Decizia Consiliului Local al Deputaților Poporului Kemerovo. Capitolul IV

Viața omului modern pe Pământ este de neconceput fără utilizarea energiei
atât electrice cât și termice. Cel mai această energie în toate
lumea mai produce centrale termice: Cota lor
reprezintă aproximativ 75% din electricitatea generată pe Pământ și aproximativ 80%
a produs energie electrică în Rusia. Prin urmare, problema reducerii
consumul de energie pentru producerea energiei termice şi electrice este departe de a
inactiv.

Tipuri și scheme schematice ale centralelor termice

Scopul principal al centralelor electrice este generarea
energie electrica pentru iluminat, furnizare industriala si
producţia agricolă, transportul, utilităţile şi
nevoile casnice. Alte scopuri ale centralelor electrice (termice)
este furnizarea clădirilor rezidențiale, instituțiilor și întreprinderilor cu căldură pt
incalzire iarna si apa fierbinteîn scopuri municipale și casnice sau
abur pentru producție.

Centrale termice (CHP) pentru generare combinată
se numesc energia electrica si termica (pentru termoficare).
centrale termice combinate (CHP) și centrale termice destinate numai
producția de energie electrică se numește condensare
centrale electrice (PPS) (Fig. 1.1). IES sunt echipate cu turbine cu abur,
al cărui abur de evacuare intră în condensatoare, unde este menținut
vid profund pentru cea mai bună utilizare energia aburului în timpul producției
electricitate (ciclul Rankine). Se utilizează abur de la extracțiile unor astfel de turbine
numai pentru încălzirea regenerativă a condensului de abur evacuat și
apa de alimentare a cazanului.

Figura 1. Diagrama schematică a IES:

1 - boiler (generator de abur);
2 - combustibil;
3 - turbină cu abur;
4 - generator electric;

6 - pompa de condens;

8 - pompa de alimentare a cazanului cu abur

Centralele de cogenerare sunt echipate cu turbine cu abur cu extragere a aburului pentru alimentare
întreprinderi industriale (Fig. 1.2, a) sau pentru încălzirea apei din rețea,
furnizate consumatorilor pentru încălzire și nevoi casnice
(Fig. 1.2, b).

Figura 2. Schema termică schematică a unei centrale termice

a- centrala termica industriala;
b- încălzire CHP;

1 - boiler (generator de abur);
2 - combustibil;
3 - turbină cu abur;
4 - generator electric;
5 — condensator de abur de evacuare turbină;
6 - pompa de condens;
7— încălzitor regenerativ;
8 — pompa de alimentare cazan cu abur;
7-rezervor de condens colectare;
9- consumator de caldura;
10—încălzitor de apă;
11-pompa de plasa;
12-pompa de condens pentru incalzitor de retea.

Din aproximativ anii 50 ai secolului trecut, centralele termice au fost folosite pentru a conduce
turbinele cu gaz au început să fie folosite ca generatoare electrice. În același timp, în
turbinele cu gaz cu ardere a combustibilului au devenit larg răspândite
la presiune constantă cu dilatarea ulterioară a produselor de ardere în
calea curgerii turbinei (ciclul Brayton). Se numesc astfel de instalații
turbină cu gaz (GTU). Ei pot lucra doar pentru gaz natural sau la
combustibil lichid de înaltă calitate (ulei solar). Aceste energie
instalatiile necesita un compresor de aer, consum de energie
care este suficient de mare.

Schema schematică a unității turbinei cu gaz este prezentată în Fig. 1.3. Mulţumesc mult
s-a folosit manevrabilitatea (pornire și încărcare rapidă) a unităților cu turbine cu gaz
în sectorul energetic ca instalații de vârf pentru a acoperi brusc
deficit de energie în sistemul energetic.

Figura 3. Schema schematică a unei centrale cu ciclu combinat

1-compresor;
2-camera de ardere;
3-combustibil;
4-turbina cu gaz;
5-generator electric;
6-turbină cu abur;
7-cazan de recuperare;
8- condensator turbina cu abur;
9-pompa de condens;
10-încălzitor regenerativ în ciclul de abur;
11-pompa de alimentare a cazanului de caldura reziduala;
12-horn.

Probleme ale CHP

Alături de problemele bine-cunoscute grad înalt uzura echipamentului
și utilizarea pe scară largă a gazului insuficient de eficient
unități de turbină cu abur în În ultima vreme Centralele termice rusești se confruntă cu
o altă amenințare relativ nouă la adresa ineficienței. Tot ceea ce
în mod ciudat, este legat de activitatea în creștere a consumatorilor de căldură din regiune
economie de energie.

