Научная статья на тему 'Методы повышения энергоэффективности котельной'

Методы повышения энергоэффективности котельной Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
2409
251
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / ДЕАЭРАТОР / ГАЗОПОРШНЕВАЯ УСТАНОВКА / ТУРБОДЕТАНДЕР / КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Аминов Д. М., Залалдинов Р. А.

Приведены способы повышения энергоэффективности котельной установки за счет замены атмосферных деаэрационных установок на вакуумные, установки газопоршневого агрегата, турбодетандеров и конденсационного теплообменника.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Аминов Д. М., Залалдинов Р. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методы повышения энергоэффективности котельной»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070

Рисунок 1 - Пример работы программы

Реализованная программа гарантированного удаления данных была протестирована. В ходе тестирования был проведен эксперимент по попытке восстановления данных после удаления с помощью программы R.saver. Попытка восстановления данных была неудачной, что свидетельствует об успешной реализации гарантированного удаления данных. Список использованной литературы:

1. Уничтожение данных [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BD%D0%B8%D1%87%D1%82%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0 %BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85

2. Метод Гутмана [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D 1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%93%D 1 %83%D 1%82%D0 %BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0

3. DoD 5220.22-M [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://pcsupport.about.com/od/termsd/g/dod-5220-22-M.htm

© Алексеев Д.М., Иваненко К.Н., Убирайло В.Н., 2016

УДК 622.112

Д.М. Аминов

студент кафедры Промышленная теплоэнергетика

Р.А. Залалдинов студент кафедры Промышленная теплоэнергетика ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

г.Уфа, Российская Федерация

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ КОТЕЛЬНОЙ

Аннотация

Приведены способы повышения энергоэффективности котельной установки за счет замены атмосферных деаэрационных установок на вакуумные, установки газопоршневого агрегата, турбодетандеров и конденсационного теплообменника.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070_

Ключевые слова

энергоэффективность, деаэратор, газопоршневая установка, турбодетандер, конденсационный

теплообменник

В последние годы наблюдается существенный рост потребности в энергетических ресурсах, что создает необходимость повышения энергоэффективности действующих котельных [1, с.77]. Наиболее высокого уровня энергоэффективности котельной можно достигнуть только за счёт комплексного подхода к решению конструктивных, технологических [2, с.241], технико-экономических и экологических проблем [3, с.27].

1. Применение вакуумных деаэрационных установок взамен атмосферных

Проверенным способом повышения эффективности котельной является замена атмосферных деаэраторов на вакуумные. Необходимость применения вакуумных деаэраторов при деаэрации подпиточной воды систем теплоснабжения доказана в ходе длительной эксплуатации котельных. Преимуществом вакуумных деаэраторов перед атмосферными деаэраторами является то, что применение вакуумных деаэрационных установок позволяет отказаться от использования паровых котлов. В большинстве случаев при применении вакуумной деаэрации взамен атмосферной удается снизить капитальные затраты на сооружение деаэрационных установок.

Однако в связи с большей сложностью схем деаэрационных установок, необходимостью поддержания герметичности их вакуумных систем требуется достаточно высокая техническая культура обслуживающего персонала. Вся система должна быть герметична, не должно быть перепадов в давлениях на самой линии. Перепад возможен только между блочной камерой и камерой, создающей вакуум. На теплоэнергетических предприятиях с низкой культурой эксплуатации вакуумные деаэраторы эффективно работать не могут.

При соблюдении норм безопасности при эксплуатации вакуумных деаэраторов, за счет внедрения этих установок на котельных можно добиться снижения расхода природного газа и электроэнергии за счет вывода из эксплуатации паровых котлов.

2. Установка газопоршневого агрегата на территории котельной

Другим актуальным направлением повышения энергоэффективности котельной является использование газопоршневых установок (ГПУ). Данный способ дает возможность решения одной из основных проблем энергетики — сложности подключения к централизованным сетям. В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприемники потребителей размещаются раздельно, зачастую на значительном расстоянии, поэтому теплота от источника до потребителей передается по тепловым сетям, то есть требуются большие материальные затраты на прокладку сетей, которые могут окупаться довольно продолжительный срок. Однако использование ГПУ позволяет по-новому взглянуть на эту проблему. Газопоршневые установки, ввиду их компактности, позволят минимизировать затраты, связанные с подключением к централизованной сети, а также могут быть размещены в любом из помещений уже построенного здания.

