меньше, чем у широко распространенных подогревате­ лей мазута типа «труба в трубе».

Благодаря возможному быстрому повышению темпе­ ратуры массы мазута в резервуаре циркуляционный по­

догрев позволяет уменьшить

температуру

мазута при

его хранении, что сокращает

расход тепла

на подогрев

и уменьшает потери топлива от испарения. Местный по­ догрев мазута внутри резервуара выполняют при этом только в зоне всасывающей трубы.

При хранении топочных мазутов, представляющих со­ бой сложные многофазные смеси органических и неорга­

нических соединений,

на днище и стенках резервуаров

образуются большие

отложения — осадки.

Толщина

слоя осадков зависит

от промежутка времени

между за­

чистками, способа разогрева мазута в резервуаре, осо­ бенностей топлива и может достигать высоты 1 м. Ма­ зутные осадки могут снизить полезную емкость резер­ вуаров на '20—25% и, кроме того, значительно ухудшают подогрев топлива вследствие заиливания подогреватель­ ных устройств. Наиболее подвержены отложениям ре­ зервуары, оборудованные паровыми змеевиками. При циркуляционном способе подогрева, обеспечивающем ин­ тенсивное перемешивание топлива в придонных слоях, образование отложений значительно меньше (табл. 10-7). Только одно это преимущество диктует целесообразность замены змеевикового подогрева в существующих мазут­ ных хозяйствах циркуляционным.

Ручные способы очистки резервуаров от отложений с применением средств малой механизации, все еще при­ меняемые в эксплуатации, не освобождают от тяжелого физического труда, являются трудоемкими и дорогостоя­ щими. Механизированные способы зачистки резервуаров

233

" Количество осадков в мазутных

резервуарах

(по данным

ОРГРЭС и Союзморниипроекта)

Т а б л и ц а 10-7

 

 

 

 

 

 

 

Рижская ТЭЦ

Клинцовская ТЭЦ 1

Грозненская ТЭЦ-2

 

 

Показатели

 

 

 

 

Станционный номер или индекс резервуара

 

 

 

 

 

 

 

А

Б

1

2

53

54

55

 

 

 

 

 

 

 

Железобетонный

 

 

Стальной

 

Емкость,

М3

 

 

 

640

640

500

500

622

627

627

Диаметр

резервуара,

м

. .

14,25

14,25

12,5

12,5 .

8,55

8,59

8,59

Способ

подогрева мазута

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Змеевиковый

 

Змеевиковый и

Змеевиковый Циркуляционный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циркуляционный

 

 

Количество

осадков

в

ре­

 

 

 

 

 

 

 

зервуаре,

м3

 

 

105

95

94

103

10

48

22

Толщина

слоя осадков, м

0,65

0,58

0,80

0,88

0,16—0,50

0,71—1,0

0,35—0,44

Объем

резервуара, занимае­

 

 

 

 

 

 

 

мый

осадками, % .

.

. .

16,5

14,5

23,5

25,6

1.6

7.7

3,5

Продолжительность

накоп­

 

 

 

 

 

 

 

ления

осадков, лет

.

. .

9

9

8

11

12

12

12

от осадков мазута с применением моющих препаратов МЛ, используемые на морском и речном флоте и в дру­ гих отраслях народного хозяйства, основаны на гидрав­ лическом размыве отложений струей 0,5—1%-ного вод­ ного раствора моющего препарата МЛ-2 с добавкой 5—10% поваренной соли и химическом воздействии на остатки мазута. В результате такой обработки высоко­ вязкие отложения приобретают достаточную подвижность и удаляются тем или иным способом из резервуаров.

Значительным преимуществом применения моющих препаратов является избавление от тяжелого физическо­ го труда, исключение предварительной пропарки резер­ вуаров. Эмульсионный метод очистки резервуаров ши­ роко освещен в специальной литературе [Л. 37, 43].

При подготовке к сжиганию сернистых мазутов

(со­

держание серы более 0,5%) приходится считаться

с не­

обходимостью предотвращения

низкотемпературной

кор­

розии хвостовых поверхностей

нагрева котлов.

