Розкрито засади проведення енергетичних аудиту та менеджменту систем спалювання палива, котельних установок, печей і систем теплопостачання з метою енергоощадження в Україні. Наведено загальну характеристику паровиробних установок і котлів. Запропоновано методику оцінки енергетичної ефективності котельних установок. Висвітлено питання утилізації теплоти відхідних газів. Проаналізовано особливості розрахунку ефективності теплової ізоляції, застосування економайзерів на забруднених димових газах промислових печей.

Раскрыты основы проведения энергетических аудита и менеджмента систем сжигания топлива, котельных установок, печей и систем теплоснабжения в направлении энергосбережения в Украине. Приведена общая характеристика паропроизводящих установок и котлов. Предложена методика оценки энергетической эффективности котельных установок. Изложены вопросы утилизации теплоты отходных газов. Проанализированы особенности расчета эффективности тепловой изоляции, применения экономайзеров на загрязненных дымовых газах промышленных печей.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361-045.2

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Викладено результати порівняльних розрахунків когенераційних установок із газовими турбінами та контактними економайзерами для генерації гарячої води шляхом прямого використання теплоти відхідних газів. Наведено результати кількісних оцінок теплової ефективності когенераційних установок з вприском води та пари в камеру згоряння.

Запропоновано метод прогнозування ерозійного зношування теплообмінної поверхні у разі обтікання її газовим потоком із твердими частинками. Для визначення характеристик частинок у момент їх зіткнення з поверхнею розроблено модель обтікання, в якій враховано сили Магнуса, Сафмена та термофорезу. Для умов обтікання труби економайзера виконано числові розрахунки інтенсивності ерозії, викликаної частинками золи.

Досліджено високотемпературну газоабразивну зносотривкість електродугових покривів, нанесених із порошкових дротів. Встановлено, що з підвищенням температури зносотривкість покривів зростає. Це зумовлено зміцненням ламелей покриву, виділенням дисперсних фаз та появою на поверхні та між ламелями оксидів алюмінію та хрому, які мають високу стійкість до удару. Такі покриви можна використовувати для відновлення та захисту теплообмінних поверхонь котлів ТЕС, зокрема, великогабаритних екранних труб та труб економайзерів.

Проаналізовано існуючі методи розрахунку золового зношування конвективних теплообмінних поверхонь котла. Одержано узагальнюючі безрозмірні залежності для розрахунку коефіцієнта осадження і швидкості золових частинок у разі їх взаємодій з теплообмінними трубами економайзерного пакета. Запропоновано спрощений метод розрахунку зношування труб. Наведено результати тестових розрахунків значень інтенсивності зношування під час спалювання деяких марок вугілля.

Наведено результати стендових випробувань відцентрового фільтра і циклофільтра та подальший розрахунково-порівняльний аналіз цих апаратів з найбільш поширеними в країнах колишнього СРСР типовими циклонами НДІОГАЗ. Порівняльні випробування відцентрового фільтра ЦФ1-6-0,15 і циклофільтра проведено за єдиною методикою в лабораторії ІТТФ НАН України. Як забруднювальний матеріал взято золу, що осіла за економайзером котла БКЗ-220-140-ГЦ Черкаської ТЕС і була відібрана під час зупинки котла. В результаті стендових випробувань одержано аеродинамічні і концентраційні характеристики золовловлювачів. Під час проектування систем газоочистки, залежно від конкретних технічних умов, можна запропонувати варіант очищення від золи в циклофільтрі з аеродинамічним опором 170 Па за коефіцієнта віднесення 3,6 % або у відцентровому фільтрі з аеродинамічним опором 860 Па за коефіцієнта віднесення 1,5 %.