Если говорить об эксплуатационных затратах, в случае ГПА также можно выделить несколько плюсов. Газопоршневые установки работают на дешевом виде топлива — на газах и их смесях. Благодаря своим техническим характеристикам, установка ГПУ производится достаточно легко и в краткий срок. Кроме того, при эксплуатации газопоршневые агрегаты могут легко и точно регулироваться и работать в режиме экономичного расхода топлива, что обеспечивает их быструю окупаемость. Еще одно преимущество — экологичность и высокая надежность. ГПУ не наносят вред ни здоровью людей, живущих и работающих рядом с ними, ни окружающей среде в целом.

Не секрет, что актуальность способов генерации собственной электрической и тепловой энергии стала заметно выше с активным ростом тарифов. Многим крупным и средним предприятиям стало выгоднее генерировать собственную электроэнергию из газа. Качество теплоснабжения повышается за счет того, что тепло генерируется рядом с местом потребления и не успевает потерять своих свойств при передаче потребителю. Окупаемость внедрения ГПУ зависит от мощности установки ГПУ, чем мощнее установка, тем

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070_

быстрее она окупится, в среднем окупаемость составляет 5-6 лет без учета повышения тарифов на электроэнергию и тепло централизованного энергоснабжения.

В заключении хочется отметить, что действительно внедрение газопоршневых установок, предназначенных для производства электричества и дешёвой тепловой энергии эффективный способ решения актуальных проблем энергетики: подключения к централизованным сетям и высоких тарифов на тепло и электроэнергию.

3. Применение конденсационных экономайзеров

Газифицированные котельные имеют сравнительно высокие технико-экономические показатели, в связи с отсутствием при сжигании природного газа потерь теплоты в результате механической неполноты сгорания, близостью к нулю химической неполноты сгорания и весьма небольшой потерей теплоты в окружающую среду. Потери теплоты с уходящими газами значительны и в котлах без хвостовых поверхностей могут достигать 25 %.

При номинальной нагрузке газомазутных паровых котлов типа ДЕ температура уходящих продуктов сгорания за экономайзером при работе на газе составляет 140°С - 160 °С, а на мазуте 170°С - 190 °С. У водогрейных газомазутных котлов типа КВ-ГМ эта температура еще выше - соответственно 140°С - 190 С и 180°С -230 °С. Снижение температуры уходящих газов - главный путь к уменьшению расхода топлива.

С этой целью все большее распространение получают конденсационные теплоутилизаторы (КТ) контактного и поверхностного типов, позволяющие охлаждать уходящие дымовые газы ниже точки росы и дополнительно полезно использовать скрытую теплоту конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров. При сжигании газа точка росы продуктов сгорания равна 55°С - 60 °С. Эффективность применения КТ для утилизации теплоты продуктов сгорания природного газа объясняется повышенным содержанием в них водяных паров и высоким качеством выделяющегося из продуктов сгорания конденсата (обессоленной воды). Этот конденсат после дегазации (удаления растворенных в нем СО2 и О2) используется в качестве питательной воды котлов. Известно, что контактные (смесительные) теплообменники широко применяются в промышленности и энергетике (скруббера, абсорбционные и ректификационные колонны, градирни и др.).

4. Использование детандер - генераторных агрегатов

Детандер - генераторный агрегат представляет собой устройство, в котором природный газ используется в качестве рабочего тела (без сжигания газа). Энергия газа преобразуется в детандере в механическую. При этом давление и температура газа снижаются. Механическая энергия, полученная в детандере, может быть преобразована в электрическую в соединенном с детандером электрическом генераторе [4, с.386].