 

Основная часть серы топлива образует при сгорании сернистый ангидрид S02 и только около 1% серы — сер­ ный ангидрид S03 , при соединении которого с водяными парами получается серная кислота. Однако даже незна­ чительное количество паров серной кислоты в продуктах сгорания вызывает резкое возрастание температуры точ­ ки росы. По данным ОРГРЭС, при сжигании башкир­ ских мазутов, имеющих содержание серы до 4%, темпе­ ратура точки росы доходит до 148—152°С. Поверхности нагрева котлов, температура стенки которых ниже тем­ пературы точки росы, подвергаются интенсивной корро­ зии при конденсации на них паров серной кислоты.

За последние годы на ряде электростанций изучалось влияние различных присадок, нейтрализующих коррози­ онное воздействие продуктов сгорания сернистых мазу­ тов. Применялись твердые присадки: порошкообразные магнезит, доломит, известковая пушонка, вводимые в га­ зоходы котлов при помощи сжатого воздуха. Эти при­ садки (расход около 0,25% от количества сжигаемого топлива) не дают существенного снижения температуры точки росы дымовых газов, а применение их удорожает и усложняет эксплуатацию котельных. Более эффектив­

ным по сравнению с твердыми присадками является

ввод

в газоходы

газообразного аммиака (0,06—0,08%

веса

сжигаемого

топлива). Однако в условиях рассматривае­

мых котельных наиболее эффективным средством борьбы

235

с коррозией -и обеспечения чистки хвостовых поверхно­ стей нагрева являются жидкие присадки, предложенные Всесоюзным научно-исследовательским институтом неф­ тяной промышленности (ВНИИ НП) . Руководящие ука­ зания по их применению разработаны ЦКТИ.

Присадки ВНИИНП-104, ВНИИНП-106 уменьшают отложения нагара и коррозию поверхностей нагрева ко­ тельных агрегатов, коксование мазутных форсунок. От­ ложения становятся рыхлыми, что облегчает их удале­ ние. Применение присадок способствует также уменьше­ нию загрязнений мазутопроводов, подогревателей, образованию уплотненных донных отложений в резер­ вуарах.

Подача

присадок

в мазут производится насосом-дозатором

в количестве

2 кг на

1 т сливаемого мазута. Установка для приема

и ввода жидких присадок в мазут состоит из приемного колодца, подземных стальных резервуаров и насосной, оборудованной двумя насосами-дозаторами НД-1000/10 производительностью до 1 т/ч, насосом Р З - 3 0 и паровыми подогревателями контура циркуляции и подогрева присадок. В зависимости от условий доставки присадок применяется установка с тремя резервуарами емкостью "по 25 м3 при получении присадок в железнодорожных цистернах или с тремя резервуарами по 5 м3 при получении присадок в автоцистернах. Типовой проект установки для приема и ввода жидких присадок в мазут разработан Латгипропромом совместно с ЦКТИ в 1969 г. (проект № 903-2-4). Жидкая присадка ВНИИНП-106 изготовляется фенольным заводом Укрглавкокса в Донецкой области.

Оптимальные условия применения жидких присадок— достаточные температура подогрева и время контакта, а также хорошее перемешивание с мазутом, что должно быть обусловлено местной инструкцией по эксплуатации.

Дл я снижения расхода тепла на мазутное хозяйство целесооб­ разно применение так называемого «холодного хранения» мазута. Опытами, проведенными проф. Геллером, установлено, что пуск

системы циркуляционного подогрева вполне надежен

при темпера­

туре мазута марки 100, равной 30—35 °С, а марки

40 — 25—30 °С.

При таком хранении обязательным условием надежного включения

системы

и быстрого

повышения температуры мазута является

попутный

подогрев всасывающих и напорных мазутопроводов

по

всей их длине, исключающий образование пробок застывшего

ма­

зута. Д л я

определения

времени включения циркуляционного подо­

грева необходимо контролировать температуру мазута в резервуаре, для чего устанавливают термопару.

Г Л А В А О Д И Н Н А Д Ц А Т А Я

УЧЕТ, ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Важнейшим условием экономичной работы ко­ тельной установки является постоянный и точный учет отпускаемого тепла, а также расходуемого топлива. Учет отпускаемого тепла по видам и параметрам теплоноси­ телей является задачей теплотехнического контроля и должен производиться при помощи самопишущих или суммирующих приборов. Точность этого учета обуслов­ лена величиной погрешности самих приборов при пра­ вильном их обслуживании.

