CC BY
88
USE OF GAS BURNERS TYPE "DAVA" OPERATING UNDER VARIABLE LOAD TO PRODUCE HEAT AND HOT WATER
Daud V.
National Agency for Energy Regulation of the Republic of Moldova
Abstract. The article brings new information referred to upgraded gas burners type "DAVA", which are characterized by high performance at variable load. Adaptation of burner operation is carried out automatically. There are presented design features that allow increase of the efficiency and the reliability of these burners at variable load, and reducing natural gas consumption. The range of variation of the coefficient of excess air affects the efficiency of the burner. The experimental results of the tests of gas burners of different power had confirmed the economic effect of the upgraded burners at heat production. It is proved that economic effect increases with increasing of burner output and of operation time during the season. Keywords: Burner, gas-air mix, variable load, efficiency.
UTILIZAREA ARZÁTOARELOR DE GAZE TIP „DAVA" CU FUNCIONARE ÍN REGIM DE SARCINÁ VARIABILÁ LA PRODUCEREA ENERGIEI TERMICE §I APEI CALDE
Daud V.
Agenfia Nafionala pentru Reglementare in Energetica a Republicii Moldova Rezumat. ín lucrare se prezinta informal noi utile privind familia de arzatoare tip „DAVA" modernízate, care se caracterizeaza de indici de funcionare ridicai la sarcini variabile. Adaptarea regimului de funcionare a arzatoarele se fa ce automat in baza algoritmului §i sistemului de dirijare automata elaborat pentru acest tip de arzator. Se prezinta particularitatile constructive ce au permis sporirea indicilor de eficienta §i fiabilitate ale acestor arzatoare la sarcini variabile cu reducerea consumului de gaze naturale. Se prezinta informatii utile privind diapazonul limita de variere a excesului de aer la reglarea puterii arzatorului, rezultatele testarilor experimentale pentru diferite valori a puterii termice a arzatoru lui, precum §i estimarea efectului economic al utilizarii arzatoarelor in diferite regimuri de funcionare. Astfel, s-a constata, ca efectul economic spore§te cu cre§terea puterii unitare a arzatorului §i a timpului lui de funcionare in sezon. Cuvinte-cheie: Arzator, amestec aer-gaz, sarcina variabila, eficienta.
ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ МОДЕЛИ „DAVA" ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И ГОРЯЧЕЙ
ВОДЫ ПРИ ПЕРЕМЕННОЙ НАГРУЗКЕ
Дауд В.
Национальное агентство по регулированию в энергетике Республики Молдова Аннотация. Приведены новые сведения о модернизированных газовых горелках типа „DAVA", которые характеризуются высокими эксплуатационными показателями при переменной нагрузке. Адаптация режима горелки осуществляется автоматически. Представлены конструктивные особенности, которые позволяют увеличить эффективность и надежность этих горелок при переменной нагрузке, и снижение потребления природного газа. Экспериментальные результаты испытаний газовых горелок различной мощности подтвердили экономический эффект от применения модернизированных горелок при производстве тепла. Установлено, что экономический эффект возрастает с увеличением мощности горелки и времени ее работы в течение сезона. Ключевые слова: Горелка, газо-воздушная смесь, переменная нагрузка, эффективность.
1. Introducere
Asigurarea securitatii sporirea eficientii energetice sunt in prezent prioritati strategice atat pe plan mondial, cat national [1]. Totu§i, compartimentul sporirea eficientii energetice se prezinta ca un modul al obiectivului asigurarea securitatii energetice, care include diverse masuri actiuni ce asigura diminuarea consumurilor de resurse energetice primare energie [2]. Aceste masuri sunt determinate in mare masura de nivelul de asigurare cu resurse energetice proprii, precum de tendintele de dezvoltare a energeticii. Formularea obiectivelor mentionate sunt consecinte a crizelor energetice schimbarilor geopolitice in lume [3].
Amplasarea geografica a resurselor energetice primare §i a nodurilor de consum de obicei nu coincid [4], iar urmare a acesteia, apare necesitatea de a transporta resursele energetice primare la distante mari, in primul rand acelora, care sunt transformate in energie termica. Urmare a acestora devine clara actualitatea §i necesitatea spoirii eficientei energetice la transformarea resurselor
energetice primare în energie, inclusiv în energie termicä pentru acoperirea necesitäJilor consumatorilor în cäldurä §i apä caldä.
În balança energeticä a Republicii Moldova ca resursä energeticä primarä dominä în prezent gazule naturale combustibile [5]. Micçorarea consumurilor gazelor naturale în toate sectoarele economiei §i creçterea tarifelor [5] constituie tending nefavorabile §i totodatä servesc ca argument pentru promovarea mäsurilor de eficienJä energeticä în Jarä.