Astăzi, mulți consumatori de căldură încep să pună în aplicare măsuri pentru
economisirea energiei termice. Aceste acțiuni provoacă în primul rând daune
exploatarea centralelor termice, deoarece acestea conduc la reducerea sarcinii termice a stației.
Mod economic de funcționare a centralei termice - termică, cu o alimentare minimă de abur la
condensator. Cu o scădere a consumului de abur selectat, centrala termică este forțată să facă
pentru a finaliza sarcina de a genera energie electrică, crește oferta
abur în condensator, ceea ce duce la o creștere a costurilor
energie electrică generată. O astfel de muncă neuniformă duce la
crește costuri specifice combustibil.

În plus, în cazul sarcinii complete asupra generării de energie electrică
și consum redus de abur selectat, centrala termică este forțată să se descarce
excesul de abur în atmosferă, ceea ce crește și costul
electricitate si energie termica. Folosind cele de mai jos
tehnologiile de economisire a energiei vor duce la o reducere a costurilor pentru propria
nevoi, ceea ce ajută la creșterea profitabilității centralelor termice și la creșterea
controlul consumului de energie termică pentru nevoi proprii.

Modalități de îmbunătățire a eficienței energetice

Să luăm în considerare principalele secțiuni ale centralei termice: greșeli tipice organizaţiile lor şi
funcţionarea şi posibilitatea reducerii costurilor energetice pentru generarea căldurii
și energie electrică.

Instalații de păcură ale centralei termice

Instalațiile pentru păcură includ: echipamente pentru primirea și descărcarea vagoanelor
cu păcură, depozit de alimentare cu păcură, stație de pompare păcură cu încălzitoare de păcură,
sateliți cu abur, încălzitoare cu abur și apă.

Volumul de abur și consumul de apă de încălzire pentru a menține funcționarea
economia de păcură este semnificativă. La centralele termice pe gaz și petrol (când se utilizează
abur pentru încălzirea păcurului fără retur condens) productivitate
instalația de desalinizare crește cu 0,15 t la 1 tonă de ardere
păcură.

Pierderile de abur și condens în instalațiile de păcură pot fi împărțite în două
categorii: returnabile și nerambursabile. Aburul nereturnabil include:
folosit pentru descărcarea mașinilor la încălzire prin amestecarea fluxurilor, aburului
pentru epurarea conductelor de abur și aburarea conductelor de păcură. Volumul total de abur
folosit în încălzitoare cu abur, încălzitoare cu păcură, încălzitoare
pompele din rezervoarele de păcură trebuie returnate la ciclul CHP sub formă
condens

O greșeală tipică în organizarea unei instalații de păcură la o centrală termică este lipsa
capcane de condens pe sateliții de abur. Diferențele dintre sateliții cu abur în lungime și
modul de funcționare duce la îndepărtarea diferită a căldurii și formarea de
de la sateliții de abur ai amestecului de abur-condens. Prezența condensului în abur
poate duce la ciocan de berbec și, în consecință, la eșec
construcția de conducte și echipamente. Fără priză controlată
condens din schimbătoarele de căldură, duce, de asemenea, la trecerea aburului în
linia de condens. Când se scurge condensul într-un rezervor contaminat cu ulei
condens, există o pierdere de abur în conducta de condens în
atmosfera. Astfel de pierderi pot ajunge la până la 50% din consumul de abur pentru păcură.
agricultura.

Legarea sifonelor de abur cu sifonele de condens, montaj pe
schimbătoarele de căldură ale sistemului de control al temperaturii de ieşire a păcurului
asigura o crestere a proportiei de condens returnat si o reducere a consumului
abur pentru producerea de păcură până la 30%.

Din practica personală pot da un exemplu când aduc sistemul
reglarea încălzirii păcurului în încălzitoarele cu păcură până la punerea în funcțiune
starea a făcut posibilă reducerea consumului de abur pentru păcură stație de pompare pe
20%.

Pentru a reduce consumul de abur și consumul de păcură
electricitatea poate fi transferată la reciclarea păcurului înapoi la
rezervor de păcură. Conform acestei scheme, este posibil să pompați păcură din rezervor către
rezervor și încălzirea păcurului în rezervoarele de păcură fără a porni suplimentar
echipamente, ceea ce duce la economii de energie termică și electrică.

