Технико-экономическое сопоставление управления горением газа в котле по аэродинамическим параметрам и кислородомеру
Использование малых котлов на промышленных предприятиях, в коммунальном хозяйстве. Технико-экономическое сопоставление управления горением газа в котельных установках по аэродинамическим параметрам. Экономический эффект применения кислородомера в котлах.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.01.2017 |
| Размер файла | 90,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Технико-экономическое сопоставление управления горением газа в котле по аэродинамическим параметрам и кислородомеру
Д.т.н. А.К. Внуков, к.т.н. Ф.А.
Объектом настоящего рассмотрения являются относительно малые котлы промышленных предприятий и коммунального хозяйства.
На протяжении десятилетий в Советском Союзе формировались два принципа управления горением газа:
по аэродинамическим параметрам «газ-воздух»;
по показаниям кислородомеров.
Для придания конкретности дальнейшим расчетам примем следующие исходные данные. Номинальная мощность котла - 10 Гкал/ч, использование каждой ступени мощности - 4000 ч/год, удельный расход топлива - 0,16 т у.т./Гкал, цена природного газа - 40 долл. США/т у.т. Отклонение а от оптимального на 1% оборачивается пережогом 0,03% топлива.
Для аэродинамического управления рассмотрены тягомеры типа НМП-52, ТИМП-52 и т.п., класс 2,0% стоимостью по 50 долл. США/шт. и входящие в число штатных КИП. В качестве кислородомера рассмотрены российские газоанализаторы ТДК-ЗМ, КГА-8Ф со шкалой 5% О2 и точностью 0,1 % О2. Стоимость прибора, монтажа и наладки - 2500+800+800=4100 долл. США.
Стоимость более качественных аналогов ABB достигает 15000 долл. США и в дальнейших расчетах не рассматривается. Система «газ-воздух» практикуется уже более 50 лет, т.е. была освоена еще до появления серийных кислородомеров. В основу этой системы управления положена зависимость избытка воздуха от сопротивления горелок по воздуху Рв и по газу Рг, имеющая вид:
В связи с наличием присосов топки и другими причинами коэффициент К незначительно меняется вместе с нагрузкой, «прямая» давлений «газ-воздух» не проходит через начало координат и слегка изогнута. Однако многолетний опыт эксплуатации показывает, что кривые «газ-воздух» достаточно стабильны во времени и в отдельных случаях воспроизводились в РНИ, выполненных с интервалом в 3 года.
В нашей статье речь пойдет о малых котлах, не имеющих подогрева воздуха. Характеристика нарушается при очевидных повреждениях горелок, например, их пережоге. Погрешность избытка воздуха, реализуемого на базе соотношения «газ-воздух», зависит от погрешностей измерения соответствующих сопротивлений, т.е. давления перед горелкой плюс разрежения в топке. В соответствии с законами вероятностей относительная ошибка задания избытка воздуха определяется погрешностями измерений соответствующих сопротивлений по выражению:
После выполнения соответствующих действий и несложных преобразований это выражение приобретает вид:
где АРв(г) и Аа - абсолютные погрешности измерения величин соответствующих сопротивлений и избытка воздуха, со - относительная ошибка соответствующей величины.
Для измерения давлений чаще всего используются приборы с относительной погрешностью
сор=АРв(г)/АРв(г) макс,
равной 2%, т.е. с абсолютной ошибкой ДРв(г)=0,02-Рмакс. Как известно, абсолютная погрешность прибора есть величина неизменная, в то время, как относительная ошибка, равная АРв(г)/АРв(г), на разных участках шкалы существенно меняется - от 2% при 100% шкалы до 100% при 2% шкалы.
