Минимизация величины продувки котла
| Рубрика: | Экономия топлива При производстве тепловой энергии, Экономия тепловой энергии При производстве. |
| Классификация технологии: | Технологический. |
| Статус рассмотрения проекта Координационным Советом: | Не рассматривался. |
| Объекты внедрения: | Промышленность, Котельные, РТС, КТС, ТЭЦ. |
| Эффект от внедрения: | — для объекта: увеличение КПД установки, снижение затрат на топливо; — для муниципального образования: уменьшение расхода топлива, снижение тарифов для потрибителей. |
Общая характеристика
Сведение к минимуму величины продувки котла способно значительно сократить потери энергии, поскольку температура продувочной воды непосредственно связана с температурой пара, производимого в котле.
При испарении воды в котле остаются растворенные твердые примеси, что приводит к росту общего содержания растворенных твердых веществ внутри котла. Эти вещества могут выпадать из раствора с образованием отложений, затрудняющих теплопередачу. Кроме того, повышенное содержание растворенных веществ способствует пенообразованию и уносу котловой воды с паром.
С целью поддержания концентрации взвешенных и растворенных твердых веществ в установленных пределах используются две процедуры, каждая из которых может осуществляться как в автоматическом режиме, так и вручную:
- нижняя продувка производится с целью удаления примесей из нижних частей котла с целью поддержания приемлемых характеристик теплообмена. Как правило, эта процедура выполняется вручную в периодическом режиме (несколько секунд каждые несколько часов);
- верхняя продувка предназначена для удаления растворенных примесей, скапливающихся у поверхности воды, и, как правило, представляет собой непрерывный процесс, выполняемый в автоматическом режиме.
Сброс продувочной воды котла приводит к потерям энергии, составляющим 1-3% энергии производимого пара. Кроме того, дополнительные затраты могут быть связаны с охлаждением сбрасываемых вод до температуры, установленной регулирующими органами.
Существует несколько способов сокращения объема продувочной воды:
- возврат конденсата. Конденсат не содержит твердых взвешенных или растворимых примесей, которые могли бы накапливаться внутри котла. Возврат половины конденсата позволяет сократить величину продувки на 50 %;
- в зависимости от качества питательной воды могут быть необходимы умягчение, декарбонизация и деминерализация воды. Кроме того, могут быть необходимы деаэрация воды и ее кондиционирование с использованием специальных добавок. Требуемая величина продувки определяется общим содержанием примесей в питательной воде, поступающей в котел. В случае питания котла сырой водой коэффициент продувки может достигать 7-8 %; водоподготовка позволяет снизить эту величину до 3% и менее;
- может быть также рассмотрен вариант установки автоматизированной системы управления продувкой. Как правило, такие системы основаны на измерении электропроводности; их использование позволяет обеспечить оптимальный баланс между соображениями надежности и энергосбережения. Величина продувки определяется на основе содержания примеси с наибольшей концентрацией и соответствующего предельного значения для данного котла (например, кремний — 130 мг/л; хлорид-ион
Для того чтобы добавить описание энергосберегающей технологии в Каталог, заполните опросник и вышлите его на c пометкой «в Каталог».
Источник
Законодательная база Российской Федерации
Бесплатная горячая линия юридической помощи
Бесплатная консультация
Навигация
Федеральное законодательство
Действия
- Главная
- ПРИКАЗ Минэнерго РФ от 30.12.2008 N 323 «ОБ ОРГАНИЗАЦИИ В МИНИСТЕРСТВЕ ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РАБОТЫ ПО УТВЕРЖДЕНИЮ НОРМАТИВОВ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА НА ОТПУЩЕННУЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ И ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ОТ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ»
| Наименование документ | ПРИКАЗ Минэнерго РФ от 30.12.2008 N 323 «ОБ ОРГАНИЗАЦИИ В МИНИСТЕРСТВЕ ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РАБОТЫ ПО УТВЕРЖДЕНИЮ НОРМАТИВОВ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА НА ОТПУЩЕННУЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ И ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ОТ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ» |
| Вид документа | приказ, инструкция |
| Принявший орган | минэнерго рф |
| Номер документа | 323 |
| Дата принятия | 01.01.1970 |
| Дата редакции | 30.12.2008 |
| Номер регистрации в Минюсте | 13512 |
| Дата регистрации в Минюсте | 16.03.2009 |
| Статус | действует |
| Публикация |
|
| Навигатор | Примечания |
Определение расхода тепловой энергии на собственные нужды котельных
51. Расход тепловой энергии на собственные нужды котельных определяется опытным (режимно-наладочные и (или) балансовые испытания) или расчетным методом.