Одним з ефективних методів маловитратної модернізації котлів з метою підвищення їх економічних показників є зниження температури відхідних газів за рахунок заміни зношених конвективних поверхонь нагріву на нові. На котлах типу ПК-14 електростанцій АТ "Свердловенерго" досліджено низку заходів щодо їх модернізації. Спочатку (варіант 1) під час модернізації всі гладкотрубні економайзери замінено на 3 оребрених. Наступним кроком модернізації котла (варіант 2) було намагання об'єднати енергетичний і екологічний ефекти. Енергетичний ефект досягався, як і у варіанті 1, а екологічний - використанням емульгаторів замість скруберів і виразився у збільшенні степені золовловлювання. У варіанті 3 - повна схема модернізації конвективної частини котла ПК-14 і було знижено кількість надлишкового повітря шляхом застосування двохступеневої схеми підігріву газів, крім підігріву газів після емульгатора, передбачено відбір теплоти від котла на теплопостачання. Модернізація газомазутних блоків підчас переводу на спалювання газу є одним з важливіших напрямків нарощування потужностей з покращанням економічних і екологічних показників енергоблоків ТЕС.

Розглянуто основні проблеми, які виникають під час розв'язання задачі оптимізації роботи теплотехнічного устаткування, коли за умов експлуатації фактичний стан його суттєво відрізняється від проектного. Застосовано метод режимних розрахунків, який надає змогу визначити наслідки внесених змін у теплопередавальну систему на основі відомих тільки вхідних та вихідних температур теплоносіїв у початковому режимі. Котел ТП-100 зображено у вигляді поєднання конвективних поверхонь нагріву (повітропідігрівач, економайзер, первинний пароперегрівач та проміжний пароперегрівач), які розглядаються як конвективна теплопередавальна система котла. Розроблено спеціальну структурну схему та відповідну математичну модель повітропідігрівача котла ТП-100 як системи взаємозв'язаних теплообмінників. Одержані результати можна використати як новий методичний апарат розрахунків повітропідігрівачів, а також як апарат для виявлення можливих удосконалень об'єкта.

Наведено результати визначення повного часу контакту систем комірок з поверхнею гріючої трубки (ГТ) нагрівальної камери вакуум-апарата. Визначення шуканого часу контакту проведено за певних припущень для двох випадків: без урахування економайзерної зони, коли швидкість руху системи комірок від точки входу в ГТ до точки виходу з неї відбувається за прямо пропорційним зростаючим законом; з урахуванням економайзерної зони, коли швидкість руху системи комірок від точки входу в ГТ до кінця економайзерної зони є величиною сталою, а з точки початку зони кипіння і до точки виходу з ГТ відбувається за прямо пропорційним зростаючим законом. За одержаними аналітичними виразами на основі експериментальних даних про розподіл швидкостей утфелю на вході в ГТ і на виході з неї для окремих випадків знайдено час контакту системи комірок з поверхнею ГТ.

Обгрунтовано доцільність модернізації парогенераторів малої та середньої потужності, якими оснащені промислові котельні більшості м'ясопереробних підприємств (МПП) України. Описано конструкцію та принцип роботи економайзера-повітропідігрівника для парогенератора типу ДЕ-25/14. Наведено результати техніко-економічного розрахунку ефективності реконструкції хвостової частини парогенератора ДЕ-25/14 за умов експлуатації його в ТЕЦ (промислових котельнях) МПП.

Для реконструкції котельного агрегату ТП-100А необхідно прийняти низку технічних рішень: заміна 100 % поверхонь нагріву первинного і вторинного контуру перегріву пари; заміна барабана котла; замкнення пилосистеми; встановлення газощільних екранних поверхонь нагріву; заміна всіх кубів водяного економайзера; заміна всіх кубів трубчастого повітропідігрівника (ТПП); заміна запірної та регулівної арматури; заміна всіх паропроводів у межах котельного відділення. Замкнення пилосистеми надасть змогу уникнути скидання вугільного пилу на електрофільтр, що зменшить витрату палива на виробництво електричної енергії. Встановлення газощільних екранів надасть змогу зменшити присоси холодного повітря в топку, що позитивно відобразиться на ккд котла і виході рідкого шлаку, а заміна кубів водяного економайзера і ТПП надасть можливість підігріти живильну воду, і відповідно, холодне повітря до розрахункової величини (до реконструкції температури не досягали розрахункової величини). Заміна запірної та регулівної арматури допоможе якісно регулювати основні параметри пари (тиск та температуру), до того ж збільшиться швидкість маневрування енергоблоку та зменшиться величина перепалів палива під час маневрування. Крім того, що вищевказані операції збільшують термін експлуатації, вони також призведуть до підвищення ккк котла, як мінімум на 2 % і значно підвищать маневреність енергоблоку загалом.