В качестве примера рассмотрим работу котла с номинальной и половинной нагрузкой. При полной нагрузке давления воздуха и газа составляют Рв=Рвмакс, и Рг=Ргмакс. При половинной нагрузке, соответственно, Рв=0,25Рв макс, и Рг=0,25Рг макс. Тогда относительная ошибка задания избытка воздуха а при полной нагрузке составит:
При половинной нагрузке неточность задания а возрастет до значения
В свою очередь, это эквивалентно 0,03.2,8=0,084% пережога топлива, а в случае полной нагрузки и 0,03.11,3=0,339% топлива при половинной нагрузке.
Таким образом, обусловленная методом «газ-воздух» погрешность регулирования избытка воздуха а зависит как от класса приборов, измеряющих давление, так и от абсолютных величин сопротивления горелки, т.е. от нагрузки котла.
Опуская расчеты, вытекающие из (2), покажем, что для реально практикуемых избытков воздуха 5-10% указанная выше погрешность кислородомера ±0,1% О2 дает погрешность определения избытка воздуха 0,6% или всего 0,03-0,6=0,018% пережога топлива.
На рисунке сопоставлены пережоги топлива при управлении горением по принципу «газ-воздух» и с помощью кислородомера. Как видно, при аэродинамическом управлении относительный пережог топлива стремительно нарастает с падением нагрузки. При управлении по кислородомеру с уменьшением нагрузки относительный пережог не меняется. Размеры пережога в несколько раз меньше, чем при управлении по соотношению «газ-воздух». При очевидных технических преимуществах управления по газоанализатору окончательное решение требует учета совокупности экономических факторов.
Экономический эффект применения кислородомера по сравнению с использованием соотношения «газ-воздух» выражается разностью пережогов топлива и окупаемостью инвестиций. Как показали расчеты для котла 10 Гкал/ч, даже без дисконтирования окупаемость кислородомеров составляет 24,2 года при номинале и 7,8 года при 0,4 номинальной нагрузки. Для котла 100 Гкал/ч окупаемость снизилась бы до 2,4 года и 0,78 года соответственно, т.е. целесообразность использования кислородомера бесспорна.
горение котел кислородомер аэродинамический
Таким образом, определяющим фактором рентабельности использования кислородомеров становится количество сожженного в течение года топлива, т.е. мощность котла и число часов ее использования, а также соотношение цены кислородомеров и топлива. Приведенные методы оценки следует осторожно применять к апробированию головных образцов газоанализаторов нового поколения.
Как видно из сказанного, малые котлы следует ориентировать на управление по принципу «газ-воздух».
Размещено на Аllbest.ru
...Подобные документы
Анализ методов и перспектив использования твёрдых бытовых отходов в системах энергоснабжения. Добыча и утилизация свалочного газа. Технико-экономическое сопоставление вариантов энергоснабжения. Оптимизация работы установки по обогащению биогаза.
дипломная работа [719,7 K], добавлен 01.03.2009Характеристика основного и вспомогательного оборудования котельного агрегата БКЗ-160-100. Разработка и реализация реконструкции котлов с переводом на сжигание газа и мазута. Технико-экономические расчеты электробезопасности и экологичности проекта.
курсовая работа [774,7 K], добавлен 14.04.2019Общие сведения и понятия о котельных установках, их классификация. Основные элементы паровых и водогрейных котлов. Виды и свойства топлива, сжигаемого в отопительных котельных. Водоподготовка и водно-химический режим. Размещение и компоновка котельных.
контрольная работа [572,2 K], добавлен 16.11.2010Принцип действия пиролизных котлов. Обугливание и выделение древесного газа. Процессы, происходящие в пиролизном котле. Сжигание древесины на принципе генераторной газификации с применением отсасывающего вентилятора. Плюсы и минусы пиролизных котлов.
реферат [207,2 K], добавлен 20.12.2012Типовые графики нагрузок. Выбор схемы электроснабжения района. Проверка сечения проводов по экономической плотности тока, допустимой нагрузке и короне. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов. Технико-экономическое сопоставление вариантов.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 16.02.2015Выбор трансформаторов на понижающих подстанциях. Расчет мощности источника сети кольцевой схемы. Технико-экономическое сопоставление вариантов развития сети. Проектирование электроснабжения аккумуляторной станции. Разработка схемы электроснабжения.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 30.04.2015Технико-экономическое сравнение вариантов обеспечения электрической энергией приемников. Рассмотрение радиальной и магистральной схемы питания цеховых подстанций, их сравнительная характеристика. Определение потери мощности в трехфазном токопроводе.