Echipament cazan

Echipamentele cazanelor includ cazane de energie, cazane de aer
încălzitoare de aer, încălzitoare de aer, diverse conducte, expansoare
drenaje, rezervoare de drenaj.

Pierderile vizibile la centralele termice sunt asociate cu suflarea continuă a tamburelor cazanului.
Pentru a reduce aceste pierderi, instalați pe conductele de apă de purjare
expansoare de purjare. Sunt utilizate scheme cu una și două etape
extensii.

Într-o schemă de purjare a cazanului cu un expandor de abur din ultimul
este trimis de obicei la dezaeratorul condensului turbinei principale. Același fel
aburul provine de la primul expandator într-o schemă în două etape. Aburi de la
cel de-al doilea expandor este de obicei trimis la atmosferă sau la vid
dezaerator al apei de completare a unei rețele de încălzire sau într-un colector de stație
(0,12-0,25 MPa). Drenul expandorului de purjare este introdus în răcitor.
suflare, unde este răcită cu apă trimisă la chimie (pentru
prepararea apei suplimentare și de completare) și apoi evacuată. Asa de
Astfel, expansoarele de purjare reduc pierderile de apă de purjare și
creste randamentul termic al instalatiei datorita faptului ca mai mare
O parte din căldura conținută în apă este folosită în mod util. La
setarea regulatorului de purjare continuă la maxim
continutul de sare creste randamentul cazanului, reduce volumul consumat de
completarea apei purificate chimic, obținând astfel un efect suplimentar
prin economisirea de reactivi si filtre.

Cu o creștere a temperaturii gazelor de ardere cu 12-15 ⁰C, pierderi de căldură
crestere cu 1%. Utilizarea sistemului de control al încălzitorului
aerul cazanelor pe baza temperaturii aerului duce la excludere
lovitură de berbec în conducta de condens, reducând temperatura aerului la intrare
încălzitor regenerativ de aer, reducând temperatura de evacuare
gazele

Conform ecuației bilanțului termic:

Q p =Q 1 +Q 2 +Q 3 +Q 4 +Q 5

Q p - căldură disponibilă la 1 m3 de combustibil gazos;
Q 1 - căldură folosită pentru a genera abur;
Q 2 - pierderi de căldură cu gazele de eșapament;
Q 3 - pierderi din cauza subarsurilor chimice;
Q 4 - pierderi din subardere mecanică;
Q 5 - pierderi de la răcirea externă;
Q 6 - pierderi cu căldura fizică a zgurii.

Pe măsură ce valoarea lui Q 2 scade și Q 1 crește, randamentul unității cazanului crește:
Eficiență = Q 1 /Q p

La centralele termice cu racorduri paralele apar situatii cand este necesar
deconectarea secțiunilor de conducte de abur cu deschidere a scurgerilor în fundătură
zone. Pentru a vizualiza absența condensului a liniei de abur
revizuirile se deschid usor, ceea ce duce la pierderea aburului. În cazul instalării
capcane de condens pe secțiunile de fund ale conductelor de abur, condens,
generat în liniile de abur este evacuat în mod organizat în rezervoare de drenaj
sau expandoare de scurgere, rezultând posibilitatea declanșării
abur economisit la instalaţia turbinei cu generarea de energie electrică
energie.

Deci, la resetarea transferului 140 ati după o revizuire, și cu condiția ca
amestecul de abur-condens intră prin drenaj, mărimea deschiderii și
pierderile asociate cu aceasta, se așteaptă specialiștii Spirax Sarco,
folosind o tehnică bazată pe ecuația Napier, sau fluxul de ieșire a unui mediu
printr-o gaură cu margini ascuțite.

Când lucrați cu o revizuire deschisă timp de o săptămână, pierderea de abur va fi de 938
kg/h*24h*7= 157,6 tone, pierderile de gaze vor fi de aproximativ 15 mii nm³ sau
subproducția de energie electrică în regiunea de 30 MW.