В состав общего расхода тепловой энергии на собственные нужды котельных в виде горячей воды или пара входят следующие элементы затрат:
растопка, продувка котлов;
обдувка поверхностей нагрева;
паровой распыл мазута;
технологические нужды ХВО;
отопление и хозяйственные нужды котельной, потери с излучением тепловой энергии теплопроводами, насосами, баками и т.п.; утечки, парение при опробовании и другие потери.
Общий расход тепловой энергии на собственные нужды определяется по формуле:
| Q | = | N i=1 | Q | , | (97) |
| сн | снi |
где Q_снi — тепловые потери на i-е нужды, Гкал;
N — количество статей расхода на собственные нужды котельной.
При расчетном определении расхода тепловой энергии на собственные нужды котельной используются нижеприведенные зависимости.
Расчеты расхода тепловой энергии на собственные нужды выполняются на каждый месяц и в целом на год. При этом расчеты по отдельным статьям расхода тепловой энергии могут выполняться в целом за год с распределением его по месяцам пропорционально определяющему показателю (выработка тепловой энергии; число часов работы; количество пусков; температура наружного воздуха; длительность отопительного периода и др.).
Исходные данные и результаты расчета по элементам затрат заносятся в отдельные таблицы.
52. Потери тепловой энергии с продувочной водой, Гкал, зависят от периодичности и продолжительности продувки котла и определяются по формуле:
| I | (98) | |||||
| к | ||||||
| Q | = | К | x Qim | , | ||
| прод | продi | |||||
| i=1 | ||||||
где: К_продi — коэффициент продувки i-го котла, принимаемый для непрерывной продувки паровых котлов — 0,01, для периодической продувки паровых котлов — 0,005, водогрейных котлов — 0,003;
Qim — количество тепловой энергии, Гкал, произведенное котлом за расчетный период;
I_к — количество котлов.
53. Расход тепловой энергии за расчетный период на растопку котлов Q_раст, Гкал, определяется:
| I | (99) | |||||||
| к | ||||||||
| Q | = | Q | x (K’ x N’ | + K» x N» | ) | , | ||
| раст | k i | i | i | |||||
| i=1 | ||||||||
где: часовая выработка тепловой энергии i-м котлом (по паспортной характеристике), Гкал;
K’ — доля расхода тепловой энергии на одну растопку котла после простоя до 12 ч (из горячего состояния), принимаемая в отопительном периоде — 0,3, в неотопительном — 0,2;
N’_i — количество растопок из горячего состояния в расчетном периоде;
K» — доля расхода тепловой энергии на одну растопку котла после простоя свыше 12 ч (из холодного состояния), принимаемая в отопительном периоде — 0,65, в неотопительном — 0,45;
N»_i — количество растопок из холодного состояния в расчетном периоде.
Расчетное количество растопок котлов определяется по отчетным данным базового года с внесением коррективов по прогнозируемому режиму потребления тепловой энергии потребителями в расчетном периоде.
54. Расход тепловой энергии на обдувку поверхностей нагрева паровых котлов, Гкал, определяют по формуле:
| I | (100) | |||||||||||||
| к | ||||||||||||||
| Q | = | К | x | G | ср | x (I | — I | ) x r | x 10 | -3 | ) | , | ||
| обд | обд | ki | п | пв | k i | |||||||||
| i=1 | ||||||||||||||
где: К_обд — коэффициент обдувки, принимаемый в размере 0,002 при сжигании твердого топлива и 0,003 — при сжигании мазута;
G_ki — средняя за время работы производительность i-го котла, т/ч;
r_k i — продолжительность работы i-го котла, ч;
I_п, I_пв — энтальпия соответственно пара, используемого для обдувки, и питательной воды, ккал/кг;
I_к — количество котлов.