Masurile de eficienJä energeticä sunt foarte diverse, dar Jinând cont de cota ridicatä a gazelor naturale în balança energeticä se poate lansa ipoteza, ca cele mai eficiente pot fi mäsurile de implementare a tehnologiilor §i echipamentelor performante de transformare a gazelor natural în energie electricä §i termicä. Deoarece aceasta se face prin arderea gazelor naturale devine clarä necesitatea de asigurare a performanJei energetice ale proceselor de ardere a combustibilului primar.
EficienJa arderii gazelor naturale depinde în mare mäsurä de performanJa arzätoarelor de gaze naturale. Vom menJiona, cä actualitatea utilizärii §i implementärii arzätoarelor performante §i a tehnologiilor de ardere moderne este condiJionatä §i de tendinJa în dezvoltarea sistemelor de producere distribuitä a energiei termice.
În afarä de arzätoare performante ca structuri fizice pentru asigurarea calitäJii proceselor de ardere §i a eficienJei ridicate a transformärii în energie termicä a gazelor naturale sunt necesare sisteme §i regulatoare a proceselor de ardere, care pot asigura stabilitatea §i eficienJa arderii la sarcini variabile. Cele menJionate se prezintä ca o problemä complexä privind sporirea eficienJei transformärii §i utilizärii resurselor energetice disponibile în energie, care necesitä implementarea echipamentelor §i tehnologiilor performante de ardere a gazelor naturale, dar §i promovare experienJei acumulate în acest domeniu în Republicä Moldova.
Scopul acestei lucräri constä în prezentarea unor aspecte inovative în domeniul sporirii eficienJei proceselor de utilizare a gazelor naturale la producerea energiei termice în Republica Moldova întru extinderea implementärii lor §i asigurarea prin acestea a contribuJiei în sporirea securitäJii §i eficienJei energetice a Järii.
2. Promovarea tehnologiilor performante de ardere a gazelor naturale în Republica Moldova
Arzätoarele de gaze, inclusiv cele industriale sunt produse în alte Järi. Deoarece, conform prognozelor [6] ponderea gazelor naturale în asigurarea cu energie va fi semnificativä pänä în 2050 cu creçterea cotei utilizärii surselor regenerabile, inclusiv, a componentei biogaz §i syngaz. Deci §i în aceastä perioadä rämäne actualä probleme eficienJei transformärii resurselor energetice gazoase în energie pentru ce este necesar de avut sisteme eficiente §i moderne de ardere a cestui tip de combustibil. Ca o condiJie ce poate contribui la soluJionarea problemei asigurärii durabile cu energie se poate indica necesitatea de a avea producere proprie a arzätoarelor de gaze naturale în republicä. Astfel se poate contribui §i la promovarea segmentului de producere a instalaJiilor termice în republicä fie prin modernizarea instalaJiilor existente sau prin lansarea producerii instalaJiilor autohtone energoeficiente.
În calitate de exemplu bun pentru aplicare §i implementare pot servi rezultatele cercetärilor §i producerea arzätoarelor de gaze naturale tip „DAVA" [7,8], realizate în Jarä, care deJin un randament mai înalt, comparativ cu arzätoarele actualmente în uz ce funcJioneazä într-un regim constant (într-o singurä sau douä trepte). Arzätoarele tip „DAVA" deJin un regim nou de funcJionare - asigurarea posibilitäJii funcJionärii lor la sarcini variabile, încadrînduse întocmai regimului dinamic al varierii consumului (cäldurä/ apä caldä).
InformaJii tehnice privind aceste arzätoare se pot consulta în sursa [9], care au fost asimilate §i implementate de cätre compania „Romanny Gaz Group" SRL din mun. Chi§inäu cu participarea autorului prezentei lucräri.
Fig. 1. Arzätorul de gaze naturale de tip „DAVA " cu funcflonare la sarcinä variabilä
Arzätoarele tip „DAVA" au la bazä realizarea §i atingerea urmätoarelor obiective:
- asigurarea arderii cât mai completä a combustibilului;
- funcJionare sigurä a instalaJiei termice la sarcini variabile;
- cheltuieli minimale de întreJinere a instalaJiei;
- încadrarea în normele ecologice;
- marjä largä de reglare a puterii termice a arzätorului färä pierderea stabilitäJii §i calitäJii arderii;
- compatibilitatea cu instalaJiile de producere a energiei termice, apei calde sau producerii simultane a acestor douä produse în dependenJä de temperatura aerului exterior;
- asigurarea sarcinii termice, de exemplu pe parcursul orelor stabilite prealabil sau programate în sistemul de dirijare automatä etc.