Echipamente cu turbine

Echipamentele cu turbine includ turbine cu abur, încălzitoare
presiune ridicata, încălzitoare de joasă presiune, încălzitoare
retea, cazane, dezaeratoare, echipamente de pompare, expandare
scurgeri, rezervoare cu punct joase.


va duce la o reducere a numărului de încălcări ale programelor de funcționare a rețelei de încălzire și
funcționarea defectuoasă a sistemului de preparare a apei purificate chimic (desarate chimic).
Încălcarea programului de funcționare al rețelei de încălzire duce la pierderi din cauza supraîncălzirii
căldura și subîncălzirea duc la pierderea profitului (vânzarea mai puțină căldură,
decât este posibil). Abaterea temperaturii apei brute în atelierul chimic duce la:
când temperatura scade, performanța clarificatoarelor se deteriorează; când temperatura crește,
temperaturi - la o creștere a pierderilor de filtru. Pentru a reduce consumul
aburul pentru încălzitoarele de apă brută utilizează apa din evacuare
condensator, din cauza căruia căldura pierdută cu apa în circulație
atmosfera este utilizată în apa furnizată chimiei.

Sistemul de expandare a drenajului poate fi cu una sau două trepte.
Cu un sistem cu o singură treaptă, intră aburul din expandorul de scurgere
colector auxiliar de abur, și este utilizat în dezaeratoare și
La diferite încălzitoare, condensul este de obicei evacuat într-un rezervor de scurgere
sau punctele scăzute ale rezervorului. Dacă termocentrala are abur pentru propriile nevoi, două
diferite presiuni, utilizați un sistem de expansiune în două trepte
drenaj. În absența regulatoarelor de nivel în expandoarele de scurgere
scurgeri de abur cu condens din expansoarele cu drenaj ridicat
presiune în expandorul de joasă presiune și apoi prin rezervorul de scurgere în
atmosfera. Instalarea expandoarelor de scurgere cu control de nivel poate
conduc la economii de abur și la reducerea pierderilor de condens cu până la 40% din volum
amestec de abur-condens de scurgere a conductei de abur.

În timpul operațiunilor de pornire la turbine, este necesară deschiderea scurgerilor și
extractii cu turbina. În timpul funcționării turbinei, scurgerile sunt închise. in orice caz
închiderea completă a tuturor drenajelor este nepractică, deoarece din cauza
prezența în turbină a treptelor în care aburul este la punctul de fierbere și
prin urmare, se poate condensa. Cu canale de scurgere permanent deschise
aburul este evacuat prin expandor în condensator, ceea ce afectează presiunea
în el. Și când presiunea din condensator se modifică cu ±0,01 at
La un flux constant de abur, modificarea puterii turbinei este de ±2%.
Reglarea manuală a sistemului de drenaj crește, de asemenea, probabilitatea
erori.

Voi da un caz din practica personală care confirmă necesitatea curelei
sistem de drenaj cu turbină cu sifone de condens: după eliminare
defect care a dus la oprirea turbinei, centrala termică a început să o repare
lansa. Știind că turbina era fierbinte, personalul operator a uitat să deschidă
drenaj, iar când extracția a fost pornită, a avut loc un ciocan de apă cu distrugerea unei părți
linie de abur de extracție a turbinei. Ca urmare, au fost necesare reparații de urgență
turbine. În cazul conductei sistemului de drenaj cu sifone de condens,
această problemă ar fi putut fi evitată.

În timpul funcționării centralelor termice, uneori apar probleme cu încălcări
chimia apei modul de funcționare a cazanelor datorită conținutului crescut
oxigen în apa de alimentare. Unul dintre motivele încălcării chimiei apei
modul este o scădere a presiunii în dezaeratoare din cauza lipsei
sistem automat de menținere a presiunii. Încălcarea chimiei apei
modul duce la uzura conductelor, coroziunea crescută a suprafețelor
încălzire și, ca urmare, costuri suplimentare pentru reparațiile echipamentelor.

De asemenea, la multe stații sunt instalate unități pe echipamentul principal
contorizare pe bază de diafragme. Diafragmele au dinamică normală
domeniul de măsurare 1:4, ceea ce provoacă problema determinării sarcinilor
în timpul operațiunilor de pornire și sarcini minime. Funcționare incorectă
debitmetre duce la lipsa controlului asupra corectitudinii si
eficienta functionarii echipamentelor. Astăzi, Spirax LLC
Sarco Engineering” este gata să prezinte mai multe tipuri de debitmetre cu
domeniul de măsurare până la 100:1.

