Модернизация котельной установки, работающей на газе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Паровые котлы и способы повышения эффективности их работы

2. Водогрейные котельные, модернизация водогрейных котлов

3. Использование пароводогрейных котлов . Перевод парового котла в водогрейный режим

Заключение

Список литературы



Введение

Котельная установка -- установка, состоящая из одного или нескольких котлоагрегатов совместно с горелочными, топочными, тягодутьевыми устройствами и механизмами для удаления продуктов горения и использования тепловой энергии уходящих газов и оснащенная средствами автоматики безопасности, сигнализации, контроля и автоматического регулирования процесса выработки теплоносителя заданных параметров.

Для обеспечения работы котельных чаще всего используют различное органическое топливо (твердое, жидкое, газообразное ). Вид топлива и его классификацию ( основное, резервное, аварийное) определяют по согласованию с региональными уполномоченными органами власти .

Котельные на газе сегодня являются самыми распространёнными котельными установками на территории России. Причина такой востребованности проста: газ -- достаточно дешёвое и экологически чистое топливо, которое, при правильной его эксплуатации, совершенно безопасно в использовании.

В данной работе рассмотрена модернизация котельной установки, работающей на газе.

В зависимости от назначения котельная установка состоит из паровых или водогрейных котлов и вспомогательного оборудования , обеспечивающего их работу. Последовательно включенные элементы котельной установки образуют тракты.

Топливный тракт- комплекс оборудования для подготовки топлива к сжиганию и подаче в топку. При сжигании газа в состав топливного тракта входит -газовая горелка, газопроводы , расходомеры, запорная и регулирующая арматура.

Пароводяной тракт представляет собой систему последовательно включенных элементов оборудования, в которых движется обогреваемый теплоноситель (поверхности нагрева котла, трубопроводы, барабаны, сепараторы, пароохладители и теплообменники в пределах котла, запорная и регулирующая арматура).

Газовоздушный тракт состоит из последовательно расположенных воздушного и газового трактов. Первый из них включает в себя совокупность оборудования для забора воздуха из атмосферы, нагрева и подачи его в топку котла (дутьевые вентиляторы, воздушные короба, воздухоподогреватели и горелочные устройства), второй - комплекс элементов котельной установки, по которым осуществляется движение продуктов сгорания (топка и другие газоходы котла, устройства для очистки дымовых газов, дымососы).

Паровой (водогрейный) котел - это устройство, в котором для получения пара (горячей воды) требуемых параметров используют теплоту, выделяющуюся при сгорании топлива. Основные элементы котла - топка и теплообменные поверхности.

Если в котле используют теплоту уходящих газов, его называют котлом-утилизатором. Котел-утилизатор в некоторых случаях не имеет топки и воздухоподогревателя, а его основные элементы - поверхности нагрева.

По виду вырабатываемого теплоносителя котельные установки делятся на паровые и водогрейные. В зависимости от назначения они разделяются на энергетические, производственные, производственно-отопительные и отопительные. Энергетические котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на ТЭС. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегатами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров.

Производственные и производственно-отопительные котельные выраба-

тывают насыщенный или слабо перегретый пар (до 4 МПа и 450 єC), который используется в технологических процессах различных отраслей, а также для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Отопительные котельные установки предназначены для обслуживания систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции производственных и жилых помещений.



1. Паровые котлы и способы повышения эффективности их работы

Паровые котельные установки представляют комплекс устройств, которые размещены в специальных помещениях и служащих для образования пара. К основным элементам паровой котельной установки относятся паровой котел с топочной частью, питательные и тягодутьевые устройства. Питательные устройства это насосы, которые подают воду в котел. Тягодутьевые устройства состоят из вентиляторов надува, системы газоходов, дымовой трубы.

В различных конструкциях паровых котлов используется общая схема подогрева воды и её превращения в пар:

· Вода очищается и подаётся в резервуар с помощью электронасоса. Как правило, резервуар расположен в верхней части котла.

· Из резервуара по трубам вода стекает вниз в коллектор.

· Из коллектора вода поднимается снова вверх через зону нагрева (горения топлива).

· Внутри водной трубы образуется пар, который под действием разницы давлений между жидкостью и газом поднимается вверх.