контрольная работа [132,2 K], добавлен 19.01.2011Классификация котельных установок. Виды отопительных приборов для теплоснабжения зданий. Газовые, электрические и твердотопливные котлы. Газотрубные и водотрубные котлы: понятие, принцип действия, главные преимущества и недостатки их использования.
реферат [26,6 K], добавлен 25.11.2014Понятие и история происхождения сланцевого газа, его главные физические и химические свойства. Способы добычи, используемое оборудование и материалы, оценка степени влияние на экологию. Перспективы применения данного типа газа в будущем в энергетике.
контрольная работа [28,7 K], добавлен 11.12.2014Технико-экономическое обоснование проекта. Акустооптическая модуляция добротности. Метод пассивной синхронизации продольных мод. Электрооптические методы управления длительностью импульса генерации. Расчет электрических параметров затвора Nd3+YAG лазера.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 18.06.2011Рост потребления газа в городах. Определение низшей теплоты сгорания и плотности газа, численности населения. Расчет годового потребления газа. Потребление газа коммунальными и общественными предприятиями. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
курсовая работа [878,9 K], добавлен 28.12.2011Особенности отложения примесей в паровых котлах, методы химических очисток и их влияние на надежность эксплуатации оборудования. Технологии некоторых химических очисток котлов и результаты их проведения, выполненных в ОАО "Сибтехэнерго" в разное время.
магистерская работа [1,9 M], добавлен 02.08.2015Теоретические аспекты работы энергетических служб, методы организации их деятельности. Разработка и технико-экономическое обоснование экономии энергоресурсов на ОАО "Гомельский химический завод". Пути оптимизации деятельности энергетических служб.
курсовая работа [1012,3 K], добавлен 07.05.2011Расчет тепловой схемы с водогрейными котлами, его технико-экономическое обоснование. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Порядок водоподготовки. Расчет системы газоснабжения. Автоматизация технологического процесса заданной котельной.
дипломная работа [379,5 K], добавлен 24.07.2015Характеристика существующих методов водоподготовки для работы котельных установок и котлов электростанций. Повышение качества очистка воды, обеспечение ее полной регенерация для вторичного применения по назначению. Преимущества мембранных технологий.
контрольная работа [597,1 K], добавлен 12.12.2021Характеристика особенностей и показателей рационального освещения квартиры. Освещение на промышленных предприятиях. Уличное освещение. Выгода перехода от ламп ДРЛ к "натриевым". Совершенствование автоматизированного управления с целью экономии энергии.
реферат [42,6 K], добавлен 31.08.2010Определение электрических нагрузок завода металлических конструкций. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Особенности выбора величины напряжения внешнего электроснабжения по технико-экономическим параметрам.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.01.2023Понятие кристаллической (пространственной) решетки. Кристаллическая структура эффекта. Области применения промышленных пьезопленок. Обратный пьезоэлектрический эффект. Использование пьезоэлектрических кристаллов для получения электрической энергии.
курсовая работа [833,1 K], добавлен 14.04.2014Характеристики населенного пункта. Удельный вес и теплотворность газа. Бытовое и коммунально-бытовое газопотребление. Определение расхода газа по укрупненным показателям. Регулирование неравномерности потребления газа. Гидравлический расчет газовых сетей.
дипломная работа [737,1 K], добавлен 24.05.2012Энергосбережение при эксплуатации внутреннего и наружного освещения. Мероприятия, оборудование и технико-экономическое обоснование. Современная энергосберегающая люминесцентная лампа, ее основные элементы. Рациональность применения светодиодных ламп.
реферат [444,2 K], добавлен 15.05.2015