În concluzie, să rezumam cele de mai sus și să enumerăm încă o dată principalele măsuri de reducere a costurilor energetice ale centralelor termice:

  • Legarea sifonelor de abur cu sifonele de condens
  • Instalarea unui sistem de control al temperaturii de ieșire a păcurului pe schimbătoarele de căldură
  • Transferarea recirculării păcurului înapoi în rezervorul de păcură
  • Conectare cu un sistem de control pentru rețea și încălzitoare de apă brută
  • Instalarea expandoarelor de scurgere cu control de nivel
  • Conducta sistemului de drenaj al turbinei cu sifone de condens
  • Instalarea unităților de contorizare

Mai mult informații interesanteÎl puteți găsi oricând pe site-ul nostru în secțiunea

Pierderi în sistemele de condensare a aburului

    A. Abur de survol, cauzată de absența sau defecțiunea unui sifon (c.o.). Cea mai importantă sursă de pierderi este aburul zburător. Un exemplu clasic de sistem neînțeles este eșecul deliberat de a instala un c.o. în așa-numitele sisteme închise, când aburul condensează întotdeauna undeva și revine în camera cazanului.
În aceste cazuri, absența scurgerilor vizibile de abur creează iluzia recuperării complete a căldurii latente în abur. De fapt, căldura latentă din abur, de regulă, nu este eliberată complet în unitățile de schimb de căldură, dar o parte semnificativă din ea este cheltuită pentru încălzirea conductei de condens sau este eliberată în atmosferă împreună cu aburul fierbinte secundar. Sifonul vă permite să utilizați complet căldura latentă din abur la o anumită presiune. În medie, pierderile de la trecerea aburului sunt de 20-30%.

B. Scurgeri de abur, cauzat de purjarea periodică a sistemelor de utilizare a aburului (SIS), cu scurgere nereglată a condensului, selectat incorect co. sau absența acestuia.

Aceste pierderi sunt deosebit de mari în timpul pornirii și încălzirii SPI. „Economii” la k.o. iar instalarea acestora cu un debit insuficient necesar pentru îndepărtarea automată a volumelor crescute de condens duc la necesitatea deschiderii derivațiilor sau a evacuarii condensului în canalizare. Timpul de încălzire a sistemelor crește de câteva ori, pierderile sunt evidente. Prin urmare, k.o. trebuie să aibă o capacitate de rezervă suficientă pentru a asigura eliminarea condensului în timpul pornirii și în condiții tranzitorii. În funcție de tipurile de echipamente de schimb de căldură, rezerva de capacitate poate varia de la 2 la 5.

Pentru a evita loviturile de berbec și exploziile manuale neproductive, trebuie asigurată drenarea automată a condensului atunci când SPI este oprit sau când sarcinile fluctuează folosind un co.o. cu diferite game de presiuni de funcționare, stații intermediare de colectare și pompare a condensului sau purjare automată forțată a unităților de schimb de căldură. Implementarea specifică depinde de condițiile tehnice și economice reale.În special, trebuie avut în vedere faptul că c.o. cu sticla inversată, când căderea de presiune depășește domeniul său de funcționare, se închide. Prin urmare, schema de drenare automată a schimbătorului de căldură atunci când presiunea aburului scade, prezentată mai jos, este simplu de implementat, fiabilă și eficientă.

Trebuie avut în vedere faptul că pierderea de abur prin deschideri nereglementate este continuă și orice mijloc de simulare a CO. dispozitive nereglementate, cum ar fi „supapă acoperită”, etanșare cu apă etc. duce în cele din urmă la pierderi mari decât câștigurile inițiale. Tabelul 1 prezintă un exemplu de cantitate de abur pierdută iremediabil din cauza scurgerilor prin orificii la diferite presiuni de abur.


    Tabel 1. Scurgeri de abur prin orificii de diferite diametre

    Presiune. bari

    Diametrul nominal al gaurii

    Pierdere de abur, tone/lună

    21/8" (3,2 mm)

    ¼" (6,4 mm)

    15.1

    ½" (25 mm)

    61.2

    81/8" (3,2 mm)

    11.5

    ¼" (6,4 mm)

    41.7

    ½" (25 mm)

    183.6

    105/64" (1,9 mm)

    #38 (2,5 mm)

    14.4

    1/8" (3,2 mm)

    21.6

    205/64" (1,9 mm)

    16.6

    #38 (2,5 mm)

    27.4

    1/8" (3,2 mm)

    41.8

ÎN. Nereturnarea condensului in lipsa unui sistem de colectare si retur a condensului.

Evacuarea necontrolată a condensului în canalizare nu poate fi justificată prin altceva decât prin controlul insuficient asupra scurgerii. Costuri pentru tratarea chimică a apei, admisie bând apăȘi energie termalăîn condens cald sunt luate în considerare la calculul pierderilor prezentate pe site:

Datele inițiale pentru calcularea pierderilor atunci când condensul nu este returnat sunt următoarele: cost apă rece pe machiaj, chimicale, gaze și electricitate.
De asemenea, trebuie luată în considerare pierderea aspect clădirilor și, mai mult, distrugerea structurilor de împrejmuire din cauza „plutirii” constante a punctelor de drenaj.