· Вверху пар проходит через сепаратор. Здесь он отделяется от воды, остатки которой возвращаются в резервуар. Дальше пар поступает в паропровод.

· Если это не простой паровой котёл, а парогенератор, то его трубы вторично проходят через зону горения и нагрева.

Схема работы парового котла представлена на рис.1.

Алгоритм работы паровых котлов организован на нагреве воды до точки кипения, преобразования ее в паровую фазу с различными параметрами. Процесс реализуется за счет организации контролируемого уровня воды в котле и образовании зеркала испарения.

Уровень воды в котле контролируется датчиками уровня. При пуске котла питательный насос закачивает в зону нагрева (испарения) воду до точки верхнего рабочего уровня. При включении горелки вода нагревается, начинается процесс испарения.

При достижении нижнего рабочего уровня (после испарения объема воды) вновь включается питательный насос, уровень поднимается до верхнего рабочего. Работа продолжается в циклическом режиме. Кроме рабочих уровней существуют уровни безопасности - верхний и нижний аварийные.

Рис.1. Схема работы парового котла.

Автоматика котла поддерживает контроль за значениями уровня воды, давлением пара - при превышении заданных параметров оборудование отключается по блокировке. При сбое автоматики срабатывают механические устройства - предохранительные сбросные клапан, выводящие избыток пара за пределы рабочей зоны

Большая часть тепла котла теряется с дымовыми газами или котельной водой. Повышение эффективности работы парового котла заключается в создании условий, при которых образуется минимально возможное количество дымовых газов при самой низкой температуре.

При работе горелки потребляется холодный воздух для сжигания топлива. Более низкая температура дымовых газов является идеальной. Чем выше температура, тем больше энергии будет уноситься дымовыми газами.

С другой стороны, в систему котла подается холодная вода, далее она нагревается и превращается в пар, при этом расходуется энергия при сжигании топлива.

Способы повышения эффективности работы паровых котлов.

1. Понижение температуры дымовых газов.

Понижение температуры в дымовой трубе может быть достигнуто простыми способами, например приведением в соответствие режимов потребления нагрузки день/ночь, за счет чего понижается рабочее давление при работе на холостом ходу ночью или в умеренные весенние и осенние дни.

2. Установка экономайзера.

Экономайзер использует тепловую энергию горячих дымовых газов для нагрева питательной воды котла. Экономайзеры экономят топливо и снижают потенциально негативный эффект от подачи холодной воды в горячий котел.

3. Регулярное обслуживание горелки.

Одной из распространенных проблем в котельных - недостаточное количество воздуха, подаваемого в горелку для сжигания топлива. Для правильного сгорания топлива внутри котла требуется определенное количество воздуха.Если мало воздуха, углерод в топливе будет не полностью окисляться, образуя при этом окись углерода. Это приводит к уменьшению выделяемого тепла при сгорании топлива. Недостаток кислорода приводит к образованию сажи, дыма и угарного газа, который опасен. Переизбыток воздуха приводит к захолаживанию топки.

4.Установка частотных приводов на электродвигатели .

Если горелка, насосное оборудование не оборудовано частотным приводом , при этом система оснащена вентилятором или циркуляционным насосом, управляемая клапаном, то возможен перерасход электроэнергии при работе с частичными нагрузками. Частотно-регулируемый привод (ЧРП) позволяет управлять потоком с помощью изменения частоты оборотов, что приводит к повышению энергоэффективности системы.

5. Изоляция открытых горячих поверхностей.

На многих предприятиях регулирующие, запорные клапана и т.д. для технического обслуживания не имеют изоляции. Однако такие открытые горячие поверхности могут приводить к значительным потерям тепла. Применение легко съемных изолирующих элементов может значительно сэкономить, а также повысить комфорт в котельной , снизить риск ожогов, при этом обеспечивается простота и безопасность обслуживания.

6. Очистка топки котла от сажи.

Со временем сажа может накапливаться на стороне огня на поверхностях нагрева котла, особенно при использовании старого оборудования. Сажа действует как изолятор, снижая скорость теплопередачи и увеличивая расход топлива. Из-за более низкой скорости теплопередачи горячие газы проходят без эффективной передачи тепла воде. Периодический осмотр и очистка поверхностей нагрева обеспечит минимальное количество сажи и повысит общую эффективность котла.

7. Подача на горение подогретого воздуха.