Для реконструкції котельного агрегату ТП-100А необхідно прийняти низку технічних рішень: заміна 100 % поверхонь нагріву первинного і вторинного контуру перегріву пари; заміна барабана котла; замкнення пилосистеми; встановлення газощільних екранних поверхонь нагріву; заміна всіх кубів водяного економайзера; заміна всіх кубів трубчастого повітропідігрівника (ТПП); заміна запірної та регулівної арматури; заміна всіх паропроводів у межах котельного відділення. Замкнення пилосистеми надасть змогу уникнути скидання вугільного пилу на електрофільтр, що зменшить витрату палива на виробництво електричної енергії. Встановлення газощільних екранів надасть змогу зменшити присоси холодного повітря в топку, що позитивно відобразиться на ккд котла і виході рідкого шлаку, а заміна кубів водяного економайзера і ТПП надасть можливість підігріти живильну воду, і відповідно, холодне повітря до розрахункової величини (до реконструкції температури не досягали розрахункової величини). Заміна запірної та регулівної арматури допоможе якісно регулювати основні параметри пари (тиск та температуру), до того ж збільшиться швидкість маневрування енергоблоку та зменшиться величина перепалів палива під час маневрування. Крім того, що вищевказані операції збільшують термін експлуатації, вони також призведуть до підвищення ккк котла, як мінімум на 2 % і значно підвищать маневреність енергоблоку загалом.

Індекс рубрикатора НБУВ: П145.5

Рубрики:

Обробіток у захищеному ґрунті

Шифр НБУВ: Ж61599 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - дослідження ефективності застосування напилення для підвищення надійності роботи енергетичного обладнання ТЕС. Техніко-економічне обгрунтування показало, що впровадження технології напилення надає можливість скоротити збитки в разі аварійних відключень ТЕС у 1,5 - 3,0 рази на рік, а можливе збільшення ресурсу служби поверхонь збільшується в 1,7 - 2,5 разу. Оскільки основним видом зносу на водяному економайзері котлів ТЕС є золовий знос, а між планками дистанціювання - корозія, то запропоновано комплексне вирішення проблеми продовження експлуатаційного ресурсу екранних труб котлів і труб економайзерів за рахунок розробки нових жаростійких і зносостійких газотермічних покриттів.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано наявний парк та можливості заміни антрацитових й переведених на природний газ котлів малої та середньої потужності. Обгрунтовано, що реконструкція з переведенням на біомасу доцільна для котлів тепловою потужністю понад 5 МВт. Основна проблема при цьому - зменшення теплосприйняття топкових екранів та збільшення виносу тепла до конвективної шахти за рахунок збільшеної питомої витрати продуктів згоряння біомаси. На основі аналізу зміни характеру топкових процесів та перерозподілу теплообміну в котлі визначено критерії можливості переведення котлів із викопного палива на біомасу з максимальним використанням наявного обладнання. Найбільш прийнятним паливом для цього визнано гранули з агровідходів та відходів деревини. Розроблено та розрахунково обгрунтовано технічні рішення з реконструкції котла зі щільним шаром паропродуктивністю 20 т/год на антрациті (24 т/год на природному газі) з переведенням на спалювання гранул з біомаси та/або газового вугілля без зміни габаритів топки та без втрати теплової потужності за рахунок компенсації зниженого теплосприйняття топки збільшенням поверхні водяного економайзера з відповідним зменшенням повітропідігрівача. Технічні рішення апробовано при реконструкції 4 котлів "Бабкок-Вількокс" Хоростківського цукрового заводу. Спільне спалювання гранул біопалива з вугіллям реалізовано у діапазоні часток компонентів від 0 до 100 %. При спалюванні гранул недопал у золівиносі практично відсутній, відкладення золи на конвективних поверхнях самоочищаються за кілька годин роботи на газовому вугіллі. Розробка дала можливість вирішити проблему реновації старих котлів з розширенням їх паливної бази та покращенням екологічних показників за рахунок використання біомаси.