G. Prezența aerului și a gazelor necondensabile în abur

Aerul, după cum se știe, are proprietăți excelente de izolare termică și, pe măsură ce aburul se condensează, se poate forma intern Suprafețele de transfer de căldură au un fel de acoperire care împiedică eficiența transferului de căldură (Tabelul 2).

Masa 2. Reducerea temperaturii amestecului de abur-aer in functie de continutul de aer.

    PresiuneTemperatura aburului saturat Temperatura amestecului de abur-aer în funcție de cantitatea de aer în volum, °C

    Bara abs.

    °C

    10%20%30%

    120,2

    116,7113,0110,0

    143,6

    140,0135,5131,1

    158,8

    154,5150,3145,1

    170,4

    165,9161,3155,9

    179,9

    175,4170,4165,0


Diagramele psihrometrice vă permit să determinați procentul de aer dintr-un vapor la o presiune și temperatură cunoscute prin găsirea punctului de intersecție al curbelor de presiune, temperatura și procentul de aer. De exemplu, cu o presiune a sistemului de 9 bar abs. si o temperatura in schimbatorul de caldura de 160 °C, conform diagramei constatam ca aburul contine 30% aer.

Eliberarea de CO2 sub formă gazoasă în timpul condensării aburului duce, în prezența umidității în conductă, la formarea acidului carbonic, care este extrem de dăunător pentru metale, care este principala cauză a coroziunii conductelor și a echipamentelor de schimb de căldură. Pe de altă parte, degazarea promptă a echipamentelor, fiind mijloace eficiente combate coroziunea metalelor, emite CO2 în atmosferă și contribuie la formare efect de sera. Doar reducerea consumului de abur este o modalitate fundamentală de a combate emisiile de CO2 și utilizarea rațională a CO2. este cea mai eficientă armă de aici. D. Nu folosiți abur flash .


Dacă există volume semnificative de abur flash, ar trebui evaluată posibilitatea utilizării sale directe în sisteme cu o sarcină termică constantă. În tabel Figura 3 prezintă calculul formării aburului secundar fierbinte.
Aburul rapid rezultă din mișcarea condensului fierbinte sub presiune ridicată într-un recipient sau conductă sub presiune mai mică. Un exemplu tipic este un rezervor de condens atmosferic „plutitor”, unde căldura latentă din condensatul de înaltă presiune este eliberată la un punct de fierbere mai scăzut.
Dacă există volume semnificative de abur flash, ar trebui evaluată posibilitatea utilizării sale directe în sisteme cu o sarcină termică constantă.
Nomograma 1 arată ponderea aburului secundar ca procent din volumul de condens care fierbe în funcție de diferența de presiune experimentată de condens. Nomograma 1. Calculul aburului de fierbere secundar.
E. Folosind abur supraîncălzit în loc de abur saturat uscat.

Cu excepția cazului în care constrângerile procesului necesită utilizarea aburului supraîncălzit de înaltă presiune, trebuie căutată întotdeauna utilizarea aburului uscat saturat la cea mai mică presiune posibilă.
Acest lucru vă permite să utilizați toată căldura latentă de vaporizare, care are mai mult valori mari la presiuni joase, realizați procese stabile de transfer de căldură, reduceți sarcinile asupra echipamentelor, creșteți durata de viață a unităților, fitingurilor și racordurilor de conducte.
Utilizarea aburului umed are loc, ca excepție, numai atunci când este utilizat în produsul final, în special la umezirea materialelor. Prin urmare, este recomandabil să se folosească în astfel de cazuri mijloace speciale de umidificare în ultimele etape ale transportului aburului către produs.

ȘI. Neatenție la principiul diversității necesare
Neatenție la varietatea posibilelor scheme de control automat, în funcție de condițiile specifice de aplicare, conservatorism și dorința de utilizaretipiccircuitul poate fi o sursă de pierderi nedorite.

Z. Soc termic si ciocan de ariete.
Șocurile termice și hidraulice distrug sistemele de utilizare a aburului dacă sistemul de colectare și îndepărtare a condensului nu este organizat corespunzător. Utilizarea aburului este imposibilă fără o analiză atentă a tuturor factorilor de condensare și transport, care afectează nu numai eficiența, ci și performanța și siguranța PCS în ansamblu.