Если воздух, подаваемый в горелку нагревать, то для производства того же количества пара в котле потребуется меньше топлива. Небольшое повышение температуры воздуха на 40? может сэкономить 1% от стоимости топлива.

8. Обеспечение чистоты теплообменных поверхностей со стороны воды.

Использование воды в котле требует тщательной очистки воды. Необходимо регулярно осматривать поверхности котла со стороны воды, и в случае загрязнения проводить удаления отложений. В случае нарушения водно-химического режима (ВХР ) образующиеся отложения препятствуют передачи тепла, снижая эффективность котла. Увеличение отложений может привести к перегреву элементов котла с последующими затратами на ремонт.

9. Возврат конденсата в тракт котла.

Конденсат образуется, когда горячий теплоноситель -пар передает свое тепло нагреваемой воде . Конденсат - это чистая вода без растворенных твердых частиц или газов, практически готовая для использования в котле. Конденсат имеет высокую температуру и теплосодержание и поэтому потребуется значительно меньше тепла, а значит и топлива , для выработки пара. Повторное использование конденсата уменьшает количество холодной добавочной воды, а также химикатов и реагентов, необходимых для приведения качества добавочной воды котла к требуемому по СП [4]. Кроме того мероприятия по возврату конденсата могут уменьшить расходы на охлаждение сточных вод , направляемых в канализацию.

10. Утилизация тепла от продувки котла.

Рекуперация тепла от продувки котла повышает его эффективность. Система продувки используется для удаления котловой воды, которая содержит растворимые и нерастворимые твердые вещества. Это помогает снизить уровень растворенных твердых частиц. К сожалению, вместе с продувочной водой впустую тратится тепловая энергия. Установка продувочного теплообменника, испарительного резервуара (сепаратора непрерывной продувки) или их комбинации может помочь восстановить часть энергии. Пар вторичного вскипания от сепаратора подается в атмосферный деаэратор, в котором из смеси конденсата и добавочной воды удаляется кислород и коррозионно-активные газы, а сама смесь подогревается до температуры 104,25?, соответствующей абсолютному давлению насыщенного пара в деаэраторе Р=0,12 Мпа.

11.Контроль скорости продувки.

Продувка котла удаляет растворенные вещества, поддерживая требуемый солевой баланс. Однако продувочная вода, нагретая до температуры насыщения пара в котле, отводит из котла тепловую энергию. Поэтому процент непрерывной продувки не должен превышать величину, достаточную для удаления стоков, содержащих избыточное количество солей жесткости. Продувая только тогда, когда это необходимо, можно сэкономить много энергии, не рискуя нанести ущерб котлу.

12. Снижение коэффициента избытка воздуха.

Несмотря на необходимость в избыточном воздухе, его количество может привести к совершенно различной эффективности котла. При недостатке избыточного воздуха в котле будет образовываться сажа и окись углерода. Большой избыток воздуха приводит к снижению энергоэффективности . паровой котел модернизация газовый

Существуют автоматические системы управления сгоранием природного газа , которые могут интеллектуально контролировать необходимое количество воздуха для горения.

13. Уменьшение уноса воды.

Унос воды - это вода , которая уносится в виде капель из котла вместе с паром. Она содержит растворенные твердые частицы. По пути движения пара эти примеси осаждаются на оборудовании и паропроводах паровой системы, вызывая повреждения и повышенное техническое обслуживание. Унос воды может быть вызван несколькими причинами: резкое увеличение мощности, высокое содержание общей минерализации воды (TDS) или некачественное оборудование для сепарации влаги.

14. Инспекция конденсатоотводчиков.

Ошибки в наладке конденсатоотводчиков , поломка конденсатоотводчика в открытом положении или в положении "пропуска", в котором пар непрерывно проходит через конденсатоотводчик, образуя пролетный пар , приводят к значительному экономическому ущербу.

15. Сокращение потребления пара.

Лучший способ сэкономить топливо и электроэнергию - это уменьшить потребление пара в технологических процессах. По мере старения оборудования, потребляющего пар, увеличивается количество утечек пара.



2. Водогрейные котельные, модернизация водогрейных котлов

Назначение водогрейной котельной - выработка тепловой энергии и подача горячей воды в тепловые сети на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения потребителей, присоединённых к этим тепловым сетям. Тепловая схема водогрейной котельной (рис.2) включает в себя котлы, в которых осуществляется подогрев сетевой воды до заданной температуры.

