Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практична робота №3
Паровиробні пристрої та котли
Мета роботи: закріплення лекційного матеріалу та більш глибоке вивчення паровиробних пристроїв та котлів, проведення енергетичного аудиту котельних установок.
Теоретичні відомості
Загальна характеристика паровиробних установок і котлів, що застосовуються в Україні
Типова конструкція паровиробних установок на більшості українських підприємств включає в себе центральну котельню, яка обладнана двома або більшою кількістю газових котлів потужністю 4...6 МВт кожний. Пара звичайно подається під тиском 0,6…1,0 МПа з деяким відхиленням в умовах виробництва в літній та зимній періоди.
На українських промислових підприємствах широко розповсюджені котли типу CORNISH з двома (або більше) камерами горіння великого об’єму і з такою же кількістю газоходів, які прокладені через цегляну кладку котлів.
Енергетична ефективність котлів такого типу залежить від ступеня утилізації теплоти відхідних газів. При відсутності економайзерів вона не дуже висока.
Глибока утилізація теплоти відхідних газів котлів, які працюють на природному газі, практично відсутня. Її застосування в котлах такого типу дозволяє значно підвищити коефіцієнт використання палива. При ча-стих пусках і зупинках котлів значні втрати енергії ідуть на підігрів масивної цегляної кладки.
В котлах, які обладнано економайзерами, охолодження відхідних газів здійснюється до температури, яка вище температури точки роси. Теплова енергія, яка виділяється за рахунок конденсації водяної пари, при охолодженні газів нижче температури точки роси, як правило, не використовується. Втрати теплоти з відхідними газами складають 16…18 % при складанні теплового балансу котла по вищій теплоті згорання палива. Це є основна втрата, за рахунок якої можна значно підвищити КВП котельної установки.
Основні розрахункові залежності для оцінки енергетичної ефективності котельних установок
Мета оцінки енергетичної ефективності котельних установок – визначення втрат теплоти і розрахунок її коефіцієнта корисної дії котельної установи.
На першому етапі ЕА складається перелік величин, які підлягають вимірюванням, а також раціональних засобів їх вимірювання. До переліку включаються всі величини, які потрібні для складання теплового та матеріального балансів котельної установки.
Вимірювання повинні виконуватись приладами (манометри, термометри, теплові лічильники, витратоміри, прилади інфрачервоного випромінювання, газоаналізатори та інші) з класом точності не нижче 1,5, які пройшли держповірку. Імпортні прилади повинні мати сертифікат УкрСЕПРО.
Заходи щодо підвищення ефективності котельних установок
Загальна ефективність котельної установки визначається як 100 % мінус відносна сума втрат в відсотках. Для котла з =20 т/год, Р = 0,7 МПа, який працює на природному газі і вмісту рівному 9 % від об’єму сухих продуктів згорання з температурою відхідних газів 170 оС, з величиною повернення конденсату 60 % і з солевмістом 60 ppm втрати складають:
Загальні втрати складають 15,67 %, тобто ККД котельної установки – 84,33 %. Розрахунки наведені по вищій теплоті згорання палива на номінальному режимі роботи.
Типові значення ККД котлів різного типу при розрахунках по вищій теплоті згорання палива такі:
Приведенні дані зроблені для котлів, які працюють без зупинок і при максимальному або майже максимальному навантаженні. В дійсності все відбувається інакше. Нормальний режим роботи скоріше означає, що котли працюють з неповним або стрибкоподібним навантаженням.
Загальні висновки щодо переліку енергозаощаджуючих заходів.
1. Виявлення місць підсмоктування повітря і проведення ремонтних робіт.
Виявлення місць підсмоктування повітря необхідно проводити як тільки підвищується вміст кисню в відхідних газах, збільшується їх об’єм, або знижується їх температура.
2. При використанні великих газових котлів потужністю більше 1 МВт потрібен постійний контроль температури відхідних газів і вмісту в ньому , та (газовий аналіз) для забезпечення максимальної ефективності використання палива і якості його згорання при будь-якому навантаженні. Отримані дані дозволяють оператору настроїти пальник на відповідний режим роботи. З цією метою оператор повинен мати в розпорядженні контрольно-вимірювальну апаратуру для швидкого контролю вмісту або , визначення кількості надлишку повітря, контролю вмісту і якості згорання палива, а також термометр для виміру температури відхідних газів.
