Veröffentlicht: 15.11.2009 | |

4. Verfahren zur Verbesserung der Effizienz der Wärmeverteilung

Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs kann durch seine hochwertige Verbrennung und die Reduzierung irrationaler Wärmeverluste gewährleistet werden. Eine hochwertige automatische Steuerung von Wärmeerzeugungs- und -verteilungsprozessen sorgt für erhebliche Einsparungen bei Brennstoff- und Energieressourcen. Signifikante Einsparungen an thermischer Energie und eine Verbesserung der Anlagenleistung können ebenfalls dadurch erreicht werden Modernisierung des Hydrauliksystems.

Der hydraulische Kreislauf beeinflusst maßgeblich den Prozess der Wärmeerzeugung und -verteilung und die Lebensdauer der Kesselausrüstung. Daher müssen bei der Betrachtung die folgenden Parameter berücksichtigt werden - stündliche Dynamik von Temperaturänderungen, Kosten für einzelne Kreisläufe und der relative Koeffizient des Kesselwasservolumens zum Gesamtwasservolumen im Heizsystem f um.

Auch die Rücklauftemperatur ist ein wichtiger Parameter. Um Kondensatbildung im Kessel und in den Rauchgasen zu vermeiden, muss die Rücklaufwassertemperatur immer über dem Taupunkt gehalten werden, d.h. im Mittel von +50 bis +70 °C. Eine Ausnahme bilden Brennwertkessel, bei denen bei niedrigen Temperaturen des Rücklaufwassers der Kondensationsprozess intensiviert und dadurch der Wirkungsgrad gesteigert wird.

Gleichzeitig, wenn f o ≤ 10 %, müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass die gewünschte Rücklauftemperatur eingehalten wird. Solche Maßnahmen sind die Organisation der Durchmischung, die Trennung von Kreisläufen durch Wärmetauscher, der Einbau von Mischventilen und einer hydraulischen Weiche (Pfeile). Darüber hinaus ein wichtiger Faktor zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und elektrische Energie ist die Ermittlung des Kühlmitteldurchflusses durch den Kessel (Kesselgruppe) und die Bestimmung des optimalen Durchflusses ( Bild. 9).

Modernisierung der Kesselleitungen

Zur Modernisierung der Verrohrung von Kesseln können einfache Maßnahmen und Vorrichtungen empfohlen werden, die vom Betriebspersonal selbst hergestellt werden können. Dies ist die Schaffung zusätzlicher Kreisläufe im Wärmeversorgungssystem; Installation einer hydraulischen Weiche ( Reis. 10 A), mit dem Sie die Temperatur und den Druck des Kühlmittels und das Schema der parallelen Strömungen einstellen können ( Reis. 10 b), der für eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels sorgt. Die Temperatur des Heizmediums muss ständig an Änderungen der Außentemperatur angepasst werden, um die gewünschte Temperatur in den angeschlossenen Kreisläufen zu halten. Eine wichtige Reserve zur Brennstoffeinsparung ist dabei die maximal mögliche Anzahl von Wärmeversorgungskreisen und die Automatisierung des Regelungsprozesses.

Die Größe der hydraulischen Weiche ist so gewählt, dass bei Volllast die Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf 50 mmH2O nicht überschreitet. Kunst. (ca. 0,5 m/s). Die Hydraulische Weiche kann vertikal oder horizontal montiert werden, bei der Montage ( Reis. 10 A) in vertikaler Position hat eine Reihe weiterer Vorteile: Der obere Teil dient als Luftabscheider, der untere Teil dient der Schmutzabscheidung.

Bei der Kaskadenschaltung von Kesseln ist auf gleiche Durchflussmengen des Kühlmittels durch Kessel gleicher Leistung zu achten. Dazu muss auch der hydraulische Widerstand aller Parallelkreise gleich sein, was besonders bei Wasserrohrkesseln wichtig ist. Somit sind gleiche Betriebsbedingungen für Warmwasserkessel, eine gleichmäßige Kühlung der Kessel und eine gleichmäßige Wärmeabfuhr von jedem Kessel in der Kaskade gewährleistet. Dabei ist auf die Verrohrung der Kessel zu achten und sicherzustellen, dass Vor- und Rücklaufwasser parallel fließen.

Auf der Reis. 10 b Es wird ein Diagramm paralleler Strömungen gezeigt, das für Rohrleitungskessel verwendet wird, die in einer Kaskade ohne einzelne Pumpen des Kesselkreislaufs und Armaturen arbeiten, die den Kühlmittelfluss durch den Kessel regulieren. Diese einfache und kostengünstige Maßnahme ermöglicht es, die Bildung von Kondensat in den Kesseln sowie häufiges Ein- und Ausschalten der Brenner zu beseitigen, was zu einer Reduzierung des Stromverbrauchs führt und die Lebensdauer des Kessels und der Brennervorrichtung verlängert.

Das vorgeschlagene Schema der "Parallelströmungen" wird auch in erweiterter Form verwendet horizontale Systeme und beim Anschluss von Sonnenkollektoren und Wärmepumpen an ein gemeinsames System.

5. Technische Lösungen zur Sicherstellung der Rauchgasabführung

Der Kampf um den Kraftstoffverbrauch in unserem Wirtschaftslage, kommt es oft auf eine Änderung der Betriebsarten der Kesselausrüstung an. Dies führt jedoch häufig zu einem vorzeitigen Ausfall und zusätzlichen materiellen und finanziellen Kosten, die mit der Reparatur der Ausrüstung verbunden sind. Ein großes Problem beim Arbeiten mit geringer Last entsteht durch Feuchtigkeit in den Verbrennungsprodukten, die sich aufgrund der chemischen Kinetik während der Verbrennungsreaktion bildet. Gleichzeitig bildet sich bei einer Abgastemperatur von ca. 50 ... 60 ° C Kondensat an den Wänden des Schornsteins und der Ausrüstung.

Der Feuchtigkeitsgehalt als Funktion des Taupunkts ist angegeben Reis. 11a, führt dies zu der Notwendigkeit, hohe Temperaturen im Ofen aufrechtzuerhalten und die Effizienz des Kessels durch Erhöhen der Temperatur der Rauchgase zu verringern. Diese Aussage gilt nicht für Brennwertkessel, bei denen das Prinzip der zusätzlichen Wärmegewinnung bedingt ist Phasenübergang bei der Kondensation von Wasserdampf. Auf der Reis. 11 b zeigt eine direkte Abhängigkeit vom Taupunkt ( T p) auf den Koeffizienten des Luftüberschusses a für verschiedene Sorten Treibstoff. Das Vorhandensein von Wasserdampf in den Verbrennungsprodukten und deren Kondensation an den Wänden beeinträchtigt den Betrieb von Schornsteinen und führt zur Korrosion von Metalloberflächen und zur Zerstörung von Mauerwerk.

Das Kondensat hat eine saure Umgebung mit pH ≈ 4, was auf das Vorhandensein von Kohlensäure, Spuren von Salpetersäure und, wenn flüssiger Brennstoff verbrannt wird, Schwefelsäure zurückzuführen ist.

Negative Folgen im Betrieb bei der Konzeption und Umsetzung auszuschließen Inbetriebnahme Besondere Aufmerksamkeit sollte den Fragen des sicheren Betriebs der Kesselausrüstung, der Optimierung des Brennerbetriebs, der Beseitigung der Möglichkeit einer Flammentrennung im Ofen und der Bildung von Kondensat in den Schornsteinen gewidmet werden.

Dazu können an den Schornsteinen zusätzlich Zugbegrenzer installiert werden, ähnlich denen der deutschen Firma Kutzner + Weber, die mit einer hydraulischen Bremse und einem Gewichtsystem ausgestattet sind, mit dem Sie ihre automatische Öffnung während des Betriebs des Kessels und die Belüftung des Rohrs beim Stoppen einstellen können ( Reis. 12).