Рис.2. Принципиальная тепловая схема отопительной котельной с водогрейными котлами.

1 - котел; 2 - подогреватель химически очищенной воды после первой ступени очистки; 3 - насос рециркуляции; 4 - подогреватель сырой воды; 5 - химводоочистка (ХВО); 6 - перепуск холодной воды для поддержания постоянной температуры воды за котлом и снижения температуры воды, идущей в тепловые сети; 7 - насос для подпитки тепловых сетей; 8 - эжектор для создания вакуума в деаэраторе; 9 - вакуумный деаэратор; 10 - охладитель выпара из деаэратора; - 11 - сетевой насос; - 12 - бак технической воды; - 13 - насос к эжектору; - 14 - потребитель, использующий тепло на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Основной отличительной особенностью водогрейных котлов от паровых является то, что в них не допускается образование пара, даже в виде пузырьков на внутренних поверхностях труб, подверженных большим тепловым нагрузкам.

Непрерывная циркуляция воды в контуре от котельной через тепловые сети, системы потребления тепла и обратно в котельную обеспечивается сетевыми насосами.

Следующей особенностью работы водогрейных котлов является то, что в хвостовые поверхности, выполненные из стальных труб, поступает вода с низкой температурой, которая может оказаться ниже температуры точки росы продуктов сгорания. Это обстоятельство приведёт к интенсивной низкотемпературной коррозии хвостовых поверхностей нагрева.

При работе котлов на газе температура воды на входе в котлы на должна быть ниже 60 ?.Для поддержания необходимой температуры воды на входе в водогрейные котлы осуществляется рециркуляция нагретой в водогрейных котлах воды с помощью рециркуляционных насосов .

Регулятор (6) служит для регулирования температуры воды на входе в тепловую сеть до температуры, соответствующей температурному графику.

Для восполнения потерь в тепловой сети и в котельной при закрытой системе горячего водоснабжения используется техническая вода, которая поступая в котельную, подогревается в водоводяном подогревателе и направляется на одноступенчатую химводоочистку. После умягчения воды она подогревается деаэрированной водой в подогревателе, затем в охладителе выпара деаэратора и направляется в деаэратор. Так как котельная не производит пара, то в тепловой схеме котельной используется вакуумный деаэратор .

Вакуум в деаэраторе создаётся эжекторной установкой (8), в которую из бака (12) рабочей жидкости насосом (13) подается вода. За счёт разрежения в эжекторной установки в деаэрационной головке деаэратора (9) создаётся и поддерживается необходимое разрежение.

Выпар деаэратора 9, содержащий водяные пары, проходит через охладитель выпара (10). В охладителе выпара водяные пары конденсируются, отдавая скрытую теплоту парообразования умягченной воде.Газообразная часть выпара сбрасывается в атмосферу, а образовавшийся конденсат направляется в бак технической воды.

Основу модернизации крупных водогрейных котлов составили современные достижения в проектировании и технологии производства из большой энергетики, обеспечившие переход к внедрению новых технических решений, в наибольшей мере удовлетворяющих потребностям рынка.

В частности, для модернизации крупных водогрейных котлов типа ПТВМ и КВГМ, работающих на газе, используются:

1. Конвективная поверхность нагрева из труб увеличенного диаметра и толщины стенки (трубы 38x4 мм) с наружным оребрением;

2. Трубы увеличенного диаметра с наружным продольным и поперечным оребрением;

3. Малотоксичные вихревые горелки повышенной единичной мощности;

4. Современные дутьевые машины большой единичной производительности;

5. Оборудование для организации рециркуляции продуктов сгорания на всас дутьевых вентиляторов с целью снижения выбросов оксидов азота и подогрева дутьевого воздуха до положительной температуры ;

6. Система управления процессами горения топлива, обеспечивающая безопасную эксплуатацию оборудования котельной;

7. Система топливообеспечения в пределах котла

Также разрабатывается дополнительное оборудование для осуществления коммуникаций между всеми системами модернизированного котла и котельной установки:

· воздухопроводы в комплекте с расходомерными устройствами;

· компенсаторы, запорные и регулирующие клапаны для воздухопроводов;

· дополнительные площадки для обслуживания горелок и дутьевых машин;

· исполнительные механизмы к клапанам воздухопроводов, трубопроводов в пределах котла с запорной арматурой;

· гарнитура для котла;

· тепловая изоляция с обшивкой.