La moment seria de arzätoare care pot fi puse la dispoziJia solicitantului este destul de mare §i include arzätoare de putere micä, medie §i mare pentru obiectele termoenergetice, inclusiv, pentru centrale termice pentru mcälzire §i centrale termice cu aburi; generatoare de cäldurä cu aer; cuptoare de panificaJie; uscätorii tehnologice (produse agricole - tutun, fructe; materiale de construcJie - ciment, nisip, alte); aplicaJii speciale (tehnologice) (topirea sticlei, aluminiului, altor categorii de metale, precum §i utilizarea lor pentru alte instalaJii tehnologice unde ca sursä primarä energeticä se utilizeazä gazele naturale combustibile (dar, totodatä, cu anumite intervenJii tehnice la arzätor se pot admite §i la utilizarea altor tipuri de combustibili) [8]. Principiul tehnologic §i modificärile implementate la arzätoarele tip „DAVA" caracterizeazä randament înalt, marjä largä de reglare a puterii arzätorului în dependenJä de puterea termicä solicitatä de la instalaJie, stabilitate ridicatä de funcJionare la varierea sarcini termice, durata ridicatä de viaJä [9,10].
Arzätoarele tip „DAVA" pentru cazul sarcinilor variabile se pot clasifica ca grupa arzätoarelor de ultima generaJie dotate cu microcontrolere care pot controla §i asigura regimurile eficiente de ardere în baza regulatoarelor de tip PID ce reacJioneazä la devierile de temperaturä §i presiune. Varianta constructivä elaboratä §i propuse ale arzätoarelor de tip „DAVA", ce pot funcJiona stabil la sarcini variabile sunt competitive cu cele mai performante arzätoare utilizate în prezent în centralele termice, inclusiv CET-uri (arzätoare de gaze - GBL, GBL-R, GBL-K, Lamborghini, Rielo, Gibunigas, Weishaupt, [11,12].
Deoarece procesul tehnologic este caracterizat de o variabilitate a regimului în timp privind consumul (cäldura sau apa caldä) este naturalä existenJa unui dezechilibru permanent a procesului de pregätire a amestecului aer-gaz §i ca urmare avem un impact negativ asupra calitäJii procesului de ardere a gazelor naturale în instalaJia termicä. Acest dezechilibru conduce nu numai la un consum mai mare al gazelor naturale, dar §i la consecinJe mai grave privind însuçi asigurarea procesului de ardere dar §i funcJionare la general. Se poate indica la posibilitatea apariJiei fenomenelor de
rupere/pätrundere a fläcärii ce creeazä riscul de deflagraii; persisten^ sistärilor tehnologice urmatä de procesele de purjare §i ca consecin^ä - pierderi suplimentare de gaze, grad sporit al riscului de avarii.
2. Particularitäji constructive ale arzatoarelor de tip „DAVA".
Arzätorul de gaze naturale tip „DAVA" pentru funcionare la sarcini variabile (fig. 1 §i 2) are caracteristici mai performante de exploatare în comparare cu arzätoarele ce funcioneazä la sarcini termice constante, dat fiind cä ultimele arzätoare [11-13] sunt concepute pentru funcionare într-o singurä sau cu douä trepte.
Fig.2. Schema constructiva a arzatorului de tip DAVA: 1-gura arzatorului; 2- stabilizator; 3 - reglator consum gaz; 4 - regulator consum aer; 5 - ventilator; 6 - blocul electronic de comanda
Arzätorul de gaze naturale tip „DAVA" pentru funcionare la sarcini variabile (figura 1 §i 2) are anumite caracteristici mai performante de exploatare în comparare cu arzätoarele ce funcioneazä la sarcini termice constante, dat fiind cä ultimele arzätoare [11-13] sunt concepute pentru funcionare într-o singurä sau cu douä trepte.
2.1. Realizarea constructiva a arzatorului de gaze naturale de tip „DAVA"
Arzätorul monobloc automat de gaze naturale tip „DAVA" este o instalaie unificatä constructiv. Arzätorul corespunde condi^iilor standardului SM SR EN 676, prescripiilor tehnice PT MD 2702749742-003:1999 §i setului de documente tehnice de execuie [9,13].
Elementele constructive de bazä ale arzätorului: traductor de presiune gaz, traductor de temperaturä a gazului, ventile de gaz automate, regulator de debit, ventilatorul, blocul electronic de comandä, e.t.c. Arzätorul corespunde clasei I de securitate electricä conform SR EN 60335-1, 2003.