Die Funktion des Ventils basiert auf dem physikalischen Prinzip der Strahlbrechung und benötigt keinen zusätzlichen Antrieb. Die Hauptanforderung bei der Installation von Druckbegrenzern besteht darin, dass diese Geräte im Heizraum oder ausnahmsweise in benachbarten Räumen aufgestellt werden können, sofern der Druckunterschied in ihnen 4,0 Pa nicht überschreitet. Ab einer Schornsteinwandstärke von 24 mm wird das Gerät direkt am Schornstein oder auf einer abgesetzten Konsole montiert. Zulässige maximale Abgastemperatur - 400 °C, Ansprechdruck Sicherheitsventil von 10 bis 40 mbar, Luftleistung bis 500 m 3 /h, Regelbereich von 0,1 bis 0,5 mbar. Der Einsatz von Druckbegrenzern erhöht die Betriebssicherheit von Kesseln und Schornsteinen, verlängert die Lebensdauer der Geräte und erfordert keine zusätzlichen Wartungskosten. Experimentelle Überprüfung zeigt das Fehlen von Bedingungen für die Bildung von Kondensat in den Schornsteinen nach der Installation eines Druckentlastungsventils am Schornstein, während die Konzentration schädlicher Emissionen in die Atmosphäre reduziert wird.

6. Neue Methoden der Wasseraufbereitung zur Verbesserung der Effizienz des Betriebs von Kesselanlagen

Die chemische Zusammensetzung und Qualität des Wassers in der Anlage haben direkten Einfluss auf die Lebensdauer der Kesselausrüstung und der gesamten Heizungsanlage.

Ablagerungen durch die im Wasser enthaltenen Salze Ca 2+ , Mg 2+ und Fe 2+ sind das häufigste Problem im Alltag und in der Industrie. Die Löslichkeit von Salzen unter dem Einfluss von hoher Temperatur und hohem Druck führt zur Bildung von festen (Zunder) und weichen (Schlamm) Ablagerungen. Die Bildung von Ablagerungen führt zu erheblichen Energieverlusten. Diese Verluste können 60 % erreichen. Das Wachstum von Ablagerungen verringert die Wärmeübertragung erheblich, sie können einen Teil des Systems vollständig blockieren, zu Verstopfungen führen und die Korrosion beschleunigen. Es ist bekannt, dass Schaum mit einer Dicke von 3,0 mm den Wirkungsgrad der Kesselanlage um 2,0 ... 3,0% verringert. Auf der Reis. 13 die Abhängigkeiten der Kraftstoffverbrauchszunahme von der Zunderdicke sind angegeben.

Das Vorhandensein von Sauerstoff, Chlor, Eisen und Härtesalzen im Wasser erhöht die Anzahl der Notfälle, führt zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und verringert die Lebensdauer der Ausrüstung.

Ablagerungen von Karbonathärte bilden sich bei niedrigen Temperaturen und lassen sich leicht entfernen. Ablagerungen aus in Wasser gelösten Mineralien wie Calciumsulfat lagern sich bei hohen Temperaturen an Wärmeaustauschflächen ab.

Kalkablagerungen führen dazu, dass selbst die "Interministeriellen Standards für die Lebensdauer von Kesselanlagen in der Ukraine" nach 7 Jahren Anlagenbetrieb eine Erhöhung des Brennstoffverbrauchs um 10% vorsehen. Ablagerungen sind besonders gefährlich für Regelgeräte, Wärmetauscher, Wärmezähler, Heizkörperthermostatventile, Wasserzähler. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Systems zu gewährleisten, müssen Wasserenthärter verwendet werden.

In den sogenannten „toten Zonen“ des Systems können sich stationäre Blasen komplexer chemischer Zusammensetzung bilden, in denen neben Sauerstoff und Stickstoff auch Methan und Wasserstoff vorhanden sein können. Sie verursachen Lochfraß im Metall und die Bildung von Schlickablagerungen, die den Betrieb des Systems beeinträchtigen. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, automatische Entlüfter zu verwenden, die an den oberen Punkten des Systems und in Bereichen mit geringer Kühlmittelzirkulation installiert werden.

Bei Verwendung von kommunalem Leitungswasser zum Nachfüllen muss die Chloridkonzentration überwacht werden. Sie sollte 200 mg/l nicht überschreiten. Der erhöhte Gehalt an Chloriden führt dazu, dass das Wasser korrosiver und aggressiver wird, auch durch Fehlbedienung der Wasserenthärtungsfilter. Die Qualität von Quell-, Leitungs- und Netzwasser hat sich in den letzten Jahren durch den Einsatz von Spezialarmaturen, Balgkompensatoren und die Umstellung von Schwerkraftzentralheizungen auf geschlossene Zentralheizungen allgemein verbessert.

Ablagerungsprobleme werden sowohl mit physikalischen als auch mit chemischen Methoden angegangen. Im Kampf gegen Ablagerungen werden heute vielfach Chemikalien eingesetzt. Die hohen Kosten und die Komplexität des Verfahrens sowie das wachsende Bewusstsein für die Notwendigkeit des Umweltschutzes lassen jedoch keine andere Wahl, als nach physikalischen Methoden zu suchen. Die Art und Weise, wie sie zukünftig Wasser aufbereiten, garantiert jedoch keinen Schutz vor Korrosion und Wasserhärte.

Wird verwendet, um Ablagerungen zu verhindern Anderer Typ Filter, Siedler, Magnete, Aktivatoren und deren Kombinationen. Je nach Schlamm schützen die Elemente des Systems entweder nur gegen dauerhaft korrosive Bestandteile und Kesselstein oder gegen alle schädlichen Bestandteile zusammen mit Magnetiten.

Das einfachste Gerät zur physikalischen Wasseraufbereitung - Maschenfilter. Sie werden direkt vor dem Kessel installiert und haben einen Edelstahlgittereinsatz mit der erforderlichen Anzahl von Löchern - 100 ... 625 pro 1 cm 2. Die Effizienz einer solchen Reinigung beträgt 30% und hängt von der Größe der Sedimentfraktionen ab.

Nächstes Gerät - Hydrozyklonfilter, dessen Funktionsprinzip auf dem Trägheitsgesetz bei einer Drehbewegung beruht. Die Effizienz einer solchen Reinigung ist sehr hoch, es muss jedoch je nach Wassermenge im System ein hoher Druck von 15 ... 60 bar bereitgestellt werden. Aus diesem Grund werden diese Filter selten verwendet.

Entschlammung ist ein vertikaler zylindrischer Kollektor mit einer Prallplatte, die den Wasserfluss verlangsamt. Dadurch werden große Partikel abgeschieden. Die Filterfunktion wird durch ein horizontales Gitter mit der Anzahl der Löcher 100 ... 400 pro 1 cm 2 ausgeführt. Die Effizienz einer solchen Reinigung beträgt 30…40 %.

Komplizierter wird die Wasserreinigung, wenn der Kesselstein daraus entfernt werden muss.

Entschlammer halten hauptsächlich nur große Anteile an Karbonat-Kalzium-Verbindungen zurück, die sich auf dem Rost ablagern. Der Rückstand zirkuliert und setzt sich in der Zentralheizung ab.

Verschiedene Geräte zur magnetischen und elektromagnetischen Wasseraufbereitung mit einem konstanten und einem magnetischen Wechselfeld. Die magnetische Behandlung führt dazu, dass ablagerungsverursachende Stoffe unter dem Einfluss von Feldern polarisiert werden und in Schwebe bleiben.

Das einfachste Gerät, das auf diesem Prinzip basiert, ist Magnetisierer. In der Regel handelt es sich um einen Metallzylinder mit einem Magnetstab im Inneren. Mittels Flanschanschluss wird es direkt in die Rohrleitung eingebaut. Das Funktionsprinzip des Magnetisierers besteht darin, den elektrophysikalischen Zustand der Moleküle der Flüssigkeit und der darin gelösten Salze unter dem Einfluss eines Magnetfelds zu ändern. Dadurch wird der Kesselstein nicht gebildet und Karbonatsalze fallen in Form von feinkristallinem Schluff aus, der sich nicht mehr auf den Wärmeaustauschflächen absetzt.

Vorteil dieser Methode ist die ständige Polarisierung der Substanz, wodurch auch alte Kesselsteinablagerungen aufgelöst werden. Diese zweifellos umweltfreundliche und wartungsarme Methode hat jedoch einen entscheidenden Nachteil.

Eine Erhöhung des hydraulischen Widerstandes des Systems führt zu einer Erhöhung der Leistungsaufnahme und einer zusätzlichen Belastung Pumpenausrüstung Wenn sich in geschlossenen Kreislaufsystemen Schlammablagerungen in Heizkörpern, Armaturen und Formteilen von Rohrleitungen absetzen und daher zusätzliche Filter installiert werden müssen, korrodiert der Magnetstab im Gerät aktiv.

Die Effizienz einer solchen Reinigung erreicht 60% und hängt von der Größe der Sedimentfraktionen, der chemischen Zusammensetzung der gelösten Salze und der Magnetfeldstärke aus externen Quellen ab.

Im letzten Jahrzehnt wurde aktiv nach neuen Methoden der physikalischen Wasseraufbereitung auf Basis moderner Nanotechnologien gesucht. Weit verbreitet Wasseraktivatoren, die das Prinzip der Wasserbelebung (Erhöhung der Energieaktivität) nutzen und die Ausrüstung vor Kalk und Korrosion schützen. Ein Beispiel sind die Geräte österreichischer Firmen BWT und EWO, Deutsch ELGA Berkelfeld und MERUS®, amerikanisch Kinetico.

Alle von ihnen verwenden verschiedene Designlösungen und Materialien, originelle Verarbeitungsmethoden, haben eine lange Lebensdauer und erfordern keine zusätzlichen Kapitalinvestitionen technischer Service, Strom und Verbrauchsmaterialien.

Auf der Reis. vierzehn werden Geräte des deutschen Unternehmens gezeigt MERUS® die mit einem speziellen hergestellt werden Herstellungsprozess Presslinge aus verschiedenen Materialien wie Aluminium, Eisen, Chrom, Zink, Silizium.

Diese Technologie ermöglicht es, eine einzigartige Legierung zu erhalten, die die Fähigkeit hat, sich die Magnetfeldstärke während der nachfolgenden technologischen Verarbeitung zu „merken“. Das Gerät besteht aus zwei Halbringen, die auf die Rohrleitung gesteckt und durch zwei Kupplungsbolzen verbunden werden. Das Gerät bündelt effektiv elektromagnetische Felder aus der Umgebung und wirkt auf im Wasser gelöste Bikarbonat-Anionen ein, hält sie in kolloidaler Form und wandelt auch Rost in Magnetit um - durch elektromagnetische Impulse, wodurch eine ähnliche Wirkung wie bei akustischen Signalen auf Wasser (Ultraschall) erzielt wird. . Dadurch entsteht der Kristallisationsprozess direkt im Wasservolumen und nicht an Rohrwänden oder anderen Wärmeaustauschflächen. Dieser Vorgang ist in der Chemie besser bekannt als Massenkristallisation.

Im Gegensatz zu anderen Methoden der physikalischen Wasseraufbereitung, Geräte MERUS® erfordern keine Energiequellen, Wartungskosten und Installation des Geräts.

Die Wirkung des Geräts auf das Wasser hält bis zu 72 Stunden an und ermöglicht die Wasserbehandlung in Hauptleitungen bis zu 10 km.

Dank eines neuen Wirkprinzips - basierend auf der Aktivierung von Wasser, aufgrund des Aufbrechens von intermolekularen Wasserstoffbindungen, Geräten MERUS® auch in Fällen wirksam eingesetzt werden, in denen bekannte Verfahren zur Wasseraufbereitung unwirksam sind. Zum Beispiel an Kondensatleitungen, Durchlauf-Prozessüberhitzern, die mit Leitungswasser ohne Kondensatrückführung betrieben werden, elektrothermischen Öfen, bei Installation an Kunststoffrohren usw.

Die Effizienz dieser Behandlung erreicht 90 %, wodurch Sie Wasser ohne chemische Komponenten enthärten, den Salzverbrauch während der Natriumkationisierung reduzieren und das Wachstum von pathogenen Bakterien wie Koch-Bazillus und Legionellen hemmen können.

Gleichzeitig ändert sich die chemische Zusammensetzung des Wassers nicht, was oft wichtig ist für die Pharma- und Lebensmittelindustrie, die Wasseraufbereitung in Schwimmbädern usw.

7. Schlussfolgerung

Der technische Zustand der Kesselausrüstung des öffentlichen Energiesektors in der Ukraine wird in erster Linie durch den Mangel an ausreichender Finanzierung und den unvollkommenen rechtlichen und gesetzlichen Rahmen beeinflusst.

Die Bestimmung der Effizienz der Kesselausrüstung sollte mit einem Energieaudit beginnen.

Die Erhöhung der Effizienz und Lebensdauer der Kesselausrüstung kann durch den Einbau von Sekundärheizkörpern erreicht werden, die die im Ofen ablaufenden aerodynamischen und kinetischen Prozesse verbessern.

Durch die Modernisierung des Hydraulikkreislaufs können erhebliche Einsparungen an Wärmeenergie und eine Verbesserung der Geräteleistung erzielt werden.

Die Installation von Zugbegrenzern an Schornsteinen führt zu einer Stabilisierung der Verbrennung, Belüftung von Schornsteinen, Beseitigung der Möglichkeit der Kondensatbildung und ihrem zuverlässigen Betrieb bei geringer Belastung von Kesseleinheiten.

Beim Betrieb von Kesselanlagen ist auf eine hochwertige Wasseraufbereitung und Entlüftung des Kühlmittels zu achten. ■

Literatur

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Arbeitskräfte Kennlinien, Anschlusshinweise und Hydraulikschemata für Mittel- und Großkessel. De Dietrich, 1998.-36c.

Verbesserung der Effizienz von Kesselanlagen

Safonova E.K., außerordentliche Professorin, Bezborodov D.L., Ass., Studennikov A.V., Masterstudentin.

(Nationale Technische Universität Donezk, Donezk, Ukraine)

Ein großer Anteil an der Struktur der Produktionskosten von elektrischer und thermischer Energie sind die Brennstoffkosten. Derzeit haben viele Unternehmen eine Reserve zur Steigerung der Nutzungseffizienz Brennstoffressourcen durch Verbesserung des Steuerschemas von Kesseleinheiten. Ein möglicher Weg, dies zu erreichen, ist die Einführung stationärer Gasanalysatoren. Die erzielten Effekte sind relativ gesehen gering, beispielsweise kann eine Erhöhung des Kesselwirkungsgrads um 0,7 % und eine entsprechende Verringerung des Brennstoffverbrauchs mehrere zehn Tonnen Brennstoffeinsparungen pro Tag (im Maßstab einer Station) bringen, Zehntausende Tonnen Kraftstoffeinsparung pro Jahr.

Ein weiteres großes strategisches Problem, für das der Einsatz von Gasanalysatoren erforderlich ist, ist die Umweltverschmutzung durch Verbrennungsprodukte.

Nach dem im Umweltschutzgesetz festgelegten Grundsatz der sogenannten „Emissionsabgaben“ ist eine Erhöhung der Umweltabgabensätze ein wahrscheinliches Szenario für eine Verschärfung Umweltpolitik für Unternehmen.

Eine effektive Methode wie effektiver Einsatz alle Arten von Kraftstoff, sowie die Verringerung der negativen Auswirkungen auf Umgebung, die Reduzierung von Umweltbelastungen begünstigt die Einführung moderner Technologien.

Der Einsatz stationärer Gasanalysatoren ermöglicht die Lösung folgender Produktionsaufgaben:

Senkung der Produktionskosten durch Einsparung von Kraftstoff;

Reduzierung der vorgeschriebenen Zahlungen für negative Umweltauswirkungen im Kontext eines langfristigen Trends zu strengeren Umweltauflagen und einer Verschiebung der Kraftstoffbilanz hin zur Verwendung weniger „umweltfreundlicher“ Kraftstoffe.

Die Studien, die an den wichtigsten derzeit in Betrieb befindlichen Kesseltypen KVGM, DKVR, PTVM durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass dies während des Betriebs des Kessels der Fall ist technologische Parameter werden nicht gepflegt.

Abbildung 1 zeigt Diagramme des Sauerstoffgehalts in Rauchgasen bei unterschiedlichen Belastungen der Kesseleinheiten KVGM, DKVR, PTVM.

Der Sauerstoffgehalt überschreitet den in den Regimekarten zulässigen Wert, was auf einen ineffizienten Betrieb der Kesseleinheit hinweist. Der Betrieb des Kessels mit der optimalen Luftüberschussmenge minimiert den Wärmeverlust an den Schornstein und erhöht die Verbrennungseffizienz. Es ist bekannt, dass der Wirkungsgrad der Verbrennung ein Maß dafür ist, wie effizient die im Brennstoff enthaltene Wärme in nutzbare Wärme umgewandelt wird. Die Hauptindikatoren für die Verbrennungseffizienz sind die Rauchgastemperatur und die Konzentration von Sauerstoff (oder Kohlendioxid) in den Rauchgasen.

A - Kessel PTVM - 30;

B - Kessel KV-GM - 1,6;

B - Kessel DKVR 4 - 13;

Abbildung 1 - Abhängigkeit des Sauerstoffgehalts der Abgase von der Kessellast

Bei perfekter Durchmischung des brennbaren Gemisches ist für die vollständige Verbrennung einer gegebenen Brennstoffmenge eine exakte bzw. stöchiometrische Luftmenge erforderlich. In der Praxis sind die Verbrennungsbedingungen nie ideal und es muss zusätzliche oder „überschüssige“ Luft zugeführt werden, um den Brennstoff vollständig zu verbrennen.

Die genaue Menge an überschüssiger Luft wird durch die Analyse der Konzentrationen von Sauerstoff oder Kohlendioxid in den Rauchgasen bestimmt. Unzureichender Luftüberschuss führt zu einer unvollständigen Verbrennung von brennbaren Stoffen (Brennstoff, Ruß, Feststoffpartikel und Kohlenmonoxid), während zu viel Luftüberschuss aufgrund eines erhöhten Abgasstroms zu Wärmeverlusten führt und dadurch den Gesamtwirkungsgrad des Kessels in der reduziert Prozess der Wärmeübertragung von Brennstoff auf Dampf.

Die Formeln zeigen die Abhängigkeit des Wärmeverlustes mit ausströmenden Gasen von der Luftüberschussmenge:

;

wobei I ux – Enthalpie der Rauchgase bei Luftüberschusszahl  ux;

ich 0 – Enthalpie der theoretisch benötigten Kaltluftmenge;

q 2 - Wärmeverlust mit Abgasen;

q 4 - Wärmeverlust durch mechanische Unvollständigkeit der Kraftstoffverbrennung.

Und der Wirkungsgrad hängt jeweils vom Wärmeverlust ab:

 pg \u003d q 1 \u003d 100-q Schweiß

Der Gesamtwärmeverlust im Kessel wird nach folgender Formel berechnet:

q Schweiß \u003d q 2 + q 3 + q 4 + q 5.

wo q 3 - Verluste durch chemische Unvollständigkeit der Kraftstoffverbrennung;

q 5 - Verluste durch externe Kühlung des Kessels.

Abbildung 2 zeigt die Beziehung zwischen Rauchgasparametern und Kesselwirkungsgrad für den Zustand vollständiger Verbrennung ohne Wasserdampf in der Verbrennungsluft.

überschüssige Luft

Abbildung 2 - Abhängigkeit des Wirkungsgrades der Kesseleinheit von der Temperatur der Rauchgase

Bei gut ausgelegten Erdgassystemen ist ein Luftüberschuss von 10 % durchaus erreichbar. Eine allgemein gebräuchliche Faustregel besagt, dass sich der Kesselwirkungsgrad um 1 % erhöht, wenn der Luftüberschuss um 15 % reduziert wird oder die Abgastemperatur um 22 °C sinkt.

Die Einführung von stationären Gasanalysatoren in Wärmekraftwerken, die die Zusammensetzung von Abgasen kontrollieren, im Rahmen des langsamen Neubaus von Anlagen, ist ein wichtiger Bestandteil eines Bündels von ressourcenschonenden Maßnahmen zur Modernisierung der bestehenden Kapazitäten von Wärmekraftwerken.

Das Sauerstoffmessgerät PEM-02 ist ein Messkomplex, der aus einer Tauchsonde mit einem Festelektrolytsensor auf Basis von Zirkoniumdioxid, einer Pumpeinheit und einem Sauerstoffanalysator besteht. Die Kosten für einen solchen Gasanalysator betragen derzeit etwa 13.000 Griwna.

Die Sauerstoffkonzentration wird vom Analysator im kontinuierlichen Modus mit einer speziellen Sonde (Sampler) gemessen, die im Gaskanal an der Probenahmestelle installiert ist. Der Durchfluss der zur Analyse entnommenen Gasprobe ist sehr gering und beträgt ca. 0,5 l/h.

Der direkt in der Sonde platzierte Sauerstoffsensor ist eine elektrochemische Zelle mit einem röhrenförmigen Festelektrolyten aus gesintertem Zirkoniumdioxid. Der Sensor erzeugt ein Signal, das proportional zur Sauerstoffkonzentration im Messgas ist. Dieses Signal wird im Analysator verarbeitet und in ein analoges Ausgangssignal umgewandelt. Die Genauigkeit von PEO-02 beträgt ± 0,2 % vol.

Gasanalysatoren mit elektrochemischen Zellen als Sensoren werden am häufigsten als Steuer- und Einstellgeräte verwendet, obwohl es einige Systeme gibt, die für Langzeitmessungen und -überwachung ausgelegt sind. Das Funktionsprinzip elektrochemischer Zellen besteht darin, den Messgasstrom mithilfe von Membranen in einzelne Komponenten aufzuteilen, die nur eine Komponente des analysierten Gasgemischs zum Elektrolyten leiten können (Abbildung 3.). Je nach Art der analysierten Komponente des Gasgemisches setzen elektrochemische Zellen das konduktometrische oder coulometrische Messverfahren um. Neben der analysierten Komponente können auch einige andere Komponenten des Gasgemisches die Messwerte der Zelle beeinflussen. Dieses Phänomen kann durch spezielle Filter oder durch Berechnung unter Berücksichtigung der zuvor durch Kalibrierung erhaltenen Kreuzkoeffizienten eliminiert werden. Zu den negativen Aspekten sollte auch die Möglichkeit einer "Vergiftung" der Zelle gehören, wenn die Konzentration der Testkomponente in der Probe den zulässigen Wert überschreitet, was zu Fehlern bei der Bestimmung der Konzentrationen in nachfolgenden Messungen führt.

Abbildung 3 – Schematische Darstellung eines elektrochemischen Gasanalysators

1 - Probenahmesonde; 2 - filtern; 3 - Kondensatfalle; 4-6 - Membranen; 7-9 - elektrochemische Zellen

Linkliste

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   Automatisierung von technologischen Objekten und Prozessen. Posschuk jung.

3. Internationale wissenschaftlich-technische Konferenz von Doktoranden und Studenten. Donezk, DonNTU, 2003. - 53,64 KB

Energiesparmaßnahmen für Kessel- und Heizräume in Privathäusern und Gebäuden mit einer Gesamtfläche von nicht mehr als 2000 qm.

Modernisierung und Automatisierung von Kesselhäusern kleiner und mittlerer Leistung:

• Steigerung der Energieeffizienz von Kesselanlagen mit
  Einsatz von Niedertemperatur- und Brennwertkesseln;
• Anwendung neuer Prinzipien der Brennstoffverbrennung in Kesselhäusern
  Zuschlagstoffe;
• Verbesserung der Zuverlässigkeit von Kesseleinheiten;
• Verwendung moderner Brenner;
• Automatisierung von Kesseleinheiten;
• Automatisierung der Wärmeträgerverteilung nach Lasten;
• chemische Wasserbehandlung von Wärmeträgern;
• Wärmedämmung von Rohrleitungen;
• Installation von Economizern an Schornsteinen;
• witterungsabhängige Schaltungssteuerung;
• moderne Brandgas-Rohrkesselanlagen.

2. Kontrolle über die Temperatur der Rauchgase und überschüssige Luft in ihnen.

Die Beibehaltung der optimalen Luftregime des Ofens ist die Hauptbedingung für die Gewährleistung des wirtschaftlichen Betriebs des Kessels. Die Ofenverluste q 3 und q 4 hängen stark vom Luftüberschuss in den Brennern (α g) und im Ofen (α t) ab. Es ist notwendig, den Brennstoff mit einem Luftüberschuss zu verbrennen, der ein vollständiges Ausbrennen des Brennstoffs gewährleistet. Diese Überschreitungen werden bei Inbetriebnahmetests festgestellt. Saugnäpfe im Ofen haben einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz und das Temperaturniveau der Verbrennung. Eine Erhöhung der Anzahl der Saugnäpfe verringert den Luftüberschuss in den Brennern, die Effizienz des Mischens von Brennstoff und Verbrennungsprodukten mit Luft und erhöht die Verluste q 3 und q 4 . Um eine Erhöhung der Ofenverluste zu vermeiden, wird der Gesamtluftüberschuss im Ofen erhöht, was ebenfalls ungünstig ist. Möglichkeiten, die Effizienz des Ofenprozesses zu verbessern, sind der Verzicht auf Saugnäpfe im Ofen, die Organisation des optimalen Verbrennungsmodus und das Testen, um diese Bedingungen zu finden.

Die größten Verluste im Kessel sind Verluste mit Rauchgasen. Ihr Wert kann durch Verringerung des Luftüberschusses in den Abgasen, der Temperatur der Abgase sowie durch Erhöhung der Temperatur der der Umgebung entnommenen Luft verringert werden.

Die größte Aufmerksamkeit sollte der Abnahme von α uh gewidmet werden. Dies wird durch den Betrieb der Brennkammer mit dem minimal zulässigen (gemäß den Bedingungen der Brennstoffverbrennung) Luftüberschuss im Ofen und durch die Beseitigung der Absaugung im Ofen und in den Gaskanälen sichergestellt. Die Verringerung von α ux ermöglicht auch eine Verringerung der Eigenbedarfsverluste entlang des Gas-Luft-Pfads und bringt eine Verringerung der Temperatur der Abgase mit sich. Die Luftansaugung in den Ofen von Gasölkesseln mit einer Leistung von 320 t/h und darunter sollte 5% nicht überschreiten, über 320 t/h - 3% und bei Kohlenstaubkesseln mit der gleichen Leistung jeweils 8 und 5%. Die Luftansaugung im Gasweg im Bereich vom Austritt des Überhitzers bis zum Austritt des Rauchabzugs sollte (ausgenommen Aschesammler) bei Rohrlufterhitzern 10 %, bei regenerativen 25 % nicht überschreiten.

Während des Betriebs des Kessels ist überschüssige Luft im Ofen oder hinter einer der ersten Heizflächen einer der Hauptparameter, die eine ständige Überwachung und Wartungsfreundlichkeit der Geräte erfordern. Ursache für erhöhtes Luftsaugen in Gaskanälen ist der Verschleiß oder die Korrosion von Rohren in Rohrlufterhitzern (hauptsächlich Cold Cubes), was auch eine Erhöhung des Stromverbrauchs für Zug und Wind verursacht und zu einer Belastungsbegrenzung führt.

Die Abgastemperatur υ ux hängt sowohl vom Luftüberschuss als auch vom Wirkungsgrad der Heizflächen ab. Wenn Verunreinigungen auf den Rohren auftreten, nimmt der Wärmeübertragungskoeffizient von Gasen zu Rohren ab und υ ux steigt an. Um Verschmutzungen zu entfernen, sollten die Heizflächen regelmäßig gereinigt werden. Bei der Aufrüstung des Heizkessels zur Senkung des υ ux ist jedoch zu beachten, dass dies zu Dampfkondensation an den Rohrwänden der Kühlwürfel des Lufterhitzers und deren Korrosion führen kann.

Eine Beeinflussung der Umgebungstemperatur ist z. B. durch Umschalten der Luftansaugung (von der Straße oder vom Heizraum) möglich. Gleichzeitig ist jedoch zu beachten, dass beim Entnehmen von Luft aus dem Heizraum die Belüftung zunimmt, Zugluft auftritt und im Winter aufgrund niedrigerer Temperaturen ein Abtauen der Rohrleitungen möglich ist, was zu Notfällen führt. Daher ist das Ansaugen von Luft aus dem Heizraum im Winter gefährlich. Natürlich nehmen während dieser Zeit die Verluste q 2 objektiv zu, da die Luft auch eine negative Temperatur haben kann. Der Fahrer muss die Lufttemperatur am Eintritt des Lufterhitzers auf einem korrosionsbeständigen Niveau halten, indem er Heizgeräte oder Warmluftumwälzung verwendet.

Ein erhöhter Wärmeverlust an die Umgebung kann auftreten, wenn bei falscher Auswahl und Montage der Auskleidung die Auskleidung, Isolierung und die damit verbundenen hochtemperaturbelasteten Oberflächen zerstört werden. Alle Störungen sollen beim Begehen des Kessels durch den Fahrer erkannt, im Störungsprotokoll festgehalten und zeitnah behoben werden.

Eine gute Durchmischung von Brennstoff und Oxidationsmittel mit einem Vortex-Verbrennungsschema ermöglicht es, den Kessel mit reduziertem (im Vergleich zu einem direkten Fackelprozess) überschüssiger Luft am Feuerungsauslass (α” = 1,12…1,15) zu betreiben, ohne den brennbaren Inhalt im zu erhöhen Flugasche und ohne Erhöhung der CO-Konzentration, die 40–80 mg/nm 3 (α = 1,4) nicht überschreitet.

Die Senkung der Temperatur und des Luftüberschusses in den Rauchgasen durch Erhöhung des Wirkungsgrades der Feuerung ermöglicht es also, die Wärmeverluste mit den Rauchgasen zu reduzieren und folglich den Wirkungsgrad der „Brutto“-Kesseleinheit sogar um 1–3% zu steigern an Kesseln, die vor der Modernisierung 30 ..40 Jahre in Betrieb waren.

1. Erstellung von Regimekarten

Um dem Wachpersonal einen kompetenten wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten, werden Regimekarten entwickelt, die es bei seiner Arbeit leiten sollen.

Regimekarte - ein Dokument in Form einer Tabelle und Grafiken, in denen für verschiedene Lasten und Gerätekombinationen die Werte der Parameter angegeben sind, die den Betrieb des Kessels bestimmen und die beachtet werden müssen. Regimekarten werden auf der Grundlage von Testergebnissen für die optimalen, wirtschaftlichsten und zuverlässigsten Modi bei verschiedenen Lasten, der Qualität des ankommenden Kraftstoffs und verschiedenen Kombinationen des Betriebs von Haupt- und Nebenausrüstung zusammengestellt. Bei Installation gleicher Geräte auf der Station werden an einem der Kessel Prüfungen mit erhöhtem Aufwand durchgeführt, an den übrigen Kesseln dürfen Prüfungen nicht oder in reduziertem Umfang durchgeführt werden (a Regimediagramm der getesteten Kessel wird verwendet). Regimekarten sollten regelmäßig überprüft und (falls erforderlich) geändert werden. Abklärungen und Änderungen erfolgen bei der Umstellung auf neue Kraftstoffarten, nach Reparatur- und Umbauarbeiten.

Für charakteristische Lastbereiche werden als bestimmende Parameter folgende Parameter in das Regimekennfeld eingetragen: der Druck und die Temperatur des Haupt- und Zwischendampfes, die Temperatur des Speisewassers, der Rauchgase, die Anzahl und ggf. eine konkrete Angabe der Kombination des Betriebs von Mühlen, Brennern, Saugzügen und Rauchabzügen; die Zusammensetzung der Verbrennungsprodukte hinter der Heizfläche, nach der erstmals eine ausreichende Durchmischung der Gase gewährleistet ist (konvektiver Überhitzer oder Wassersparer der zweiten Stufe); Indikatoren für die Zuverlässigkeit des Betriebs einzelner Oberflächen oder Elemente des Kessels und Indikatoren, die die Verwaltung des Kessels erleichtern oder am schnellsten auf Modusabweichungen und Notfallsituationen reagieren. Als letzte Indikatoren werden häufig folgende Indikatoren verwendet: Gastemperatur im Bereich der unzuverlässigsten Heizfläche (z. B. in einer Rotationskammer, vor einer konvektiven oder verschlackten Oberfläche usw.); Widerstand (Druckabfall) verschmutzter, verschlackter und korrodierter Heizflächen (Checkpoint; Lufterhitzer); Luftverbrauch für Mühlen und deren Strombelastung - insbesondere bei Brennstoffen unterschiedlicher Zusammensetzung; Medium- und Metalltemperatur in einigen der gefährlichsten Heizflächen in Bezug auf Überhitzung.

Darüber hinaus spiegelt das Regimekennfeld die Häufigkeit des Einschaltens der Heizflächenreinigungsmittel und die besonderen Betriebsbedingungen einzelner Elemente und Einrichtungen wider (z. B. den Öffnungsgrad einzelner Steuerluft- und Gasklappen, das Verhältnis des Öffnungsgrads der Primär- und Sekundärluftklappen der Brenner, die Betriebsbedingungen der Gasrückführungsleitung und der Arbeitsumgebung usw.).

Bei der Verbrennung von Heizöl wird zusätzlich in die Regimekarten die Temperatur seiner Vorwärmung eingetragen, bei der ein zuverlässiger Transport des Heizöls durch Heizölleitungen und dessen Versprühen in Düsen gewährleistet ist.

Neben der Bestimmung der Gaszusammensetzung ist es zur Bestimmung der Optimalität des Verbrennungsmodus erforderlich, regelmäßig die Absaugung von Gasen im Ofen und in konvektiven Gaskanälen zu bestimmen.

Die derzeitige Meinung über die unzureichende Gefahr der Luftansaugung im Ofen, über die Möglichkeit, diese Luft im Verbrennungsprozess zu verwenden, ist falsch und gefährlich. Tatsache ist, dass die meiste Luft, die mit Saugnäpfen in den Ofen eintritt, durch relativ kleine Lecks in den Wänden der Brennkammer eindringt und nicht tief in die Brennkammer eindringen kann.

Diese Luft, die sich in der Nähe der Siebe in der Zone relativ niedriger Temperaturen bewegt, nimmt nur schwach an der Verbrennung teil. In der Hauptverbrennungszone ist nicht genug Luft vorhanden, ein Teil des Brennstoffs wird, ohne auszubrennen, aus dem Ofen genommen, wodurch die Temperatur dort erhöht und eine reduzierende Umgebung geschaffen wird. Eine Erhöhung der Temperatur der Brennstoffpartikel (und folglich der Asche) und die reduzierende Umgebung verstärken den Prozess der Verschlackung und Verschmutzung der Rohre.

Angesichts der Bedeutung der Aufrechterhaltung des optimalen Luftregimes des Verbrennungsprozesses muss das Betriebspersonal der Station ständig die Funktionsfähigkeit der Gaszusammensetzungsgeräte überwachen und die Dichte des Ofens und der konvektiven Gaskanäle durch externe Inspektion und Bestimmung des Unterdrucks überwachen Tassen.

Die in der Regimekarte enthaltenen Parameter werden beim Einrichten von Schutz- und automatischen Steuersystemen verwendet.

1. Hocheffizienzregelung

Eine der besten Möglichkeiten, um einen effizienten Betrieb einer Kesselanlage sicherzustellen, ist die Hocheffizienzregelung, die sowohl auf Dampf- als auch auf Heißwasserkessel angewendet werden kann. Eine hocheffiziente Regelung spart durchschnittlich 4 bis 5 % der eingesetzten Heizenergie ein und amortisiert sich innerhalb eines Jahres.

Wie kann die Effizienz des Kessels verbessert werden? Es ist bekannt, dass bei einem bestimmten Verhältnis von Luft- und Brennstoffverbrauch die vollständigste Verbrennung im Kessel stattfindet. In diesem Fall ist es erforderlich, die Durchführung des Verbrennungsprozesses mit einem minimalen Luftüberschuss zu erreichen, jedoch mit der zwingenden Bedingung, dass eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs gewährleistet ist. Wird dem Ofen überschüssige Luft in einer größeren Menge zugeführt, als für den normalen Betrieb des Verbrennungsprozesses erforderlich ist, dann verbrennt die überschüssige Luft nicht und kühlt den Ofen nur nutzlos, was wiederum zu Verlusten durch chemische unvollständige Verbrennung führen kann der Treibstoff.

Es ist auch notwendig, die Temperatur der Rauchgase zu kontrollieren. Bei einer überschätzten Temperatur der Rauchgase am Ausgang des Kessels wird die Effizienz der Einheit aufgrund der Freisetzung von überschüssiger Wärme in die Atmosphäre, die für den beabsichtigten Zweck verwendet werden könnte, erheblich reduziert. Gleichzeitig darf beim Betrieb mit flüssigen Brennstoffen die Abgastemperatur am Kesselaustritt bei einem Schwefelgehalt von nicht mehr als 1 % nicht unter 140 °C und bei einem Schwefelgehalt von 1 % nicht unter 160 °C absinken mehr als 2-3%. Diese Temperaturen beziehen sich auf den Rauchgastaupunkt. Bei diesen Temperaturen beginnt der Prozess der Kondensatabscheidung in den Flammrohren und dem Rauchsammelraum. Wenn der im Kraftstoff enthaltene Schwefel mit Kondensat in Kontakt kommt, entsteht durch eine chemische Reaktion zuerst schweflige und dann Schwefelsäure. Die Folge ist eine starke Korrosion der Heizflächen.

Um eine höhere Effizienz der hochpräzisen Einstellung zu erreichen, ist es notwendig, zuerst eine Grundreinigung des Ofens und der Schornsteine ​​durchzuführen. Um überschüssige Luft zu reduzieren und die Temperatur der Rauchgase zu senken, ist es notwendig:

– Lecks im Brennraum beseitigen;
– Überprüfen Sie den Schornsteinzug, installieren Sie ggf. eine Klappe im Schornstein;
– die Nenneingangsleistung des Kessels erhöhen oder verringern;
– Überwachung der Einhaltung der Verbrennungsluftmenge;
– Optimierung der Brennermodulation (wenn der Brenner mit dieser Funktion ausgestattet ist).

Bei Gaskesseln können Sie mit einem Gaszähler und einer Stoppuhr feststellen, ob dem Brenner die erforderliche Brennstoffmenge zugeführt wird. Wenn der Kessel mit Öl betrieben wird, wird geprüft, ob der von der Durchflussdüse gemessene Durchfluss und der von der Ölpumpe erzeugte Druck dafür geeignet sind effektive Arbeit Kessel.

Kurzbeschreibung

Die Themen Einsparung von Kraftstoff- und Energieressourcen sind in allen Bereichen der Volkswirtschaft von großer Bedeutung, insbesondere in der Energiewirtschaft, der Hauptverbraucherbranche. An jeder Station, im Kesselhaus, werden organisatorische und technische Maßnahmen zur Verbesserung entwickelt technologische Prozesse, Modernisierung der Ausrüstung, Weiterbildung des Personals.

Im Folgenden werden einige Möglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz der Kesseleinheit und des gesamten Kesselhauses betrachtet.
Energieaudit des Kesselhauses

Die Energieeinsparung in einem Kesselhaus beginnt natürlich mit einer Energieuntersuchung (Energieaudit) des Kesselhauses, die eine echte Bewertung der Effizienz der Nutzung der vorhandenen Ausrüstung des Kesselhauses und des gesamten Heizsystems zeigt. sowie Potenziale für Energiesparmaßnahmen und Wege zu deren Umsetzung ermitteln.

Der Inhalt der Arbeit

Einführung
Energieaudit des Kesselhauses …………………………………………………...3
Kontrolle über die Temperatur der Rauchgase und überschüssige Luft in ihnen. 9
Regimekarten erstellen ………………………………………………….12
Hocheffizienzregelung ………………………………………………………14
Einsatz von Sekundärstrahlern ………………………………..18
Einbau eines modernisierten Herdschlitzbrenners in den Kalttrichter des Kessels (für Kessel PTVM-100 und PTVM-50 ……………………20
Integrierte Technologien zur Effizienzsteigerung von Kesselhäusern in der kommunalen Energiewirtschaft ………………………………………………….22
Literaturverzeichnis ………………………………………………...28

Beschreibung:

Die Energiekosten machen einen erheblichen Teil der Betriebskosten eines Gewerbegebäudes aus. Die Modernisierung von Engineering-Systemen kann diese Kosten reduzieren. Kapitalinvestitionen in die Modernisierung von Kesselanlagen haben in vielen Fällen eine kurze Amortisationszeit.

Wirtschaftlichkeit der Kesselhausmodernisierung

Die Energiekosten machen einen erheblichen Teil der Betriebskosten eines Gewerbegebäudes aus. Die Modernisierung von Engineering-Systemen kann diese Kosten reduzieren. Kapitalinvestitionen in die Modernisierung von Kesselanlagen haben in vielen Fällen eine kurze Amortisationszeit.

Hocheffizienzregelung

Eine der besten Möglichkeiten, um einen effizienten Betrieb einer Kesselanlage sicherzustellen, ist die Hocheffizienzregelung, die sowohl auf Dampf- als auch auf Heißwasserkessel angewendet werden kann. Eine hocheffiziente Regelung spart durchschnittlich 4 bis 5 % der eingesetzten Heizenergie ein und amortisiert sich innerhalb eines Jahres.

Wie kann die Effizienz des Kessels verbessert werden? Es ist bekannt, dass bei einem bestimmten Verhältnis von Luft- und Brennstoffverbrauch die vollständigste Verbrennung im Kessel stattfindet. In diesem Fall ist es erforderlich, die Durchführung des Verbrennungsprozesses mit einem minimalen Luftüberschuss zu erreichen, jedoch mit der zwingenden Bedingung, dass eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs gewährleistet ist. Wird dem Ofen überschüssige Luft in einer größeren Menge zugeführt, als für den normalen Betrieb des Verbrennungsprozesses erforderlich ist, dann verbrennt die überschüssige Luft nicht und kühlt den Ofen nur nutzlos, was wiederum zu Verlusten durch chemische unvollständige Verbrennung führen kann der Treibstoff.

Es ist auch notwendig, die Temperatur der Rauchgase zu kontrollieren. Bei einer überschätzten Temperatur der Rauchgase am Ausgang des Kessels wird die Effizienz der Einheit aufgrund der Freisetzung von überschüssiger Wärme in die Atmosphäre, die für den beabsichtigten Zweck verwendet werden könnte, erheblich reduziert. Gleichzeitig darf beim Betrieb mit flüssigen Brennstoffen die Abgastemperatur am Kesselaustritt bei einem Schwefelgehalt von nicht mehr als 1 % nicht unter 140 °C und bei einem Schwefelgehalt von 1 % nicht unter 160 °C absinken mehr als 2-3%. Diese Temperaturen beziehen sich auf den Rauchgastaupunkt. Bei diesen Temperaturen beginnt der Prozess der Kondensatabscheidung in den Flammrohren und dem Rauchsammelraum. Wenn der im Kraftstoff enthaltene Schwefel mit Kondensat in Kontakt kommt, entsteht durch eine chemische Reaktion zuerst schweflige und dann Schwefelsäure. Die Folge ist eine starke Korrosion der Heizflächen.

Um eine höhere Effizienz der hochpräzisen Einstellung zu erreichen, ist es notwendig, zuerst eine Grundreinigung des Ofens und der Schornsteine ​​durchzuführen. Um überschüssige Luft zu reduzieren und die Temperatur der Rauchgase zu senken, ist es notwendig:

– Lecks im Brennraum beseitigen;

– Überprüfen Sie den Schornsteinzug, installieren Sie ggf. eine Klappe im Schornstein;

– die Nenneingangsleistung des Kessels erhöhen oder verringern;

– Überwachung der Einhaltung der Verbrennungsluftmenge;

– Optimierung der Brennermodulation (wenn der Brenner mit dieser Funktion ausgestattet ist).

Bei Gaskesseln können Sie mit einem Gaszähler und einer Stoppuhr feststellen, ob dem Brenner die erforderliche Brennstoffmenge zugeführt wird. Wenn der Kessel mit Öl betrieben wird, wird geprüft, ob der von der Strömungsdüse gemessene Durchfluss und der von der Ölpumpe erzeugte Druck für den effizienten Betrieb des Kessels geeignet sind.

Zur Bewertung der Verbrennungseffizienz wird ein Abgasanalysegerät verwendet. Messungen werden vor und nach der Anpassung durchgeführt.

Kessel mit Druckgas- und Ölfeuerungen sind am besten für eine hocheffiziente Regulierung geeignet. Weniger geeignet sind Heizkessel mit Zweistoffbrennern sowie gasbefeuerte Heizkessel mit atmosphärischen Brennern.

Bei Zweistoffbrennern ist der Einstoffbetrieb oft ein Kompromiss, um die Leistung mit einem anderen Brennstoff aufrechtzuerhalten. Und die Einstellung von Gaskesseln mit einem atmosphärischen Brenner ist durch technische Vorschriften und begrenzt physikalische Eigenschaften Ausrüstung.

Pass-Regulierung

Bei Gusseisenkesseln in Heizungsanlagen kann die Regelung der Wärmezufuhr zur Heizungsanlage nach der Temperatur der Innenluft im Kontrollraum des Gebäudes (Regelung "durch Abweichung") durch periodisches Abschalten erfolgen das System (Regelung durch "Durchgänge") mit einem Temperatursensor. Dies spart 10 bis 15 % der verbrauchten Wärmeenergie ein und amortisiert sich innerhalb von zwei Jahren.

Für Stahlkessel ist diese Methode zur Regelung der Wassertemperatur unerwünscht. Aus Sicht der Festigkeitseigenschaften eines Stahlkessels ist eine große Temperaturdifferenz nicht gefährlich, aber der Kessel sollte nicht mit einer Wassertemperatur in der Rücklaufleitung (am Kesseleintritt) unter 55 ° C betrieben werden. Tatsache ist, dass bei einer solchen Temperatur des Kesselwassers die Temperatur der Rauchgase an den Berührungspunkten mit der Wand des Flammrohrs niedriger als die Taupunkttemperatur sein kann, was zu einer Kondensation an den Wänden führen wird die Flammrohre und führen zu deren vorzeitiger Korrosion. Daher verwenden sie häufiger eine Wassertemperaturregelung mit einem Dreiwegeventil mit Temperatursensor. Das Minus dieser Methode ist eine lange Amortisationszeit von 5 Jahren und mehr. Alternativ kann eine Spaltregelung in Kombination mit einem thermostatischen Rücklauftemperaturfühler eingesetzt werden. Diese Methode ist weniger wirtschaftlich und amortisiert sich innerhalb von 4–5 Jahren.

Abschaltsteuerung

In der Regel startet der Betriebsdienst im Herbst mit Beginn der Heizperiode die Heizungsanlage und schaltet sie erst im Frühjahr wieder ab. Dies führt dazu, dass der Boiler auch an warmen Tagen nicht abschaltet und weiterarbeitet.

Die automatische Steuerung durch Abschalten bei +8 °C Außentemperatur kann 3 bis 5 % der verbrauchten Heizenergie einsparen und amortisiert sich in 2-3 Jahren.

Steuerung des Kesselkreislaufs

Wird der Betrieb des Kessels durch „Durchgänge“ in Abhängigkeit von der Außentemperatur geregelt, tritt häufig folgendes Problem auf: In Übergangszeiten, wenn sich die Außentemperatur im Laufe des Tages stark ändert, ist der Ein-/Ausschaltzyklus des Kessels normalerweise kurz, Rohre und Heizungen haben keine Zeit, sich richtig aufzuwärmen, was zu einer Unterheizung des Gebäudes führt; im Winter, wann kalte Temperatur konstant gehalten wird, ist der Ein-/Ausschaltzyklus des Kessels zu lang, was zu einer übermäßigen Überhitzung des Gebäudes führt. Um dieses Problem zu beseitigen, wird empfohlen, eine Steuerung zu installieren, die die minimale und maximale Einschaltzeit des Kessels regelt. Das spart 3 bis 5 % der verbrauchten Heizenergie und amortisiert sich in ca. 3 Jahren.

Artikel vorbereitet N. A. Shonina, Dozent am Moskauer Architekturinstitut

Wirtschaftlichkeit ist die Effektivität des Ressourceneinsatzes. Sie wird ermittelt, indem die Ergebnisse und die zur Erreichung dieser Ergebnisse aufgewendeten Kosten verglichen werden.

Um die Effizienz der Produktion auf Unternehmensebene zu bestimmen, wird ein System von Indikatoren eingeführt, einschließlich verallgemeinerter und differenzierter Indikatoren.

Zu den differenzierten Indikatoren zählen Indikatoren zur Analyse der effektiven Nutzung von bestimmte Typen Ressourcen.

Verallgemeinernde Indikatoren charakterisieren die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes einer Reihe von Ressourcen.

Die Kapitalrendite charakterisiert den Nutzungsgrad der Hauptsache Produktionsanlagen Seite? ˅. Das Anlagevermögen der Produktion umfasst den Buchwert aller Arten von Gruppen von Produktionsanlagen. Die Berechnung der Kapitalproduktivität erfolgt nach der Formel:

Wo ist der durchschnittliche Tarif für 1 GJ Wärme, reiben.

Der durchschnittliche Tarif für 1 GJ gelieferte Wärme ist 28 % höher als die Kosten für 1 GJ gelieferter Wärme und wird durch die Formel bestimmt:

Die Kapitalintensität zeigt die Anzahl des Anlagevermögens, das investiert wurde, um 1 Rubel zu erhalten. Produkte.

Das Kapital-Arbeits-Verhältnis wird durch die Formel Tausend Rubel / Person bestimmt

Die Arbeitsproduktivität wird durch den Servicefaktor geschätzt und wird durch die Formel MW / Person bestimmt

Wobei H die Anzahl des Betriebspersonals, Personen ist.

Monatlicher Durchschnitt Lohn Mitarbeiter wird durch die Formel bestimmt:

Der durchschnittliche Monatslohn der Arbeitnehmer wird durch die Formel bestimmt:

Wo ist die Anzahl der Arbeiter (Haupt- und Hilfsarbeiter). Personen

Der Gewinn aus der jährlichen Wärmeversorgung des Kesselhauses wird durch die Formel bestimmt:

Nicht alle Gewinne, die das Unternehmen erhält, stehen ihm zur Verfügung. Das Unternehmen muss Grundsteuer und Einkommensteuer zahlen, wenn Strafen verhängt werden. Der Rest des Gewinns geht an das Unternehmen.

Wo - die Höhe der Einkommensteuer, reiben.

Wo - der Einkommensteuersatz, nach der geltenden Gesetzgebung,%.

Rentabilität- relativer Wert, ausgedrückt in Prozent und charakterisiert die Effizienz des Einsatzes materialisierter Arbeitsressourcen oder laufender Produktionskosten in der Produktion.

Die folgenden Rentabilitätsindikatoren werden bestimmt: Rentabilitätsniveau der freigesetzten Wärme, Rentabilitätsniveau Eigenkapital, die Höhe der Kapitalrendite.

Das Rentabilitätsniveau der freigesetzten Wärme wird durch die Formel bestimmt,

Die Höhe der Eigenkapitalrendite wird durch die Formel bestimmt,

Alle in den Abschnitten 1 und 2 erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefasst.

Tabelle 6 - Wichtigste technische und wirtschaftliche Indikatoren des Kesselhauses

Name	Begründung	Indikatoren
Installierte Leistung des Kesselhauses, MW
Jährliche Wärmeerzeugung, GJ/Jahr
Jährliche Wärmebereitstellung, GJ/Jahr
Anzahl der Nutzungsstunden der installierten Kapazität, h/Jahr
Spezifischer Brennstoffverbrauch pro 1 zugeführtem GJ Wärme: - bedingt, hier/GJ - natürlich, Tonne/GJ		0,038 0,058
Jährlicher Brennstoffverbrauch im Heizraum: - bedingt, hier/Jahr - natürlich, Tonne/Jahr		11209,8 17106,6
Spezifischer Stromverbrauch für den Eigenbedarf, kW/MW
Installierte Stromabnehmerleistung, kW
Spezifischer Wasserverbrauch, t/GJ
Jährlicher Wasserverbrauch, t/Jahr
Abschreibungen, Tausend Rubel
Anzahl Personal, Personen
Gehaltskasse für Mitarbeiter, Tausend Rubel
Durchschnittliches Monatsgehalt, Tausend Rubel/Monat: - Angestellte - Arbeitskräfte
Jährliche Betriebskosten, Tausend Rubel/Jahr
Kosten für 1 GJ gelieferte Wärme, RUB/GJ
Rendite auf das Vermögen
Kapitalintensität
Kapital-Arbeits-Verhältnis, tausend Rubel/Person
Gewinn, tausend Rubel
Nettogewinn, tausend Rubel
Rentabilität der freigesetzten Wärme, %
Eigenkapitalrendite, %