Рис.3. Модернизированный котел ПТВМ-100.

На рисунке 3 показан модернизированный котел ПТВМ-100, в нем применено новое оборудование:

1) конвективная поверхность нагрева;

2) газоплотные экраны топки и конвективного газохода;

3) шесть горелок;

4) две дутьевые машины;

5) система рециркуляции продуктов сгорания на всас дутьевых машин;

При модернизации котла также увеличена поверхность стен топки, снижен уровень размещения горелок.

Существенным достоинством предлагаемых технических решений по модернизации водогрейных котлов является возможность их реализации в период планового или капитального ремонтов, поскольку сохраняются компоновка котлов, габаритные и присоединительные размеры, каркас, естественная тяга (котлы ПТВМ), гидравлическая схема, система крепления поверхностей нагрева и др. Разработанные решения по модернизации водогрейных котлов допускают поэтапное внедрение. Известно, что ресурсоопределяющей в котлах является конвективная поверхность нагрева из труб 28x3 мм. Ее замена на новую модернизированную обеспечит наибольший эффект при небольших затратах.

Согласно данным разработок и анализа внедренных промышленных установок при условии комплексной модернизации газовых водогрейных котлов получен следующий эффект [8]:

1. Повышается готовность и теплопроизводительность газовых котлов на 20% сверх номинальной - обеспечивается экономия в капитальных вложениях по удельной стоимости 1 Гкал вновь вводимой мощности.

2. Обеспечивается экономия топлива до 4% .

3. Повышается надежность и долговечность конвективной поверхности нагрева и экранов примерно в 3 раза (ресурс до первой замены100 тыс. ч.) - обеспечивается экономия разновременных затрат на ремонт и восстановление преждевременно исчерпавших ресурс поверхностей нагрева в базовом котле.

4. Пропорционально экономии топлива и благодаря применению малотоксичных горелок и рециркуляции продуктов сгорания заметно снижаются вредные выбросы в атмосферу -экологический эффект.

5. Применение системы регулирования процессами горения обеспечивает экономию эксплуатационных расходов благодаря качественному ведению и четкому соблюдению режимов эксплуатации и высокой надежности техники.

6. Срок окупаемости затрат (отношение единовременных затрат к годовой экономии) составляет не более 1,2 года (при условии реализации решений в полном объеме комплексной модернизации).



3. Использование пароводогрейных котлов . Перевод парового котла в водогрейный режим

Комбинированная выработка горячей воды и пара с использованием для этого серийных водогрейных котлов позволит отказаться от дополнительной установки в централизованных теплоцентралях; крупных паровых барабанных котлов низкого давления, что позволит также не только существенно сократить расходы топлива на покрытие промышленно-отопительных нагрузок, но и значительно уменьшить металлоемкость оборудования.

Осуществление схем комбинированной выработки пара и горячей воды базируется на полном использовании поверхностей нагрева серийных стальных водогрейных котлов. Для получения пара указанные поверхности включаются как безбарабанные испарительные контуры, содержащие выносные циклоны и уравнительные емкости, размещаемые непосредственно на каркасе водогрейных котлов.

Получение пара в таких комбинированных водогрейных котлах повышает эффективность их использования, так как коэффициент использования такого оборудования повышается более чем в два раза ввиду того, что число часов работы комбинированных котлов в году увеличивается с 3000 - 3500 ч до 7000 - 7500 ч.

Первые комбинированные котлы построены Дорогобужским котельным заводом на базе водогрейных котлов ПТВМ-30-М по разработкам ПКК треста "Центроэнергомонтаж". Такие котлы КВП-30/8, начиная с 1977 г., успешно эксплуатируются в ряде котельных, в этих котлах испарительными поверхностями являются боковые топочные экраны, включенные в без барабанные контуры, с естественной циркуляцией. Сепарация пара осуществляется в двух выносных циклонах Ш426х13 мм.