2.2. Parametrii tehnologici ai arzätorului de gaze naturale de tip „DAVA"
Arzätoarele de gaze naturale de tip „DAVA" cu sarcinä variabilä asigurä mäsurarea continuä a volumului de gaz §i de aer, dau posibilitatea de a regla automat procesul de funcionare, asigurand formarea §i men^inerea amestecului stoechiometric §i arderea completä a acestuia cu un exces de aer nu mai mare de 1,08, (limite 0,9-1,08), fig.3 in banda de variere a sarcinii termice farä a depinde de variaba unor factori externi cum sunt - presiunea gazului, (fig.4) tensiunea in re^eaua electricä de alimentare, presiunea din focar, (fig.5) presiunea atmosfericä, etc.
Arzätorul este dotat cu un regulator de tip PID, care asigura ajusteazä puterii calorice temporale a arzätorului in funche de consumul instantaneu de energie termicä. Utilizarea regulatorului de tip PID
asigurä o reglare calitativä a puterii termice a arzätorului la varierea sarcinii termice a instala^iei, fig.4. Arzätorul este proiectat pentru a funciona in urmätoarele trei regimuri: regimul "Fix" (F), care este un regim autonom de funcionare, in care se asigurä men^inerea puterii calorice a arzätorului §i
Puf KW
an ■ -
J --- g
eoo - JB0 - an - 430 -100 -330 -300 -230 -300 -130 -IDO "
N
_
^-J
1
Limite Li
* recomanjdabile
Fig.3. Graficul diapazonului de putere dezvoltatä la ardere stabilä (Pw=750 kW)
temperaturii agentului termic la valorile prestabilite (comandate) de operator; regimul autonom "Master"(M) - operatorul seteazä numai temperatura agentului termic, iar puterea caloricä necesarä pentru obinerea prin reglare a acestei temperaturi se calculeazä §i se aplicä in mod automat de cätre sistemul de dirijare a arzätorului; regimul "Slave"("S") - reprezintä un regim de funcionare a arzätorului integrat intr-un sistem de automatizare a centralei termice. Atat in regim de funcionare, cat §i in regim de repaus, arzätorul i§i monitorizeazä automat starea sa de funcionare §i stabilere diagnosticul tehnologic complet in caz de eroare/avarie, indicänd codul de eroare pe ecran.
Arzätorul funcioneazä in regim normal in intervalul temperaturilor prestabilite in conformitate cu normativele in vigoare, de exemplu in limitele de la 10°C panä la 35°C.
Un alt regim il constituie banda valorilor temperaturilor limitä (marginale admisibile) de lucru, de exemplu, de la 1°C panä la 40°C cu o umiditate relativä a aerului panä la 80% raportatä la temperatura de 25°C.
2.3. Prestabilirea parametrilor de funcionare §i securitate
Func^ionarea eficientä §i fiabilä a arzätorului este asiguratä de sistemele de dirijare §i protecie. Parametrii acestor sisteme sunt divizai in douä categorii: parametri neoperativi, care se ajusteazä rar §i nu necesitä interven^ii din partea personalului de serviciu §i parametri operativi, precum sunt puterea caloricä, temperatura sau presiunea agentului termic, care se caracterizeazä de un nivel ridicat de flexibilitate in funche de situaba curentä privind regimul de funcionare a instalaiei termice.
Setarea parametrilor. Introducerea parametrilor de funcionare a arzatorului se efectueaza de catre personalul care executa lucrarilor de montare-ajustare in conformitate cu metodele stabilite. Parametrii neoperativi ai arzatorului. Din parametrii operativi ai arzatorului fac parte: regimurile de funcionare ale arzatorului - „F" ( "Fix"), „M" ("Master") sau „S" ("Slave"),
Timpul de poziionare a clapetei regulatorului de gaz la aprindere, valoarea ini^iala a presiunii difereniale a aerului dPa la aprindere, valoarea maximala admisibila a presiunii Pg1max a gazului la intrare in arzator.
Parametrii operativi ai arzatorului. Din parametrii operativi ai arzatorului fac parte: puterea calorica Pw §i temperatura agentului termic Tc (sau presiunea aburului Pc, programul de pornire, programul de funcionare §i programul de oprire al arzatorului.
Arzatorul DAVA este caracterizat de un nivel ridicat de automatizare a regimului de funcionare a cazanului de incalzire §i de o automatizarea par^iala pentru cazul utilizarii lui in cazanele de producere a aburului. Acestea se refera, atat a compartimentul de supraveghere a securitaii funcionarii cazanului, cat §i a procesului tehnologic de funcionare, ajustat la condi^iile de exploatare. De exemplu, pentru cazanul de incalzire, temperatura agentului termic de livrare se men^ine in func^ie de temperatura mediului ambiant sau conform unui program prestabilit in dependen^ de ora §i ziua saptamanii.
Blocul de comanda asigura verificarea in permanent a parametrilor de securitate a arzatorului in toate regimurile de funcionare, iar in cazuri de defeciuni se asigura blocarea imediata a posibilita^ alimentarii arzatorului cu gaz cu activarea sistemului de semnalizare a erorilor. Urmare a acestora funcionarea arzatorului se sisteaza.
Montarea, conectarea §i pornirea. Montarea arzatorului la instalaie (cazan, alte instala^ii tehnologice conform normelor prevazute) include: instalarea/montarea tehnica a arzatorului; efectuarea lucrarilor de electromontaj; efectuarea lucrarilor de conectare a traductorilor pentru dirijarea §i monitorizarea proceselor tehnologice §i de securitate a sistemului de protecie a cazanului.
2.4. Testarea arzatorului.
Testarea arzatorului se face in stricta conformitate cu Instruciunile de reglare (testarea ventilelor de gaz, regulatoarelor de debit aer §i debit gaz, testarea dispozitivului de aprindere, dispozitivelor pentru controlul flacarii, dispozitivului de declan§are a alarmei (optica/sonora).
Pg.nom
0 400 3500 5000 Egdsitu.Ea
Fig.4. Diagrama variafiei puterii termice a arzatoarelor cu regulatoare de gaz in funcfie de presiunea gazului
la intrare
2.5. Punerea in funcfie §i pornirea arzatorului, oprirea arzatorului
Modul de punere in funcie §i pornirea arzatorului sunt descrise detaliat in Cartea Tehnica a arzatorului care include procedurile de funcionare.
Modul de funcfionare. Pornirea, setarea parametrilor §i regimului de lucru, oprirea, interventii în situatii de alarmä sau deconectarea arzätorului se efectueazä de la panoul blocului electronic.
Parametrii necesari de funcionare ai arzätorului: puterea caloricä Pw §i temperatura agentului termic Tc (sau presiunea aburului Pc) pot fi prestabiliti anticipat pänä la pornirea arzätorului, sau în timpul functionärii lui.
Program de operare cu arzätorul. Oprirea, interventii în situatii de alarmä sau deconectarea arzätorului se efectueazä de la panoul blocului electronic al arzätorului.
Meniuri de operare cu arzätorul. Modalitatea de efectuare a acestor actiuni sunt prezente în Cartea Tehnicä a arzätorului. Regimurile de lucru în diferite configura^ de aplicare a arzätoarelor „DAVA", inclusiv regimurile de exploatare "Fix", „Master" §i „Slave".
Indicafii privind mäsurile de securitate. Arzätorul urmeazä sä fie utilizat conform destinatiei §i în conformitate cu cerintele stabilite în Fi§a tehnicä §i exploatare. La exploatarea arzätorului trebuie sä fie respectate cerintele privind protectia contra electrocutärii, indicate în "Regulile de exploatare tehnicä a instalatiilor electrice ale consumatorilor" §i în "Regulile securitätii muncii la exploatarea instalatiilor electrice ale consumatorilor". La exploatarea arzätorului trebuie sä fie admise numai persoanele instruite §i autorizate. Întreprinderea care exploateazä arzätorul trebuie sä asigure servirea tehnicä §i controlul bunei functionäri a acestuia, sä respecte cu strictete cerintele securitätii tehnice expuse în documentaba cu privire la exploatarea arzätorului §i a instalatiei în a cärei componentä (cazan, alte instalatii tehnologice) se utilizeazä arzätorul. La exploatarea arzätoarelor se interzice: admiterea personalului neinstruit; efectuarea lucrärilor de reparatie în procesul de funcionare a arzätorului; exploatarea utilajul nereglat sau defectat. Deservirea tehnicä se efectueazä în scopul asigurärii unei functionäri bune a arzätorului pe parcursul întregii perioade de exploatare. Periodicitatea §i tipurile de deservire tehnicä recomandate - deservirea tehnicä lunarä §i deservirea tehnicä anualä. Toate procesele tehnologice verifícate de studiu - teoretic/ experimental §i de implementare au un suport argumentat, întemeiat, bazat conform criteriilor cerintelor normativ tehnice, legislative, inclusiv potentat §i prin actul de Brevet, Certificate (AGEPI), Certificate de Conformitate a Sistemelor Nationale de Certificare (Rep. Moldova, Ucraina, Federatia Rusä, Romania, [14-17] gäsind o aplicare largä la un §ir de obiecte, prioritar la cele din complexul energetic.
3. Rezultate ale testarilor experimental
La etapa de analizä a particularitätilor proceselor tehnologice au fost utilizate, aplicate trei modalitäti de studiu: modelare matematicä; modelare fizicä pe instalatii experimentale bazatä pe arderea directä a gazelor naturale combustibile §i modelare fizicä pe instalatii experimentale färä arderea gazelor naturale combustibile - prin simularea tehnicä a proceselor.
În fig. 3-5 sunt prezentate rezultatele de studiu referitor principiilor de eficientizare a consumului de gaze naturale în instalatiile cu functionare la sarcini variabile prin asigurarea stabilitätii arderii calitative, eficientä §i fiabilitate, asigurînd protectia mediului prin adoptarea principiului formare -mentinere - controlul al omogenitätii amestecului de aer-gaz, ce contribuie la reducerea consumului de gaze naturale, comparativ cu instalatiile cu regim de functionare constant - o treaptä sau douä.
0 100 200 300 400 500 600 700 S00 900 1000 1100
Puterea térmica, Pw
Pw, kW
Pw=350 Pw=500 Pw=750
Fig. 5. Graficul diapazonului de putere dezvoltatä la arzätor cu regim la sarcinä variabilä de
funcionare (Pw = 250 kW)
Analiza comparativä a graficului privind evolu^ia valorii puterii dezvoltate de arzätor in procesul de ardere a gazelor naturale (sarcinä variabilä, Fig.3, Pw=750 kW) §i posibilitatea varia^iei puterii termice a arzätoarelor cu regulatoare de gaz in funche de presiunea gazului la intrare cu arzätorul cu men^inerea constantä a sarcinii la instaladle care se utilizeazä cel mai frecvent in prezent (fig.4), unde la arzätorul cu sarcinä variabilä volumul de aer necesar pentru asigurarea arderii complete se ajusteazä automat, (la instaladle cu sarcinä constantä, volumul de aer necesar arderii nu se ajusteazä in regim automat), fapt ce reduce influen^eazä asupra calitä^ii.
Curba dependent puterii dezvoltate (fig.5), excesul de aer (calitatea amestecului, fig.3), are valori maxime (in diapazonul de variere a parametrului a = 0,9-1). Aceasta explicä anume faptul, cä arderea amestecului in aceste condi^ii conduce la emisie mai mare a de cäldurä. Prin reglarea permanentä a amestecului aer - gaz, §i in cazul fluctua^iilor valorilor presiunii gazului in conductele de alimentare (de exemplu condi^ionate de varierea sarcinilor) se poate asigura la consumator o economisire de gaze naturale la nivel de 10-15% pentru condi^ia P = const. Aceasta este imposibil la utilizarea unei instalad ce func^ioneazä in regim constant.
In procesul de ardere parametrii (geometrici) a fläcärii constituie un alt aspect de bazä pentru asigurarea calitä^ii arderii. Este necesar de a adapta parametrii fläcärii la parametrii geometrici ai focarului. Pentru cazul arzätorului tip „DAVA" flacära se autoadapteazä le orice tip de cazan indiferent de contrapresiunea din focar (panä la 300; 600; 1000 Pa, fig. 3,5).
Aceste particularitä^i privind asigurarea calitä^ii §i eficien^ei arderii sunt utilizate in proiectarea arzätoarelor modifícate {i a sistemelor lor de reglare automatä.
Fig. 6. Graficul diapazonului de putere dezvoltata la arzator cu regim constant de funcionare (Pw =
250 kW)
Rezultate cercetärilor au fost utilízate în programul de comandä a instalaiei, ce asigurä monitorizarea instantanee a regimurilor de funcionare în baza datelor mäsurate, autodiagnoza completä a procesului de ardere cu afiçarea informaiei pe ecranul sistemului de comandä.