55. Расход тепла на нужды мазутного хозяйства, Гкал, определяется как сумма потерь (расходов) тепловой энергии при сливе мазута (Q_сл м), обогреве в резервуарах при хранении (Q_xp м), обогреве мазутопроводов (Q_т м), подогреве в мазутоподогревателях и (или) расходных емкостях (Q_п м) и паровом распыле мазута форсунками (Q_р м).
| Q | = Q | + Q | + Q | + Q | + Q | . | (101) |
| м | сл м | хр м | т м | п м | р м |
При определении Q_хр м и Q_т м потери (расходы) тепловой энергии, относящиеся к нормативному неснижаемому запасу мазута (ННЗТ), не учитываются.
55.1. Количество тепловой энергии на разогрев мазута при сливе, Гкал, определяют по формуле:
| 10 x К | x r | |||||||||
| Q | = 450 x (t | — t | ) x (1 + | о | сл | ) x М | x 10 | -6 | , | (101.1) |
| сл м | к | н | ро | сл | ||||||
где: t_к — конечная температура подогрева мазута в цистерне, °C, принимается в зависимости от марки мазута;
t_н — начальная температура мазута в цистерне, °C, при отсутствии данных принимается 0 — (-7) °C для южного пояса, (-)7 до (-)10 °C для северного, от (-)10 до (-)15 °C для Сибири (через 7 суток после наполнения температура мазута в цистерне равна температуре наружного воздуха);
К_о — коэффициент охлаждения, ккал/(м3ч°C), принимается равным 1,65 для цистерн 60 (50) т; 2,2 — для 25-тонной цистерны; 1,15 — при доставке мазута автотранспортом;
r_сл — время разогрева и слива из цистерны, ч, принимаемое в зависимости от периода и марки мазута (холодное время года М-40, М-60 — 8 час., М-80, М-100 — 10 час., теплое время — 4 час.);
ро — плотность мазута при начальной температуре, кг/м3;
М_сл — количество сливаемого за расчетный период мазута, т.
55.2. Потери тепловой энергии при хранении мазута, Гкал, рассчитываются по формуле:
| 602 x F x К x (t | — t | ) x r | |||||||
| Q | = | к | о | хр | x М | x 10 | -6 | , | (101.2) |
| хр м | ро x V | хр | |||||||
где: F — поверхность охлаждения резервуара, м2; принимается по проектным, паспортным или фактическим данным;
К — коэффициент теплопередачи стенок резервуара, ккал/(м2ч°C), принимаемый для металлических неизолированных резервуаров — 6,0; металлических изолированных — 3,0; для подземных резервуаров — 0,27;
t_о — температура окружающего воздуха, °C; принимается как средняя для расчетного периода (для подземных резервуаров t_о = 5 °C);
r_хр — время хранения, ч;
V — емкость резервуара, м3;
М_хр- количество мазута, хранимого в расчетном периоде, определяемое как среднее значение на начало и конец этого периода, т;
| ро — плотность мазута при среднем значении температуры ( | t_о + t_к | ), кг/м3. |
| 2 |
При отсутствии данных расход пара давлением 1 — 1,2 МПа и температурой 220 — 250 °C на разогрев, слив и зачистку 10 железнодорожных цистерн емкостью 60 т принимается равным 7,65 т/ч (85 — 120 кг/т); расход пара на сливные лотки на 10 м двухпутной эстакады — 0,1 т/ч, на промежуточные емкости объемом 200 м3 — 0,6 т/ч, 400 м3 — 1,2 т/ч, 600 м3 — 1,8 т/ч, 1000 м3 — 2,0 т/ч.
55.3. Расход тепловой энергии на обогрев мазутопроводов, Гкал, определяется по формуле:
| Q | = | q | x L x бета x r | x 10 | -6 | , | (101.3) |
| тм | 1,163 | об |
где: q — плотность теплового потока от мазутопровода в окружающую среду, ккал/мч; принимается по нормам плотности теплового потока, приводимым в строительных нормах и правилах;
L — длина обогреваемого мазутопровода, м;
бета — коэффициент, учитывающий тепловые потери опорами, арматурой, компенсаторами; принимается 1,2 в тоннелях и каналах и помещениях, 1,25 — для надземной прокладки мазутопроводов;
r_об — продолжительность обогрева, ч.