В настоящее время один из этих котлов КВП-30/8 по разработкам ВЗПИ модернизирован Дорогобужским котельным заводом (рис. 4) и работает в трех различных режимах: двух комбинированных режимах с выдачей пара давлением 14 кгс/см2 в количестве 10 или 25 т/ч и в чисто водогрейном режиме.

Рис. 4. Модернизированный комбинированный котел КВП-30/8.

1 - Выносной циклон чистого отсека; 2 - выносной циклон солевого отсека;

3 - уравнительные емкости; 4 - пароотводящие трубы от фронтового и заднего экранов; 5 - питание чистого отсека из уравнительных емкостей; 6 - питание солевого отсека; 7,8 - рециркуляционные трубы фронтового и заднего экранов; 9, 10 - опускные трубы заднего и фронтового экранов; 11 - дыхательная труба от уравнительных емкостей; 12 - сборный паровой коллектор; 13, 14 - отводы пара из солевого чистого отсеков; 15 - отвод пара в магистраль.

Получение пара в количестве 25 т/ч в модернизированном котле достигается за счет включения в испарительные контуры фронтового и заднего топочного экрана, что потребовало установки дополнительного выносного циклона с двухступенчатой сепарацией пара.

Для уменьшения непрерывной продувки в модернизированном котле применено двухступенчатое испарение, и солевым отсеком являются боковые экраны топки, включенные на два выносных циклона. Перевод котла из одного режима работы в другой осуществляется путем снятия и установки заглушек на внутри котловых соединительных трубопроводах.

Гидравлическая схема водогрейного контура модернизированного котла КВП-30/8 изображена на рис. 5.

Рис. 5. Гидравлическая схема водогрейного контура модернизированного комбинированного котла КВП-30/8.



1 - фронтовой топочный экран; 2 - задний топочный экран; 3 - боковые топочные экраны; 4 - поверхности нагрева конвективной шахты; 5 - задний экран конвективной шахты; 6-9 - заглушки и задвижки, установленные на нижних трубопроводах котла; 10- заглушки на верхних перекидных трубопроводах котла.

При работе в комбинированном режиме с выдачей максимального количества пара все топочные экраны выключаются из водогрейного контура путем установки заглушек и закрытия входных и выходных задвижек 8 к 9. Устанавливаются также заглушки 6 и 10 на перепускных линиях. Открываются входные и выходные задвижки 7, что позволяет оставить в водогрейном контуре только экранные и конвективные поверхности, расположенные в опускной шахте котла (4 и 5).

При оставлении в паровом контуре только боковых топочных экранов открываются задвижки 8 и 9, устанавливаются заглушки 6 и 10 и закрываются задвижки 4, 7. При такой схеме включенными в водогрейный контур остаются фронтовой, задний топочные экраны и конвективная шахта (1, 2, 4 и 5).

Характеристика работы модернизированного котла КВП-30/8 приведена на рис. 6.

Рис. 6. Характеристика работы модернизированного комбинированного котла КВП-30/8.



1 - паропроизводительность контура при работе всех топочных экранов; 2 - теплопроизводительность (по горячей воде) в комбинированном режиме работы; 3 - теплопроизводительность котла при работе в чисто водогрейном режиме.

При работе котла на газе номинальная нагрузка составляет 40 Гкал/ч, причем в случае комбинированного режима (с включением всех топочных экранов в паровой контур) максимальная паровая нагрузка достигает 30 т/ч.

При включении в паровой контур только боковых топочных экранов паровая нагрузка при номинальной производительности не превышает 10,0 т/ч.

При снижении суммарной нагрузки до 60,% номинальной:

· нагрузка парового контура составляет около 20 т/ч

· нагрузка по горячей воде - около 8 Гкал/ч.

Переход на чисто водогрейный режим требует открытия задвижек 8, закрытия задвижек 7 и 9, а также снятия заглушек 6 и 10. Кроме того, все элементы парового контура отключаются путем установки соответствующих заглушек. Перевод котла с одного режима на другой требует кратковременного останова для проведения всех операций по установке и снятию соответствующих заглушек.

Опыт изготовления Дорогобужским котельным заводом комбинированных пароводогрейных котлов показал, что удельный расход дополнительного металла на создание парового без барабанного контура в серийных водогрейных котлах колеблется от 0,4 до 0,5 т на 1 т вырабатываемого пара. Это в 6 - 7 раз ниже удельного расхода металла в паровых барабанных котлах низкого и среднего давления.

