Лекция 4. Энергосбережение в промышленных котельных

При районном теплоснабжении источник теплоты –районная котельнаяможет быть паровой или водогрейной с установкой в ней паровых или водогрейных котельных агрегатов. И в том и в другом случае, что надо особенно подчеркнуть, в котельной вы­рабатывается только один вид энергии - тепловая, для выработ­ки которой и сжигается топливо в топках котельных агрегатов. Тепловая энергия отпускается потребителям в виде пара или го­рячей воды.

На рис. 9.3 приведена схема централизованного теплоснабже­ния от водогрейной котельной. В котельном агрегате К происхо­дит нагрев воды путем сжигания топлива; нагретая вода по теп­лопроводам (подающему Пи обратному О) тепловой сети цир­кулирует при помощи сетевых насосов СН: по подающему — к потребителям теплоты (I, II иIII), а по обратному — от потре­бителей теплоты к насосам и снова в котельный агрегат. В систе­мах потребителей вода охлаждается, передавая часть своего теп­лового потенциала или воздуху помещений, или водопроводной воде, или воздуху в системах вентиляции. Перед котельным агре­гатом вода проходит грязевик Гр, где из воды удаляются взвешен­ные механические примеси (окалина, песок, коррозионные отло­жения и другие частицы, как-либо попавшие в трубопроводы при монтаже или ремонтах).

Потребитель I представляет собой систему горячего водоснаб­жения; потребители II иIII— системы отопления зданий.

В котельной предусмотрена химводоочистительная установка по подготовке воды (ХВО). В ней подготавливается вода перед заполнением сети в начале эксплуатации и во время эксплуатации; подача воды осуществляется подпиточным насосом ППН автоматически при помощи регулировочного клапана РД. В ХВО вода может умягчаться, освобождаться от растворённых кислорода и углекислоты, а также от нерастворённых механических примесей.

Умягчение воды устраняет интенсивное образование накипи, а удаление из воды кислорода, углекислоты и нерастворимых примесей предотвращает возникновение коррозии и загрязнение элементов систем теплоснабжения.

Деаэрация воды(удаление из неё кислорода и углекислоты) осуществляется в термических деаэраторах атмосферного или вакуумного типа в зависимости от давления греющего пара. При отсутствии пара разработаны способы его получения из сетевой воды с применением деаэрации под глубоким вакуумом.

Энергосбережение в котельных

Среди факторов, увеличивающих расход топлива в котельных, можно выделить:

- физический и моральный износ котельных установок;

- отсутствие или плохую работу системы автоматики;

- несовершенство газогорелочных устройств;

- несвоевременную наладку теплового режима котла;

- образование отложений на поверхностях нагрева;

- плохую теплоизоляцию;

- неоптимальную тепловую схему;

- отсутствие экономайзеров-подогревателей;

- неплотности газоходов.

В зависимости от типа котельной установки расход условного топлива на 1 Гкал отпущенной тепловой энергии составляет 0,159 — 0,180 т у.т., что соответствует КПД котла (брутто), равному 80—87 %. При работе котельных установок средней и малой мощности на газе КПД (брутто) может быть увеличено до 85—92 %.

Номинальный КПД (брутто) водогрейных котельных установок мощностью менее 10 Гкал/ч, используемых в том числе и в муниципальном секторе теплоэнергетики, при работе на газе составляет 89,8—94,0 %, при работе на мазуте — 86,7—91,1%.

Предлагаемые мероприятия по энергосбережению и их эффективность при эксплуатации котлоагрегатов

№ п.п.	Мероприятие	Экономия топлива %	Перерасход топлива %
	Снижение присосов воздуха по газовому тракта котлоагрегата на 0,1%	0,5	-
	Увеличение коэффициента избытка воздуха в топке на 0,1%	-	0,7
	Установка водяного экономайзера за котлом	5-6	-
	Применение за котлоагрегатами установок глубокой утилизации тепла (контактный теплообменник)	до 12	-
	Применение вакуумного деаэратора	1,0	-
	Отклонение содержания СО2 в уходящих дымовых газах от оптимального значения на 1%	0,6	-
	Снижение температуры отходящих дымовых газов на 100С для сухих и влажных топлив	0,6 и 0,7	-
	Повышение температуры питательной воды на входе в барабан котла на 100С (Р= 13 ата, КПД = 0,8)	2,0	-
	Повышение температуры питательной воды на входе в водяной экономайзер на 100С		0,23
	Подогрев питательной воды в водяном экономайзере на 60С	1,0	-
	Увеличение продувки котла более нормативных значений на 1%	-	0,3
	Установка обдувочного аппарата для очистки наружных поверхностей нагрева	2,0	-
	Наличие накипи толщиной 1 мм на внутренней поверхности нагрева котла	-	2,0
	Замена химически очищенной водой 1 т невозвращённого в тепловую схему котельной конденсата	-	20 кг у.т.
	Перевод работы парового котла на водогрейный режим	2,0	-
	Работа котла в режиме пониженного давления (с 13 ата)	-	6,0
	Отклонение нагрузки котла от оптимальной на 10%: - в сторону уменьшения - в сторону увеличения	-	0,2 0,5
	Испытания (наладка) оборудования и эксплуатация его в режиме управления КИП	3,0	-
	Утечка пара через отверстие 1 мм при Р=6 ата	-	3,6 кг у.т.
	Забор воздуха из верхней зоны котельного зала на каждые 1000 м3 газообразного топлива	17 кг у.т.	-
	Повышение температуры воды на выходе из котла	4,0	-