55.4. Расход тепловой энергии на подогрев мазута в мазутоподогревателях или расходных емкостях осуществляется до температуры, указанной в таблице 7:
| Тип форсунок | Температура подогрева мазута, °C | |||
| М-40; М-60 | М-80; М-100 | |||
| начальная | конечная | начальная | конечная | |
| паровые; воздушные высоконапорные | 50 | 75 | 70 | 90 |
| механические; паромеханические | 50 | 75 | 70 | 90 |
| воздушные низконапорные | 50 | 75 | 70 | 90 |
Расход тепловой энергии на подогрев мазута, Гкал, определяется по формуле:
| q | x (I | — I | ) x М | ||||||
| Q | = | п | п | пв | п | x 10 | -6 | , | (101.4) |
| пм | эта | ||||||||
| под | |||||||||
где: q_п — удельный расход пара на подогрев мазута (таблица 8) в диапазоне температур, приведенных в таблице 7, кг на тонну мазута:
| Мазут | Расход пара (кг на 1 т мазута) при типах форсунок | ||
| паровые | паромеханические | воздушные | |
| М-40; М-60 | 247 | 42 | 48 |
| М-80; М-100 | 239 | 39 | 34 |
I_п, I_пв — энтальпия соответственно пара, используемого для подогрева, и питательной воды, ккал/кг;
М_п — количество подогреваемого мазута за расчетный период, равное количеству мазута, поданного в топку горелочными устройствами, т;
эта_под — КПД подогревателя, принимаемый равным 0,98.
55.5. Расход тепловой энергии на паровой распыл мазута, Гкал, рассчитывается в случае комплектации котлоагрегатов паромеханическими форсунками по формуле:
| Q | = q | x B | x (I | — I | ) x 10 | -3 | , | (101.5) |
| рм | р | м | п | пв |
где q_р — удельный расход пара на распыливание, кг/кг мазута;
принимается 0,02 — 0,03 в зависимости от вязкости мазута;
B_м — количество распыляемого мазута, т;
I_п, I_пв — энтальпия соответственно пара, используемого для распыла мазута, и питательной воды, ккал/кг.
Расход пара на распыл мазута для паровых форсунок учтен удельным расходом пара на подогрев мазута, приведенным в п. 55.4.
56. Расход тепловой энергии на технологические нужды химводоочистки, Гкал, определяют по формулам:
при наличии охладителя выпара:
| Q | = K | x G | x К | x C | x (t»- t’) x r | x 10 | -3 | , | (102.1) |
| хво | хво | хво | вз | в | хво |
при отсутствии охладителя выпара:
| Q | = K | x G | x К | x C | x (t»- t’) x r | x 10 | -3 | + 0,004 x G | x (I | — I’) x r | x 1 | , | (102.2) |
| хво | хво | хво | вз | в | хво | д | вып | д |
где: K_хво — удельный расход воды на собственные нужды ХВО, исходной воды на 1 т химически очищенной воды, принимается в зависимости от общей жесткости воды, т;
G_хво — средний расход воды на ХВО в расчетном периоде, т/ч;
К_вз — поправочный коэффициент, принимаемый равным 1,0 при наличии бака взрыхления и 1,2 при его отсутствии;
C_в — теплоемкость воды, ккал/кг°C;
t», t’ — соответственно температура воды после и до подогревателя сырой и исходной воды, °C;
r_хво, r_д — продолжительность работы соответственно ХВО и деаэратора в расчетном периоде, ч;
G_g — средний расход воды на деаэрацию в расчетном периоде, т/ч;
I_вып, I’ — энтальпия соответственно выпара из деаэратора и исходной воды, ккал/кг.