Pierderi în sistemele de condensare a aburului

    A. Abur de survol, cauzată de absența sau defecțiunea unui sifon (c.o.). Cea mai importantă sursă de pierderi este aburul zburător. Un exemplu clasic de sistem neînțeles este eșecul deliberat de a instala un c.o. în așa-numitele sisteme închise, când aburul condensează întotdeauna undeva și revine în camera cazanului.
În aceste cazuri, absența scurgerilor vizibile de abur creează iluzia recuperării complete a căldurii latente în abur. De fapt, căldura latentă din abur, de regulă, nu este eliberată complet în unitățile de schimb de căldură, dar o parte semnificativă din ea este cheltuită pentru încălzirea conductei de condens sau este eliberată în atmosferă împreună cu aburul fierbinte secundar. Sifonul vă permite să utilizați complet căldura latentă din abur la o anumită presiune. În medie, pierderile de la trecerea aburului sunt de 20-30%.

B. Scurgeri de abur, cauzat de purjarea periodică a sistemelor de utilizare a aburului (SIS), cu scurgere nereglată a condensului, selectat incorect co. sau absența acestuia.

Aceste pierderi sunt deosebit de mari în timpul pornirii și încălzirii SPI. „Economii” la k.o. iar instalarea acestora cu un debit insuficient necesar pentru îndepărtarea automată a volumelor crescute de condens duc la necesitatea deschiderii derivațiilor sau a evacuarii condensului în canalizare. Timpul de încălzire a sistemelor crește de câteva ori, pierderile sunt evidente. Prin urmare, k.o. trebuie să aibă o capacitate de rezervă suficientă pentru a asigura eliminarea condensului în timpul pornirii și în condiții tranzitorii. În funcție de tipurile de echipamente de schimb de căldură, rezerva de capacitate poate varia de la 2 la 5.

Pentru a evita loviturile de berbec și exploziile manuale neproductive, trebuie asigurată drenarea automată a condensului atunci când SPI este oprit sau când sarcinile fluctuează folosind un co.o. cu diferite game de presiuni de funcționare, stații intermediare de colectare și pompare a condensului sau purjare automată forțată a unităților de schimb de căldură. Implementarea specifică depinde de condițiile tehnice și economice reale.În special, trebuie avut în vedere faptul că c.o. cu sticla inversată, când căderea de presiune depășește domeniul său de funcționare, se închide. Prin urmare, schema de drenare automată a schimbătorului de căldură atunci când presiunea aburului scade, prezentată mai jos, este simplu de implementat, fiabilă și eficientă.

Trebuie avut în vedere faptul că pierderea de abur prin deschideri nereglementate este continuă și orice mijloc de simulare a CO. dispozitive nereglementate, cum ar fi „supapă acoperită”, etanșare cu apă etc. rezultă în cele din urmă la pierderi mai mari decât câștigul inițial. Tabelul 1 prezintă un exemplu de cantitate de abur pierdută iremediabil din cauza scurgerilor prin orificii la diferite presiuni de abur.


    Tabel 1. Scurgeri de abur prin orificii de diferite diametre

    Presiune. bari

    Diametrul nominal al gaurii

    Pierdere de abur, tone/lună

    21/8" (3,2 mm)

    ¼" (6,4 mm)

    15.1

    ½" (25 mm)

    61.2

    81/8" (3,2 mm)

    11.5

    ¼" (6,4 mm)

    41.7

    ½" (25 mm)

    183.6

    105/64" (1,9 mm)

    #38 (2,5 mm)

    14.4

    1/8" (3,2 mm)

    21.6

    205/64" (1,9 mm)

    16.6

    #38 (2,5 mm)

    27.4

    1/8" (3,2 mm)

    41.8

ÎN. Nereturnarea condensului in lipsa unui sistem de colectare si retur a condensului.

Evacuarea necontrolată a condensului în canalizare nu poate fi justificată prin altceva decât prin controlul insuficient asupra scurgerii. Costurile de tratare chimică a apei, aportul de apă potabilă și energia termică în condens cald sunt luate în considerare la calculul pierderilor prezentate pe site:

Datele inițiale pentru calcularea pierderilor atunci când condensul nu este returnat sunt următoarele: costul apei rece pentru umplere, chimicale, gaz și electricitate.
De asemenea, trebuie avută în vedere pierderea aspectului clădirilor și, în plus, distrugerea structurilor de închidere din cauza „plutirii” constante a punctelor de drenaj.