При умові споживання в кілька мільйонів м3 за рік природного газу на більшості українських підприємств можна получити економію до 5…10 % тільки шляхом настройки роботи пальників.
3. Постійний контроль температури повітря, яке подається на пальники та їх регулювання.
Температура повітря, яке подається в топку котла, дуже сильно впливає на ККД котла. Зміна температури повітря викликає або збільшення КНП або його зменшення.
Зменшення КНП призводить до неповного згорання палива, відкладань сажи і внаслідок цього до значних витрат енергії і до зниження ККД котла.
Підвищення КНП також призводить до підвищення втрат енергії і до зниження ККД котла.
Для скорочення цих втрат пальники сучасної конструкції настроюють на роботу з максимальною ефективністю при КНП 1,15. Ця величина може коливатись в залежності від типу палива і конструкції котла. Вона не може бути постійною і залежить від сезону (температури повітря).
4. Для забезпечення максимальної ефективності спалювання газоподібного палива необхідно настроювати пальники на оптимальне співвідношення «повітря – паливо» для режиму переважного навантаження.
5. Постійний контроль технічного стану регулятору тиску газу.
Забруднення або несправність регулятору призводить до зміни тиску газу. Непостійність тиску призводить до згорання перезбагаченої суміші, до збільшення викидів СО і забрудненню сажею, що знижує ККД.
6. Постійний контроль за станом факелу в пальниках для спалювання мазуту.
Сопла пальників схильні до забруднення сажею.
7. Підтримання постійного значення тиску мазуту перед форсунками.
8. Використання економайзерів і повітропідігрівників.
9. Заміна пневматичних і аналогових електронних систем управління роботою котлів на цифрові децентралізовані системи на базі мікропроцесорів.
10. Використання клапану витрат палива з заданою витратною ха-рактеристикою.
11. Глибока утилізація теплоти відхідних газів котлів, які працюють на природному газі.
12. Ізоляція поверхонь котлів для зниження втрат теплоти в навколишнє середовище внаслідок конвективного і променистого теплообміну поверхні котла з оточуючим середовищем.
Ця процедура виконується після ретельного вивчення технічної документації на котел для запобігання порушення режиму роботи окремих вузлів його із-за більш високого температурного режиму роботи цих вузлів.
13. Автоматизація процесу продувки котлів.
14. Встановлення утилізаційного теплообмінника на лінії продувки.
15. Оптимізація навантаження поміж котлом і випарником.
16. В ході планування внесення змін в структуру виробництва або якої-небудь іншої реконструкції підприємства необхідно продумати можливість прив’язки невеликих паровиробних установок поруч з виробництвами, які використовують пару. Потужність таких установок визначається в залежності від конкретних потреб. Така прив’язка дозволяє отримати значну економію, оскільки виключає втрати, які пов’язані з транспортуванням пари до споживачів.
17. Регулярна перевірка чистоти поверхні димових труб.
В системі з природною тягою (найбільш чутливою до забруднення) дуже важливим є стан внутрішньої поверхні верхньої частини димової труби. При сильному її забрудненні втрачається більше 50 % корисної площі і тім самим погіршується тяга.
Збільшення тяги може бути досягнуто збільшенням висоти труби, або встановленням барометричних регуляторів тяги.
Найбільш ефективна комбінована система. Така система має в основі труби температуру на 40 % нижче, ніж в системі з задовільною природною тягою.
18. Заміна котлів старої конструкції з низьким ККД на сучасні котельні установки.
19. Регулярне проведення ЕА і впровадження ЕМ.
Нижче приводяться основні заходи по підвищенню енергетичної ефективності допоміжного обладнання.
1. Використання витяжних і дуттьових вентиляторів з аеродинамічним профілем лопатів. Їх ККД складає 90 %. Найбільш ефективний привід – привід з регульованою швидкістю обертання.
2. Використання живильних насосів з приводом від електродвигунів з регульованою швидкістю обертання або з електродвигуном постійної швидкості обертання з гідравлічним приводом перемінної швидкості.