57. Часовой расход тепловой энергии, Гкал, на отопление помещения котельной определяется следующим образом:
| Q | = альфа x V | x q | x (t | — t | ) x 10 | -6 | , | (103) |
| о | о | о | вн | р.о. |
где: V_о — объем отапливаемого помещения (рабочей зоны), м3;
q_о — удельная отопительная характеристика здания при t_р.о. = -30 °C принимается для объема здания 2 — 10 тыс. м3 — 0,1; 10 — 15 тыс. м3 — 0,08 ккал/(м3ч°C);
t_р.о. — расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °C;
альфа — поправочный коэффициент на температуру наружного воздуха для проектирования отопления принимается по нижеприведенным данным:
| t_р.о.°C | 0 | -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | -35 | -40 | -45 | -50 | -55 |
| альфа | 2,05 | 1,67 | 1,45 | 1,29 | 1,17 | 1,08 | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,82 | 0,80 |
t_вн — температура воздуха внутри помещения, принимаемая как средневзвешенная по всем помещениям непосредственно котельной (котельный зал; насосное отделение; щитовое помещение и др.); принимается по действующим санитарным нормам с учетом показателей аттестации рабочих мест по условиям труда.
При отсутствии результатов аттестации минимальные значения температур воздуха в рабочей зоне помещений в холодный период определяются по таблице 9 (справочной).
Таблица 9 (справочная)
| Наименование помещений | Характеристика | Температура воздуха, °C |
| Котельный зал | с постоянным обслуживающим персоналом котельной: | |
| на газе | 19 | |
| на жидком топливе | 15 | |
| на угле и древесных отходах с механизированной подачей | 15 | |
| на угле с ручной загрузкой и дровах | 13 | |
| без постоянного обслуживающего персонала | 5 | |
| Зольное помещение | с механизированным удалением золы и шлака | 5 |
| при ручном удалении золы и шлака | 13 | |
| Химводоподготовка в отдельном помещении | с постоянным обслуживающим персоналом | 17 |
| без постоянного обслуживающего персонала | 5 | |
| Дробильные отделения для угля и шлака; | с постоянным обслуживающим персоналом | 15 |
| без постоянного обслуживающего персонала | 5 | |
| транспортерные галереи; | ||
| узлы пересыпки | ||
| Насосные отделения в отдельных помещениях | с постоянным обслуживающим персоналом | 17 |
| без постоянного обслуживающего персонала | 5 | |
| Щитовые помещения | с постоянным обслуживающим персоналом | 19 |
| без постоянного обслуживающего персонала | 5 | |
| Химические лаборатории | 19 |
Пересчет расхода тепловой энергии на отопление в конкретном расчетном месяце по формуле:
| t | — t | |||||
| Q | = Q | вн | ср | x r | , | (103.1) |
| о мес | о | t | — t | мес | ||
| вн | р.о. |
где: t_ср — средняя за расчетный период температура наружного воздуха, °C;
r_мес — продолжительность отопления, ч.
Полученный по формуле (103.1) расход тепловой энергии на отопление помещений котельной уменьшается на величину тепловых выделений в окружающую среду котлоагрегатами, баками различного назначения, установленными в котельном зале, других тепловыделений (потери с утечками, парением, через теплоизоляцию, при опробовании предохранительных клапанов), а также поступлений тепловой энергии с нагретым воздухом приточной вентиляции.
Если поступление тепловой энергии от котлоагрегатов, баков и других элементов, а также с воздухом приточной вентиляции обеспечивает поддержание расчетной температуры воздуха в производственной зоне котельного зала, то расход тепловой энергии на отопление в общем расходе на собственные нужды учитывается только в объеме потребности на отопление служебных и бытовых помещений.
Расход тепловой энергии на отопление и хозяйственно-бытовые нужды зданий и сооружений, расположенных на территории котельной (административное здание, гаражи, мастерские, склады и др.), к собственным нуждам не относится.