Комплексная автоматизация котельных установок обеспечивает существенную экономию топлива как за счет повышения к. п. д. котлоагрегатов, так и благодаря улучшению регулирования теплопроизводительности в соответствии с графиком нагрузки.

11-1. У Ч Е Т Р А С Х О Д А Т О П Л И В А И В Ы Р А Б О Т К И Т Е П Л А

Количественный учет получаемого твердого и жидкого топлива при доставке его железнодорожным транспортом ведется взвешиванием на вагонных весах на железнодорожной станции. При отсутствии такой воз­ можности весы должны быть установлены на территории котельной или предприятия. При доставке топлива авто­ транспортом взвешивание его производится на базисном складе или на автомобильных весах, устанавливаемых при котельной. Для котельных с суточным расходом топ­ лива более 250 т должно производиться вторичное взве­ шивание твердого топлива на ленточных весах в тракте топливоподачи. Для котельных с суточным расходом топ­ лива менее 20 т установка автомобильных весов по нор­ мам [Л. 4] не является обязательной. Однако исходя из директивных указаний по экономии топлива и вследст­ вие этого повышения требований к учету его расхода целесообразно во всех случаях взвешивать твердое топ­ ливо, подаваемое в котельную.

Независимо от взвешивания для контроля количества поступившего на склад и израсходованного котельной топлива не реже 1 раза в квартал проводится инвентари-

237

зация с обмером штабелей, для чего они должны иметь правильную геометрическую форму. Результаты обмеров фиксируются в специальном журнале.

Обязательны периодическая проверка и регулировка весов, по которым ведут учет топлива. Предъявление ве­ сов государственным поверителям должно производиться в сроки, установленные специальной инструкцией.

Недогруз топлива, превышающий размер убыли, уста­ новленный для транспорта нормами, оформляется соот­ ветствующим документом для предъявления материаль­ ных претензий поставщику.

Выявленные следы потерь топлива в пути и повреж­ дения вагонов или автомашин служат основанием для предъявления претензий к транспортному предприятию. В периоды года, когда железнодорожные вагоны подвер­ гаются интенсивному обледенению и увлажнению дере­ вянных частей, должен проверяться вес тары вагонов.

В котельных, схема топливоподачи которых не по­ зволяет смонтировать весы для вторичного взвешивания топлива (например, топливоподача с ковшовым подъ­ емником системы П. И. Шевьева), необходимо устано­ вить счетчик подач. Вес топлива в ковше определяется заранее по его емкости с учетом коэффициента 'заполне­ ния и насыпной массы для каждой марки топлива, при­ меняемого в котельной.

Контроль качества твердого топлива с определением влажности, зольности, содержания летучих веществ и низшей теплоты сгорания производится периодически хи­ мической лабораторией котельной или обслуживаемого ею предприятия. При отсутствии такой возможности ана­ лизы должны выполняться лабораториями других пред­ приятий или институтов на договорных началах. Поря­ док контроля температуры в штабелях топлива, склон­ ного к самоокислению, приведен в § 10-2.

Кроме взвешивания в железнодорожных или авто­ цистернах, контроль количества жидкого топлива, полу­ чаемого на склад котельной, должен вестись измерением уровня в резервуарах. Тарировка резервуаров произво­ дится по специальной методике, пользуясь которой со­ ставляют калибровочные таблицы. Должно быть обра­ щено внимание на правильное определение плотности мазута и степени его обводнения. Плотность мазута оп­ ределяют ареометром-нефтеденсиметром, в который вмонтирован термометр, измеряющий темпеоатуоу испы-

238

туемой пробы топлива. Для правильного определения плотности необходимо вводить поправку на температуру мазута, величину которой берут из специальных таблиц [Л. 43]. Уровень мазута в резервуаре измеряют специ­ альными стальными рулетками с лотом. Водочувствительная бумажная лента, прикрепленная к измеритель­ ной ленте рулетки, позволяет установить высоту слоя воды под мазутом. Для измерения уровня топлива в ре­ зервуарах применяются также указатели уровня разных конструкций с отсчетом показаний на месте или с ди­ станционной передачей показаний.