4. Efectului economic al noilor tehnologii la arzatoarele cu sarcina variabila
Componentele efectului economic:
■ diminuarea consumului de gaz, datoritä meninerii stricte a raportului aer-gaz la varierea puterii arzätorului;
■ scäderea consumului de gaz, datoritä reglärii puterii arzätorului în funche de temperatura externä, temperatura internä a obiectului;
■ minimizarea uzurii arzätoarelor, respectiv §i cazanelor în rezultatul distribuiei puterii arzätoarelor în centrala termicä, permite funcionare în regim mai favorabil pentru aparatajul termoenergetic bazatä pe algoritmi de recomutare a cazanelor, care pot include un numär arbitrar de arzätoare dintr-o stare în alta (sarcinä maximä, medie, micä sau regim de sistare). Urmare a cesteia se minimizeazä consumului integral de gaze naturale, inclusiv prin determinarea numärului de arzätoare active ce vor funciona în regim optimal §i minimizarea numärului de opriri (tehnologice) ale arzätoarelor.
4.1. Estimarea efectului economic
Efectul economic este o urmare a diminuärii consumului necesar de gaze naturale cu 4,5 - 8,0 %. Efectul economic la utilizarea arzätoarelor companiei „Romany Gaz Group" SRL se poate calcula pentru componenta acesta in baza relaiei:
E = AQ N • C , [Lei/h] (1),
z-'mea arz gaz ? l j \
unde:
AQmed - volumul mediu de gaz economisit intr-o orä pe un arzätor;
Narz - numärul de arzätoare;
Cgaz - costul gazului [Lei/m ].
Aplicand formula (1), Winand cont de cantitatea arzätoarelor produse de „Romany Gaz Group" SRL §i montate in centralele termice, de efectul economic calculat de la reducerea consumului de gaze naturale urmare a implementärii, de costul gazului (cost mediu) [18] se poate estima efectul economic ob^inut, ca rezultat al implementärii arzätoarelor tip „DAVA", (a vedea tabelul).
Tabelul Efectul economic calculat de la reducerea consumului de gaze naturale urmare a implementarii
arzätoarelor tip ..DAVA"
Perioada (anul) Nr. arzätoare produse Putere arzätoare, Pw, kW Consum mediu gaze naturale, "3 Qgaz, m /h Reducere de con su m de gaze naturale, m3/h Costul gazelor naturale, Lei/m3 Efectul economic, Lei/h
2012 22 40 - 120 7,5 1,5 5,9 194,7
67 250 -1000 65 13 5,9 4138,9
17 1500 - 5000 350 70 5,9 7021
2013 48 40 - 120 7,5 1,5 5,9 424,8
65 250 -1000 65 13 5,9 4984
14 1500 - 5000 350 70 5,9 5782
Nota: tarifUl/preful mediu a gazelor naturale pentru centralele termice - 5,9 lei/m3.
Pentru o estimarea efectului economic la funcionarea unei instalaiei, de capacitate medie (13 m3/h,tab.nr.1), pe perioada de timp a sezonului de incälzire toamnä-iarnä (octombrie-aprilie, 210 zile/5240 ore) efectul economic de la funcionarea instalaiei ar constituí 65520 lei/h, datoritä reglärii automate a procesului de funcionare, asiguränd formarea §i meninerea amestecului stoechiometric §i arderea completä la varierea puterii arzätorului, marjä largä de reglare a puterii arzätorului funcie de temperatura exterioarä, temperatura internä a obiectului.
Pentru o poten^are a efectului economic, de bazä se ia cantitatea medie anualä de arzätoare produse de „Romany Gaz Group" SRL, constituind circa 100 de arzätoare pe an, volumul de gaze economisit (la un arzätor, capacitate medie - 65520 lei/h), dar deja in ansamblu, la o centralä termicä. Dat fiind faptul, cä conform cerin^elor tehnice normative, in centralele termice sint preväzute instalarea in grup a arzätoarelor, prin aceasta creinduse incä o cale de a mai ob^ine o cale de economisire sumarä cu mai multe arzätoare, bazatä pe algoritmi de recomutare a cazanelor, care pot include un numär arbitrar de arzätoare cu regim de funcionare intr-o stare sau in alta (sarcinä maximä, medie, micä sau regim de sistare), proces ce lipse§te la instaladle cu regim constant de funcionare, concomitent obinind §i factorul de minimizare a uzurii arzätoarelor, cazanelor in rezultatul distribuiei puterii arzätoarelor, ce permite funcionare in regim mai favorabil pentru aparatajul termoenergetic, prin minimizarea numärului de opriri (tehnologice), conform unui program prestabilit in dependent de ora §i ziua säptämänii.