G. Prezența aerului și a gazelor necondensabile în abur

Aerul, după cum se știe, are proprietăți excelente de izolare termică și, pe măsură ce aburul se condensează, se poate forma intern Suprafețele de transfer de căldură au un fel de acoperire care împiedică eficiența transferului de căldură (Tabelul 2).

Masa 2. Reducerea temperaturii amestecului de abur-aer in functie de continutul de aer.

    PresiuneTemperatura aburului saturat Temperatura amestecului de abur-aer în funcție de cantitatea de aer în volum, °C

    Bara abs.

    °C

    10%20%30%

    120,2

    116,7113,0110,0

    143,6

    140,0135,5131,1

    158,8

    154,5150,3145,1

    170,4

    165,9161,3155,9

    179,9

    175,4170,4165,0


Diagramele psihrometrice vă permit să determinați procentul de aer dintr-un vapor la o presiune și temperatură cunoscute prin găsirea punctului de intersecție al curbelor de presiune, temperatura și procentul de aer. De exemplu, cu o presiune a sistemului de 9 bar abs. si o temperatura in schimbatorul de caldura de 160 °C, conform diagramei constatam ca aburul contine 30% aer.

Eliberarea de CO2 sub formă gazoasă în timpul condensării aburului duce, în prezența umidității în conductă, la formarea acidului carbonic, care este extrem de dăunător pentru metale, care este principala cauză a coroziunii conductelor și a echipamentelor de schimb de căldură. Pe de alta parte, degazarea prompta a echipamentelor, fiind un mijloc eficient de combatere a coroziunii metalelor, elibereaza CO2 in atmosfera si contribuie la formarea efectului de sera. Doar reducerea consumului de abur este o modalitate fundamentală de a combate emisiile de CO2 și utilizarea rațională a CO2. este cea mai eficientă armă de aici. D. Nu folosiți abur flash .


Dacă există volume semnificative de abur flash, ar trebui evaluată posibilitatea utilizării sale directe în sisteme cu o sarcină termică constantă. În tabel Figura 3 prezintă calculul formării aburului secundar fierbinte.
Aburul rapid rezultă din mișcarea condensului fierbinte sub presiune ridicată într-un recipient sau conductă sub presiune mai mică. Un exemplu tipic este un rezervor de condens atmosferic „plutitor”, în care căldura latentă din condensul de înaltă presiune este eliberată la un punct de fierbere mai scăzut.
Dacă există volume semnificative de abur flash, ar trebui evaluată posibilitatea utilizării sale directe în sisteme cu o sarcină termică constantă.
Nomograma 1 arată ponderea aburului secundar ca procent din volumul de condens care fierbe în funcție de diferența de presiune experimentată de condens. Nomograma 1. Calculul aburului de fierbere secundar.
E. Folosind abur supraîncălzit în loc de abur saturat uscat.

Cu excepția cazului în care constrângerile procesului necesită utilizarea aburului supraîncălzit de înaltă presiune, trebuie căutată întotdeauna utilizarea aburului uscat saturat la cea mai mică presiune posibilă.
Acest lucru face posibilă utilizarea întregii călduri latente de vaporizare, care are valori mai mari la presiuni scăzute, pentru a realiza procese stabile de transfer de căldură, pentru a reduce sarcinile pe echipamente și pentru a crește durata de viață a unităților, fitingurilor și racordurilor de conducte.
Utilizarea aburului umed are loc, ca excepție, numai atunci când este utilizat în produsul final, în special la umezirea materialelor. Prin urmare, este recomandabil să se folosească în astfel de cazuri mijloace speciale de umidificare în ultimele etape ale transportului aburului către produs.

ȘI. Neatenție la principiul diversității necesare
Neatenție la varietatea posibilelor scheme de control automat, în funcție de condițiile specifice de aplicare, conservatorism și dorința de utilizaretipiccircuitul poate fi o sursă de pierderi nedorite.

Z. Soc termic si ciocan de ariete.
Șocurile termice și hidraulice distrug sistemele de utilizare a aburului dacă sistemul de colectare și îndepărtare a condensului nu este organizat corespunzător. Utilizarea aburului este imposibilă fără o analiză atentă a tuturor factorilor de condensare și transport, care afectează nu numai eficiența, ci și performanța și siguranța PCS în ansamblu.



 

Ar putea fi util să citiți: