XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Повышение энергоэффективности котельной заключается повышение эффективности в работе всего оборудования котельной (основного и вспомогательного) и уменьшение затрат по топливу, воде и электрической энергии.

В настоящее время в котельной установлены 1 водогрейный котел FR 10-15-10-120 производительностью Q=15МВт, 2 паровых котла ДКВр -6,5 -13 общей производительностью 13 т/ч (8,6 Гкал/ч) и котельно-вспомогательное оборудование.

Общая присоединенная тепловая нагрузка котельной с учетом потерь в тепловых сетях составляет 28,03 Гкал/ч, в том числе: на отопление и вентиляцию -24,4 Гкал/ч; на собственные нужды котельной -1,0 Гкал/ч; на горячее водоснабжение -2,5 Гкал/ч (средняя); на технологию (пар на баню) -0,13 Гкал/ч.

Параметры теплоносителей:

- на отопление и вентиляцию: сетевая вода по температурному графику 95÷70 ⁰С;

- на горячее водоснабжение: вода с температурой 60 ⁰С;

- на технологию: насыщенный пар давлением Р=2,5÷3,0 кгс/см2 и температурой Т=130⁰С;

Водоснабжение котельной от хозяйственно-питьевого, противопожарного водопровода,

топливо -природный газ.

Реконструкция котельной предусматривает:

а) демонтаж существующего оборудования: парового котла ДКВр -6,5 -13; экономайзера котла; вентилятора ВД-8 с электродвигателем ВАО2-52-6; дымососа ДН-10 с электродвигателем А180М4У3; насос питательный ЦНСГ-38-154 с электродвигателем 4АМ200М2У3; насосы горячего водоснабжения К 100-65-250 с электродвигателем 5А200L2У3 -2 шт. и К 90-85

с электродвигателем 4АМ225М2У2 -1шт; насос подпиточный К 65-50-160 с электродвигателем АИР90L2У3; подогреватели пароводяные сетевой воды -2 шт.; подогреватели пароводяные системы горячего водоснабжения -2 шт.; охладитель конденсата.

б) установку нового оборудования:

- водогрейного котла FR 10-15-10-120 производительностью Q=15МВт инжиниринговой компании "ЗИОСАБ –ДЕДАЛ" г. Санкт-Петербурга; горелки комбинированной (газ / диз. топливо) GКР-1600 МЕ фирмы "Oilоn"; вентилятора CTC 710R с электродвигателем АВВМ2QА фирмы "Oilоn";

- блока повышения давления жидкого топлива РKYK3 с насосом Т5 фирмы "Oilоn"; дымососа ДН 13Х с электродвигателем 4АМ 200L6 ОАО "БиКЗ" г.Бийск; насоса рециркуляции NК-100-200(Ø200) с электродвигателем ММG250М фирмы "GRUNDFOS"; теплообменников горячего водоснабжения ТL250SHSW/KBGL/29 -2 шт. фирмы "Alfa laval"; насосов горячего водоснабжения NК 50-250 с электродвигателем 200 L-3 шт. фирмы "GRUNDFOS"; насосов исходной воды NК 50-160 с электродвигателем ММG160МА -2 шт. фирмы "GRUNDFOS"; бака –аккумулятора объемом V =200 м³.

Общая производительность водогрейных котлов после установки второго котла FR 10-15-10-120 составит 30 МВт (25,8 Гкал/ч), что позволит покрыть отопительные нагрузки и частично нагрузки горячего водоснабжения.

Установка второго водогрейного котла обеспечивает отказ от покупной тепловой энергии.

В начале отопительного сезона в работе один водогрейный котел. При достижении котлом максимальной производительности в работу подключается второй водогрейный котел. Водогрейные котлы работают на систему отопления и через водоводяные подогреватели на систему горячего водоснабжения (ГВС). При достижении температуры наружного воздуха минус 36 0С включается паровой котел, обеспечивающий теплом систему ГВС через существующие пароводяной пластинчатый водонагреватель или пароструйный эжектор ПСА-8.

В летний (не отопительный период) в работе находится паровой котел, обеспечивающий работу системы ГВС. Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение меньше минимальной допустимой нагрузки для водогрейного котла FR 10-15-10-120 производительностью Q=15 МВт (12,9Гкал/ч).

Установка второго водогрейного котла и водоводяных подогревателей ГВС предусматривает изменение обвязки теплофикационными трубопроводами существующего котельно-вспомогательного оборудования.

Диаметры внутри котельных теплофикационных трубопроводов рассчитаны с учетом перспективных нагрузок.

Обвязка вновь устанавливаемого водо-водяного подогревателя ГВС и существующих пароводяного подогревателя и пароструйного эжектора выполнена с учетом их совместной работы на сети горячего водоснабжения.

Регулирование отпуска тепла по теплоносителю теплофикационная вода - автоматическое качественное, согласно отопительному графику.

Изменение температуры сетевой воды на выходе из котельной, в зависимости от температуры наружного воздуха осуществляется: изменением количества сжигаемого топлива (производительности котла); изменением количества работающих котлов; перепуском части обратной сетевой воды в трубопровод прямой сетевой воды, а поддержание температуры в заданных пределах регулирующими затворами, установленными на перепускной линии.

Регулирующий затвор DN200; PN10 рассчитан на пропуск максимально необходимого расхода воды, что соответствует началу и окончанию отопительного периода.

Для пропуска минимального расхода воды на перепускной линии установлен регулирующий затвор DN80; PN10.

По паспортным данным котла температура обратной воды на входе (во избежание низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева) должна быть не менее 70 ⁰С. Поддержание данной температуры осуществляется путем подмешивания подающей воды температурой 95 ⁰С насосами (1 существующий и 1 новый) рециркуляции NК-100-200 (Ø200) с частотно-регулируемым приводом электродвигателя.

Для снижения температурной неравномерности по сечению котла и уменьшения конденсации водяных паров дымовых газов на стенках топки в нижней части при работе котлов на неполную мощность применяется "донный" обогрев –подача горячей воды после насосов рециркуляции в донную часть котла.

Подпитка тепловых сетей осуществляется питательной водой из существующего атмосферного деаэраторного бака насосом подпитки ТР(D) 40-360/2 с частотно –регулируемым приводом электродвигателя по сигналу датчика, установленного на трубопроводе обратной воды.

Исходная вода, перед подачей на существующие Nа-катионитные фильтры и деаэратор направляется на установку обезжелезивания производства ООО "АКВА-ХИМ".

Аварийная подпитка тепловых сетей предусматривается из хозяйственно-питьевого водопровода после насосов исходной воды NК 50-160 и горячей водой из баков –аккумуляторов.

В качестве сетевых насосов остаются существующие насосы Д -500-63 (2-рабочих, 1-резервный).

Горячее водоснабжение принято по циркуляционной схеме с использованием двух баков-аккумуляторов объемом по V=200м³. В качестве бака-аккумулятора используется один существующий бак объемом V=200м³ и новый объемом V=200м³, устанавливаемый на фундамент ранее демонтированного бака объемом V=800м3.

Для баков –аккумуляторов применена совместная защита внутренней поверхности от коррозии и защита горячей воды от аэрации. В качестве комплексной защиты применяется герметизирующая жидкость – герметик АГ-4И-2МИ с гарантированным сроком эксплуатации 5 лет.

Баки –аккумуляторы оборудуются: устройством задержания герметика, предупреждающим попадание его в трубы тепловых сетей в результате недопустимого снижения уровня воды (аварийная ситуация); переливным устройством, исключающим сброс герметика в дренаж при переполнении бака (аварийная ситуация); системой контроля за уровнем воды в баке.

Регулирование уровня воды в баках –аккумуляторах осуществляется регулирующим клапаном 25ч945п DN100; PN16, установленным на трубопроводе исходной воды.

Замер уровня воды в каждом баке-аккумуляторе осуществляется преобразователем уровня радиоволновым (бесконтактным) БАРС 341И, который устанавливается на крышке светового люка бака.