Использование детандер-генераторных агрегатов возможно, в частности, на ГРП промышленных и отопительных котельных, которые являются достаточно крупными потребителями газа. Например, в г. Уфа основную отопительную нагрузку несут муниципальные котельные - районные и квартальные тепловые станции (РТС и КТС), на которых используется огромное количество газа. Если принять, что газ на ГРП поступает с давлением 4 кг/см2 и дросселируется там до 1.5 кг/см2, то при использовании ДГА вместо дросселирования можно получить определенное количество электроэнергии (при подогреве газа перед турбодетандером до 70°С и КПД турбодетандера, равном 0.8). Выработанная в детандерах электроэнергия может покрыть значительную часть электрических собственных нужд котельной.

Высокая энергетическая эффективность детандер-генераторных агрегатов определяется, в первую очередь, тем, что детандер не является тепловой машиной [5, с.381]. При работе ДГА газ перед детандером должен быть подогрет до такой температуры, чтобы на выходе из детандера его температура была не ниже точки росы (-10...-15°С). На данный момент существуют схемы для подогрева газа в ДГА в котельных уходящими газами котлов, прямой сетевой водой, дымовыми газами установленной в котельной ГТУ и с помощью теплонасосной установки, но они еще недостаточно исследованы. В частности, не известно, как повлияет установка ДГА и дополнительного оборудования на показатели энергоэффективности работы котельной.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №7-8/2016 ISSN 2410-6070

При оценке эффективности применения детандер- генераторных агрегатов необходимо проанализировать все изменения, происходящие с потоком газа, по сравнению с исходным, уже существующим вариантом газоснабжения. При этом необходимо также учитывать, какое влияние оказывает использование ДГА на работу газопотребляющего оборудования. Это вызвано тем, что полная энергия, которую поток газа отдает в топке котла или печи, определяется не только теплотой его сгорания, но и физической теплотой топлива. Следовательно, если газ после ДГА сразу направляется на сжигание, то эффективность использования ДГА для получения электроэнергии следует определять на основе системного подхода, т.е. с учетом того, как теплосодержание газового потока повлияет на технико-экономические показатели, в частности, на расход топлива всей установки в целом по сравнению с тем, когда снижение давления газа происходило за счет дросселирования потока. Список использованной литературы:

1. Байков И.Р., Смородов Е.А., Шакиров Б.М. Принципы реконструкции системы энергоснабжения населенных пунктов//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики.- 2001. - №9. - С.77.

2. Хафизов Ф.М., Сулейманов А.М., Бурдыгина Е.В. Энергосбережение при реконструкции производственной котельной с паровыми котлами//Трубопроводный транспорт-2011: в сборнике Материалы VII Международной учебно-научно-практической конференции, 2011. - С.241-243.

3. Байков И.Р., Смородов Е.А., Смородова О.В. Оптимизация размещений энергетических объектов по критерию минимальных потерь энергии//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. -1999. - №3-4. - С.27.

4. Трофимов А.Ю., Толчева М.В. Утилизация избыточного давления топливного газа в системе теплоснабжения//Трубопроводный транспорт-2016: в сборнике Материалы XI Международной учебно-научно-практической конференции, 2016. - С.386-387.

5. Сулейманов А.М. Что влияет на окупаемость мини-ТЭЦ? // Трубопроводный транспорт - 2016: в сборнике Материалы XI Международной учебно-научно-практической конференции, 2016. - С.381-382.

© Аминов Д.М., Залалдинов Р.А., 2016

УДК 622.112

Д.М. Аминов

студент кафедры Промышленная теплоэнергетика

Ф.М. Хафизов

доцент кафедры Промышленная теплоэнергетика ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

г.Уфа, Российская Федерация

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФРАКРАСНОЙ СИСТЕМЫ

ОТОПЛЕНИЯ СЛЯБОЭТЕС

Аннотация

Определена расчетная доля излучения, выделяемого нагревательной пленкой на примере пленки Carbontec. Показано, что доля излучения составляет порядка 60-80 % в зависимости от температуры пленки.

Ключевые слова инфракрасное отопление, степень черноты, нагревательный элемент

Лучистое отопление - это сравнительно новый вид отопления, принцип действия которого основан на обогреве предметов потоком лучистой энергии - волны инфракрасного диапазона переносят энергию и нагревают предметы, находящиеся в помещении [1, с.230]. Затем эти предметы нагревают воздух. Именно в этом и есть принципиальное отличие этих систем от конвективных аналогов [2, с.134].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.