5. Concluzii.
1. Optimizarea proceselor de ardere prin asigurarea in timp real a excesului necesar de aer la formarea amestecului aer-gaz constituie o modalitate bunä de sporire a eficien^ei utilizärii gazelor naturale in instaladle termice ce funcioneazä la sarcini termice variabile. Aceasta se
poate asigura prin dotarea instalador cu arzätoare modifícate de gaze de tip „DAVA". Aceste arzätoare au fost implementate în República Moldova, Ucraina, Rusia, Belorusia. 2. Testärile experimentale au confirmat faptul, cä modul propus de reglare a puterii arzätoarelor la sarcinä variabilä este mai eficient în comparare cu tehnologiile de ardere a gazelor naturale utilizate în prezent în instaladle cu regim constant de funcionare.
Bibliografie
[1]. Strategia energetica a Republicii Moldova pänä în anul 2030. Aprobatä prin Hotänrea Guvernului nr. 102 din 5 februarie 2013. http://lex.justice.md/md/346670/
[2]. Programul National pentru eficientä energeticä 2011-2020. Aprobat prin Hotänrea Guvernului nr.833 din 10 noiembrie 2011. http://lex.justice.md/340940
[3]. Chindîbaliuc Oleana. Resursele energetice ca factor al securitätii Nationale în contextul transformärilor geopolitice. Autoreferat al tezei de doctor în §tiinte politice. Specialitatea: 23.00.04 -Teoria §i istoria relatiilor internationale ti dezvoltärii global. Institutul de istorie, stat §i drept al A§M. Chi§inäu, 2014. 30p.
[4]. Berzan V. Electrofizca §i energetica. Universitatea A§M, Institutul e Energeticä al A§M,. Chiçinau, 2014. 262 p.
[5]. Raport privind activitatea a Agentiei pentru Reglementare în energeticä în anul 2013. http://www.anre.md//.pdf. 65p.
[6]. Бушуев В.В. Энергетика как система систем. Доклад на семинаре «Экономические системы энергетического комплекса» , 29 января 2013, Москва. http://www.energystrategy.ru/ab ins/source/SOS 29.01.13.pdf
[7]. Arzätoare automatízate de gaz de tip "DAVA", „Romany Gaz Group" SRL. - In: http: www.rgg.md/doc.arzro.html
[8]. Daud V. Arzätor de gaz monobloc automatizat de tip „DAVA". - In: Tezele Conferintei Nationale „Instalatii pentru constructii §i confortul ambiental", Timiçoara, 2002. p. 125-128.
[9]. Certificat de conformitate al Republicii Moldova: SNEC MD 1015 11A 35738-11.
[10]. Certificat de conformitate al Rusiei: C-MD. AB55.B.00072, Gosgortehnadzor, Rusia: Autorizatie pentru utilizare № РРС 00-31699.
[11]. Gorelki gazovоe blocke «GBL», «GBL-R», «GBL-К» s razdelinоm regulirovaniem sootnoçenia gaz-vozduh, planovоm regulirovaniem moscinosti http://www.staroruspribor.ru/docs.php/prod/gorelki/gorelki gas/gbl-r-k.htm
[12]. Горелка газовая блочная ГБЛ, ТУ3696-048-00225555-96.
[13]. GOST Р 51383-99. Gazovоe gorelki avtomaticeskie s prinuditelinoi podaci vozduha M: Gosstandartt Rossii, 2000
[14]. Certificat de conformitate al Rusiei: C-MD. AB55.B.00072, Gosgortehnadzor, Rusia: Autorizatie pentru utilizare № РРС 00-31699;
[15]. Certificat de conformitate al Ucrainei: Seria ВБ № UA1.013.0044485-07
[16]. Departamentul pentru supravegherea tehnicä din Republica Belarus, Autorizatie pentru utilizare №06-274-2008
[17]. Certificat de conformitate: CE de tip nr. 096 - 453/EC eliberat de SC ISCIR-CERT SA, România, organism notificat la Comisia Europeanä, numärul de identificare 1798. [18]. Hotänre nr.425 din 29.09.2011 al Agentiei Nationale pentru Reglementare în Energeticä privind tarifele la gazele naturale //Monitorul Oficial 160-163/1459, 30.09.2011.
Despre autor.
Daud Vasile. Instalatii ael sistemelor de alimentäri cu cäldurä, gaze §i ventilare; studii postuniversitare - Academia de Administrare Publica din República Moldova. Domeniu de interes profesional: certificarea utilajelor termoenergetice, materialelor §i echipamentelor din domeniul gazier §i transportarea produselor petroliere. Autor a 20 publicatii ¡jtiintifice in domeniul energetic, inclusiv - instalatii, tehnologii din sectorul gazier; coautor a setului de acte de Reglementari tehnice din sectorul gazier, membru al comitetului tehnic de elaborare a normelor de constructii, actelor de reglementare in sectorul energie.
