Статьи
27 октября 2017
Предварительный нагрев питательной воды – за и против

 

В продолжение статьи «Конфликт интересов. Как не навредить системе, улучшая работу отдельных установок», опубликованной в предыдущем выпуске «Клуба ПИ», сегодня мы поговорим о том, как влияют на общую эффективность паровой системы мероприятия, направленные на оптимизацию работы котельного оборудования, а именно предварительный подогрев воды, подаваемой в паровой котел.

Прежде всего, разберемся, для чего и как это делается. Поступающая в котел вода состоит из возвратного конденсата, а также подпиточной воды для восполнения потерь. Как правило, эта вода по температуре и давлению отличается в меньшую сторону от воды, находящейся внутри котла. В результате потребуется сжечь дополнительное количество топлива, чтобы догреть питательную воду до температуры кипения. Очевидное, но абсолютно не рациональное решение — предварительный нагрев воды позволяет сократить расход топлива на работу котла, а заодно решить задачу использования низкопотенциальных потоков тепла, имеющихся в изобилии почти на каждом предприятии. Какое это тепло?

Вариантов может быть несколько:

1. Уходящие дымовые газы котлов.
Тепло дымовых газов можно передавать воде с помощью экономайзера или использовать для подогрева воздуха, который в свою очередь будет использован для подачи в горелки котла. Снижение температуры дымовых газов на каждые 20°C приводит к повышению КПД котельной установки (далее — КУ) на 1%. Принимая во внимание тот факт, что температура уходящих газов может превышать 170°С, возможность сократить потребление топлива вполне ощутимая.

2. Выпар с деаэратора.
В этом случае на входе в деаэратор устанавливается теплообменник, который подогревает поступающую питательную воду, конденсируя выпар (пар вторичного вскипания в смеси с воздухом) с деаэрационной головки деаэратора.

3. Тепло технологических потоков.
Избыточное тепло технологических потоков на технологических установках обычно утилизируют в атмосферу с помощью АВО или систем оборотного водоснабжения через холодильники. На его выработку и нагрев уже была затрачена энергия. В нашем случае правильнее будет направить это тепло на подогрев питательной воды котлов.

Очевидно, что каждое предприятие имеет ресурсы, задействуя которые, можно добиться большей эффективности работы котельной установки и снизить затраты топлива. Однако прежде чем принимать решение об использовании конкретного метода для подогрева воды, стоит оценить каждое из этих мероприятий. Краткий анализ приведен в таблице:

 

МероприятиеПолож. процессы влиянияОтриц. процессы влияния
Питательная вода (воздух) может подогреваться за счет имеющегося потока отходящего тепла сторонней установки. Увеличение производительности КУУвеличение температуры уходящих газов
                                                                                Использование экономайзера (воздухонагревателя) для подогрева питательной воды (подогрев воздуха)

 

Увеличение производительности КУ, снижение температуры уходящих газовУвеличение сопротивления трассы для уходящих газов, увеличение потребления электроэнергии
Нагрев питательной воды перед  деаэратором уходящими газамиСнижение температуры уходящих газов. Снижение потребления пара в деаэратореУвеличение сопротивления трассы для уходящих газов, увеличение потребления электроэнергии

 

Как видно из представленной таблицы, почти все мероприятия влияют на работу другого оборудования.

Означает ли это, что вреда от описанных улучшений больше, чем пользы? Совсем нет. Оптимизировать работу котла стоит, но при этом, чтобы минимизировать воздействия внедряемых мероприятий на соседние установки, необходимо выполнять следующие требования:

  • определить границы взаимодействия оборудования, объединеного одним процессом, и (или) продукта;
  • определиться с возможным объемом мероприятий по энергоэфективности оборудования в выбранных границах;
  • определиться с возможными изменениями процессов на установках и внести поправки в разработанные мероприятия;
  • определиться как каждое из мероприятий влияет на другие мероприятия и процессы, определить их взаимосвязи;
  • составить пакеты мероприятий согласно их связям между собой и ограничениям, внесенными различными процессами;
  • внедрять в работу пакеты мероприятий целиком, без дальнейшей их разбивки на этапы.

 

Михаил Волобуев
Ведущий эксперт-аналитик компании «Первый инженер»

Вернуться