Помимо контроля по уровню в резервуарах, расход топлива, подаваемого в котельную, необходимо учиты­ вать по счетчикам. Целесообразно применение расходо- меров-дифманометров с сужающим устройством, имею­ щим профиль «четверть круга» для измерения расхода вязких сред. Поршневые счетчики-мазутомеры, изготов­ ляемые Ивано-Франковским приборостроительным за­ водом, рассчитанные на давление до 10 кгс/см1 и тем­ пературу до 100 °С, сложны в эксплуатации. Количест­ венный учет мазута, расходуемого котельной, должен проводиться посменно. Для правильного определения массового расхода топлива необходима регистрация или периодическая запись его температуры. В зависимости от стабильности физико-химических характеристик уста­ навливают частоту регулярного отбора проб мазута для лабораторного анализа.

Количественный учет расхода газообразного топлива производят суммирующими приборами с внесением по­ правок на переменные давление, температуру и плот­ ность газа. Качественный учет — определение теплоты сгорания газа в котельных рассматриваемого типа, как правило, не производится. Величину теплоты сгорания

принимают

по

данным лаборатории газоснабжающей

организации.

 

Для измерения расхода газа применяют ротационные

счетчики типа

PC при расходе газа низкого давления до

1 ООО мг

и дифманометры с диафрагмами при больших

расходах газа среднего и высокого давления. Для обес­ печения необходимой точности учета при переменном по­ треблении газа устанавливают параллельно два-три рас­ ходомера с разными пределами измерений. Такая мера необходима в связи с тем, что у рассматриваемых прибо­ ров при расходах ниже 30% номинального точность из-

239

мерений недостаточна. Выбор

расходомеров производят

в соответствии с «Правилами

28-64 измерения расхода

жидкостей, газов н паров стандартными диафрагмами». Шкалы приборов градуируются в кубических метрах при стандартных параметрах газа — давлении 760 мм рт. ст. и температуре 20°С. Приведение к стандартным пара­ метрам производится при помощи поправочных коэффи­ циентов [Л. 66].

В связи с тем, что непрерывное автоматическое изме­ рение плотности газа в котельных установках нецелесо­ образно, действительная величина плотности газа может быть принята по данным лаборатории газоснабжающей организации. Фактический расход газа подсчитывают ум­ ножением расхода, измеренного прибором, на произве­ дение поправочных коэффициентов.

 

По

наблюдениям, проводившимся на киевских электростанциях

на протяжении ряда

лет, среднемесячные величины

теплоты

сгора­

ния

природного газа

изменялись в пределах 7 760—8 ООО

 

ккал/м3.

При

этом

снижение теплоты

сгорания газа наблюдалось ежегодно

в весенние

и

летние месяцы. По данным лаборатории управления

газового хозяйства г. Киева, в период

с 3 по 8

января

1968 г.

теплота сгорания газа изменялась от 8 100 до 8 239

ккал/м*.

 

 

В

связи

с тем, что колебания

величины

теплоты

сго­

рания

газа

существенно

влияют

на показатели

работы

котельных,

а также учитывая; что в условиях рассмат­

риваемых котельных определение теплоты сгорания газа, как правило, не производится, необходимо при учете рас­

хода газа котельной вносить поправки, пользуясь сред-

' ненедельными данными

газоснабжающих

организаций

или электростанций.

 

 

Подсчет общего количества тепловой энергии, отпу­

щенной котельной в сеть

потребителям за

месяц (квар­

тал), 2lQ производится на основании показаний приборов суммированием расходов тепла по видам и параметрам теплоносителей:

2Q = 'Qr.B.n_bQK.n~b Qnp.B~b Qnp~b Qn.n"b

+ Q N + Qp.n— (QF.B.O + QK.O), Г

кал,

 

где тепло, отданное в сеть

потребителям: <Зг.в.п с горя­

чей водой в подающую

линию;

QKM — с конденсатом;

Qrip.B с продувочной водой; Q

— с дренажами;

Qn .n —

с перегретым паром; Qn — с насыщенным

свежим

паром;

Qp.n с редуцированным

паром.

Тепло,

возвращаемое

240

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