Проведенные разработчиком технико-экономические расчеты показали, что себестоимость теплоты, вырабатываемой в котельных с комбинированными котлами, на 15 - 20 % ниже себестоимости теплоты, вырабатываемой в аналогичных котельных с установкой в них паровых и водогрейных котлов.

Расчеты ВНИПИ Энергопрома показали, что применение на ТЭЦ комбинированных котлов вместо водогрейных и паровых уменьшает капитальные вложения на 1 Гкал/ч до 3500 руб., годовой экономический эффект составляет около 1500 руб. на единицу установленной мощности паровой котельной.



Заключение

Модернизация котельной - это комплекс мер, необходимых для повышения эффективности ее работы, увеличения мощности и безопасности, снижения затрат на эксплуатацию.

Причины проведения модернизации

Модернизация котельной проводится при наличии следующих предпосылок:

· высокая степень изношенности оборудования;

· увеличение себестоимости вырабатываемого тепла;

· нарушение температурных графиков теплоподачи;

· отсутствие возможностей для строительства новой котельной.

Перед проведением любых мероприятий по модернизации необходимо предварительное предпроектное обследование, включающее в себя анализ присоединенных тепловых нагрузок и их плотности, анализ располагаемой и рабочей мощности, выявление возможностей оптимизации уровня загрузки оборудования, уточнение перспектив энергоэффективности и снижения теплопотерь. По результатам обследования принимается один из возможных вариантов модернизации котельной.

Варианты модернизации

Модернизация может включать в себя полное обновление конфигурации всей системы или замену отдельных узлов и агрегатов.

1.Система топливоподачи и топливоподготовки.

В процессе модернизации этих систем возможно проведение работ по автоматизации и реконструкции с установкой современного и высокопроизводительного оборудования

2.Системы автоматизации и приборы учета.

Модернизация котельной в этой области включает в себя организацию автоматического контроля за всеми процессами с единого пульта управления, установку приборов учета расхода топлива и теплоты на выходе, приборов учета расхода воды и контрольно-измерительного оборудования для управления качеством и количеством теплоносителя и выработанного тепла.

3.Система водоподготовки.

Проводятся работы по усовершенствованию комплексной обработки сетевой воды, установке станций по снижению железосодержания, автоматизации управления системой, разделению контуров сетевой и котловой воды.

4.Замена котлоагрегатов.

Это наиболее эффективный способ модернизации котельной, включающий в себя замену всех устаревших и отработавших свой ресурс моделей котлов, таких как чугунные секционные, на современные стальные, замену конвективных частей и теплообменников, организацию утилизации теплоты уходящих газов.

5. Оптимизация режимов горения и замена газовых горелок.

После разработки общей концепции модернизации производится подбор необходимого оборудования и согласование с заказчиком. Следующими этапами являются выполнение проектных работ, поставка и монтаж оборудования, наладка и запуск котельной.

Результаты модернизации:

· повышение надежности и производительности оборудования;

· значительное увеличение КПД и тепловой мощности;

· оптимальный режим работы;

· сокращение расходов на обслуживание и эксплуатацию путем снижения расхода топлива и количества обслуживающего персонала;

· снижение количества экологически вредных выбросов.

КПД котла наглядно показывает, сколько процентов энергии, выделившейся в процессе горения, поступает в полезное тепло системы теплоснабжения.

В целях продления срока эксплуатации котельных в первую очередь подлежит обновлению автоматика безопасности и регулирующая автоматика, также часто требуется модернизация газового оборудования и газоиспользующих установок.



Список литературы

1. СП 24.13330.2012 Тепловые сети Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003.

2.Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзеныш Э.Я. Производственные и отопительные котельные -М.: Энергоиздат,1984-с.248

3. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник // Под ред. Клименко А.В. и Зорина В.М., т. 4, - М: Изд. МЭИ, 2004.

4 .Свод правил СП 89.13330.2012 «СНиП II-35-76 Котельные установки» Приказ №944/пр от 16 декабря 2016 г .

5. Справочник по котельным установкам малой производительности / под ред. К.Ф. Роддатиса. - М. : Энергоатомиздат, 1989. - 488 с. : ил.

Размещено на Allbest.ru

...