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

<

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,

дюралюминиевых труб. В качестве теплоносителя при­

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

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

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

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].

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

мых котельных наиболее эффективным средством борьбы

235

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

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

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.

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

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

240