57.1. Потери тепловой энергии котлоагрегатами определяются по формулам (103.2) или (103.3):
| I | (103.2) | |||||||||||
| к | q | |||||||||||
| Q | ка | = | B | x Q | н. | x | 5 | x 10 | -3 | , | ||
| тп | i | р. | 100 | |||||||||
| i=1 | ||||||||||||
где: B_i — расход натурального топлива котлоагрегатом в расчетном месяце, т;
q_5 — средняя потеря тепловой энергии всеми элементами котлоагрегатов в окружающую среду, в % от количества теплоты топлива;
Q(н.)_р. — теплота сгорания используемого натурального топлива, ккал/кг;
I_к — количество котлоагрегатов.
Средняя потеря тепловой энергии всеми элементами котлоагрегата в окружающую среду (q_5) принимается по показателям режимной карты.
При отсутствии результатов режимно-наладочных испытаний q_5 для котлов производительностью до 5,0 Гкал/ч оценивается ориентировочно по приводимой таблице 10:
| Теплопроизводительность, Гкал/ч | до 0,5 | до 1,0 | до 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| Потери тепловой энергии q_5, % | 8,0 | 6,0 | 4,5 | 3,2 | 2,6 | 2,3 | 2,1 | 1,75 |
| I | (103.3) | ||||||||||||
| к | q | ||||||||||||
| Q | ка | = | Q | x b | бр | x Q | x | 5 | x 10 | -6 | , | ||
| тп | i | ка | усл.топл | 100 | |||||||||
| i=1 | |||||||||||||
где: Q_i — производство тепловой энергии i-м котлом за расчетный период, Гкал;
b(бр)_ка — удельный расход условного топлива на производство тепловой энергии i-м котлом в расчетном периоде, кг у.т./Гкал;
Q_усл. топл — теплота сгорания по условному топливу, 7000 ккал/кг у.т.
Тепловые потери баками, независимо от места установки, рассчитываются по формуле (104), прочие потери теплоты — в соответствии с пунктом 59 Инструкции.
57.2. Потери тепловой энергии баками различного назначения (декарбонизаторы, баки-аккумуляторы и пр.), Гкал, определяют по формуле:
| Q | = | G j=1 | q | x F | x К | x n | x r | x 10 | -6 | , | (104) |
| бак | бj | бj | t | j | бj |
где: q_бj — норма плотности теплового потока через поверхность бака, ккал/м2ч; принимается по СНиП 2.04.14-88 для баков, введенных в эксплуатацию до 01.11.2003, и по СНиП 41-03-2003 для баков, введенных в эксплуатацию после 01.11.2003;
F_бj — поверхность бака, м2;
К_t — температурный коэффициент, определяемый по соотношению (t_г — t_н ср) : (t_г — 5);
n_j — количество баков;
G — количество групп однотипных баков;
r_бj — продолжительность работы баков в расчетном периоде, ч.
58. Расход тепловой энергии на хозяйственно-бытовые нужды, Гкал, определяется по формуле:
| Q | = (альфа | x N | x К | + альфа x M) x c | x ро | x (t | — t | ) x T | x 10 | -3 | , | (105) |
| х | q | q | q | в | в | г | хв | q |
где альфа_q — норма расхода горячей воды на одну душевую сетку, принимается равной 0,27 м3/сут.;
N_q — количество душевых сеток;
К_q — коэффициент использования душевых, определяется практическим путем, при отсутствии данных принимается равным 1,0;
альфа — норма расхода горячей воды на 1 человека в смену, при отсутствии данных принимается равной 0,024 м3/чел. в сутки;
M — численность работающих человек в сутки;
t_г, t_хв — соответственно температура горячей и исходной воды, °C;
c_в — теплоемкость воды, ккал/кг°C;
Т_q — продолжительность расчетного периода, сут.;
ро_в — плотность воды, т/м3.
59. Другие потери (опробование предохранительных клапанов, потери с утечками, парением, через теплоизоляцию трубопроводов), Гкал, принимают равными:
— для паровых котельных Q_пр = 0,002Q_произв.;
— для водогрейных котельных Q_пр = 0,001Q_произв.,
где: Q_произв. — количество тепловой энергии, Гкал, произведенное котельной за расчетный период.
60. Расход тепловой энергии на дутье под решетки слоевых топок котлов, работающих на углях, принимается по опытным данным, но не более 2,0% от произведенной тепловой энергии за расчетный период.
Источник
