Статьи
22 января 2018
Автоматизация непрерывной продувки парового котла

 

В продолжение рубрики «Конфликт интересов. Как не навредить системе, улучшая работу отдельных установок», сегодня мы поговорим о том, как влияют на общую эффективность паровой системы мероприятия, направленные на оптимизацию работы котельного оборудования, а именно автоматизация непрерывной продувки парового котла и использование тепла непрерывной продувки.

Попробуем разобраться, для чего необходима непрерывная продувка парового котла.

При испарении воды в паровом котле любые примеси, содержащиеся в питательной воде, не уносятся с паром, а остаются в воде котла. В связи с этим концентрация растворённых твёрдых веществ в воде котла со временем все больше и больше увеличивается. Солесодержание в котле повышается, что в свою очередь приводит к вспениванию на поверхности котла. Пена с поверхности уносится из котла в паропровод. Также вспенивание является причиной по отключению котла по защите «Уровень в барабане».

Для исключения этих проблем производители котлов определяют максимальное значение солесодержания в котле. По величине максимального солесодержания в котле и существующего солесодержания в питательной воде, можно найти минимальную величину непрерывной продувки котла:

Dнп = Dк * Спв / (Смах – Спв)

где:

Dнп — расход непрерывной продувки;
D
к — расход питательной воды на котел (т/ч);
С
пв — солесодержание питательной воды (мкг/кг);
С
мах — максимальное солесодержание в котле (мкг/кг)

 

Тепловые потери с непрерывной продувкой будут составлять:

Qпот = Dнпс * iнп — Dнпб * iсб

где:

Qпот — тепло теряемое с непрерывной продувкой (ккал/ч);
D
нпс — существующий расход непрерывной продувки (т/ч);
D
нпб — расход непрерывной продувки, после установки блока утилизации тепла непрерывной продувки (т/ч);
i
нп — энтальпия непрерывной продувки при давлении в котле (ккал/кг);
i
сб — энтальпия непрерывной продувки после установки блока утилизации тепла непрерывной продувки (ккал/кг).

 

При отсутствии автоматики на непрерывной продувке котла, существующий расход непрерывной продувки значительно превышает минимально необходимый расход непрерывной продувки. Это связано с тем, что анализы по солесодержанию в котлах проводят 1 раз в сутки и для недопущения на котлах солесодержания выше предельного, приходится поддерживать солесодержание в котле на минимально допустимом уровне.

Превышение сброса непрерывной продувки котла приводит к потерям тепловой энергии, составляющим 1–3% тепловой энергии производимого пара.

При наличии автоматики регулирования непрерывной продувки, возможно поддержание солесодержания в котле на 2-3% ниже максимально допустимого солесодержания, что приводит к снижения расхода непрерывной продувки.

При автоматизации непрерывной продувки мои коллеги и я предлагаем использовать тепло непрерывной продувки для получения пара вторичного вскипания и нагрева какого либо существующего потока:
— подпиточной воды на деаэратор, (Рис. 1)
— питательной воды перед паровым котлом. (Рис. 2)

Рисунок 1

Рисунок 2

 

Проанализируем воздействие перечисленных мероприятий энергоэффективности относительно воздействия их на другие параметры работы установки:

№ п/пМероприятиеПоложительные процессы влиянияОтрицательные процессы влияния
1Нагрев питательной воды теплом непрерывной продувкиУвеличение производительности КУ. Снижение потребления топлива на КУНезначительное увеличение температуры уходящих газов
2Снижение потребления пара в деаэраторе. Возврат конденсата пара вторичного вскипания в деаэраторСнижение потребления пара в деаэраторе. Возврат конденсата пара вторичного вскипания в деаэраторНет

 

Михаил Волобуев
Ведущий эксперт-аналитик компании «Первый инженер»

Вернуться