Регулирование температуры горячей воды для ГВС осуществляется регулирующим клапаном 25ч945п DN125; PN16, установленным на трубопроводе теплофикационной воды после подогревателей ГВС.

Расход воды через водогрейные котлы предусматривается постоянным 516 м3/ч и замеряется сужающим устройством (диафрагмой камерной), установленным на трубопроводе выхода из котла.

Измерение общего количества тепловой энергии, отпускаемой потребителям на нужды систем отопления и вентиляции и возвращаемой, осуществляется расходомерами –счетчиками ультразвуковыми РУС-1, состоящими из электронного одноканального блока и преобразователя расхода РУС-1-200, устанавливаемых на трубопроводах прямой и обратной теплофикационной воды.

Регистрация расхода подпиточной воды, осуществляется расходомером –счетчиком ультразвуковым РУС-1, состоящим из электронного одноканального блока и преобразователя расхода РУС-1-040, устанавливаемого на трубопроводе подпиточной воды.

Измерение общего количества тепловой энергии, отпускаемой потребителям на нужды горячего водоснабжения и возвращаемой, осуществляется расходомерами –счетчиком ультразвуковым РУС-1, состоящими из электронного двухканального блока и преобразователей расхода РУС-1-80, устанавливаемых на трубопроводах горячего водоснабжения подающем и циркуляционном.

Измерение тепловой энергии, отпускаемой на собственные нужды горячего водоснабжения осуществляется расходомером –счетчиком ультразвуковым РУС-1, состоящим из электронного одноканального блока и преобразователя расхода РУС-1-015.

Для обеспечения безопасной работы на трубопроводе выхода теплофикационной воды из водогрейного котла устанавливаются два предохранительных клапана с отводом воды в существующий колодец –охладитель.

Вновь устанавливаемый водогрейный котел оборудован дренажной системой со спуском воды в колодец-охладитель.

Для создания за котлом необходимого разрежения 10÷100Па (1÷10мм в. ст.) предусматривается установка центробежного дымососа ДН 13Х с частотно-регулируемым приводом электродвигателя.

Над электродвигателем дымососа предусматривается стальной кожух для защиты от атмосферных осадков.

Дымовые газы удаляются в атмосферу через существующую дымовую трубу диаметром 1420мм и высотой 24,0м. В местах примыкания к дымовой трубе существующих газоходов, подлежащих демонтажу, привариваются стальные листы (заплаты).

Применение частотно-регулируемых приводов для насосов и дымососа позволяет контролировать технологические параметры без применения регулирующих клапанов и снизить энергопотребление технологическим оборудованием.

Для обслуживания взрывных клапанов на газоходах и арматуры, установленной выше 2,5 м предусмотрены стационарные площадки с лестницами.

Перемещение при ремонте арматуры и оборудования весом свыше 50кг осуществляется малогабаритным гидравлическим напольным краном SА1000.

Предусмотрена тепловая изоляция оборудования, газоходов и трубопроводов из расчета обеспечения температуры на их поверхностях не более 45 0С.

В качестве тепловой изоляции приняты маты минераловатные по ГОСТ 21880-94 и шнур теплоизоляционный из минеральной ваты по ТУ 36-16-22-33-89.

В качестве покровного слоя используются листы из алюминия по ГОСТ 21631-76*Е.

Перед изоляцией оборудование, газоходы и трубопроводы необходимо покрыть краской БТ-177 (ОСТ 6-10-426-79) в два слоя по грунту ГФ-021 (ГОСТ 25129-82).

Для исключения коррозии внутреннюю поверхность газоходов необходимо покрыть в 2 слоя термостойкой эмалью КО-868.

После проведения комплекса вышеуказанных технических мероприятий, направленных на полную замену оборудования, исчерпавшего свои ресурсы, устаревшего морально и физически, на новое, современное оснащение, мы получили технологический и экономический эффект в виде экономии природного газа в объеме - 38 м³/час, а также электрической энергии.

Код для цитирования: Скопировать