Главная >  Потенциал энергии 

 

Мировой опыт повышения эффективности работы пароконденсатных систем. (Эта статья является сжатым изложениемтехнического доклада, представленного Секции повопросам пара Конференции Технологияпромышленной энергетики , 1998 г.)

 

Steam System Optimization
(Bob Aegerter, Equistar Chemicals, L.P.

 

Разработайте баланс пара

 

В текущих ценах на энергию, постоянная частьзатрат на производство 1 000 кг/ч пара колеблется впределах $ 55 115 - $ 77 160 в год. В данной статьеисследуются различные возможности, которыемогут иметься на вашем предприятии, длясбережения нескольких тысяч кг пара в час за счетнебольших затрат или вообще без них. После того,как некоторые из этих проектов внедряются,величина полученной экономии может быть весьмазначительной.

 

Сбалансируйте избыток или дефицит пара

 

Чтобы оптимизировать паровую систему,необходимо ее понять. Разработка точного балансапара на основе конкретных условий эксплуатации -отличный инструмент для того, чтобы разобратьсяв паровой системе. Особое внимание следуетуделить точному измерению расходов пара черезпункты сброса пара и атмосферные выпары длялетних и для зимних условий.

 

Устраните избыток пара

 

Обычно, предприятие либо сбрасывает лишний парнизкого давления в атмосферу, либо потребляетживой пар для удовлетворения потребности в паренизкого давления. Если у вас крупное предприятие,состоящее из нескольких производственных зон снезависимыми паровыми системами, то некоторыезоны могут иметь избыток пара низкого давления, адругие - дефицит. Для оптимизации паровой системы,предприятие должно быть максимальноинтегрировано таким образом, чтобы избыток паранизкого давления в одной зоне мог компенсироватьдефицит пара в другой. Сокращение затрат на пардолжно быть непрерывным процессом устраненияисточников избытка пара низкого давления до техпор, пока существует дефицит этого пара. Послеэтого следует внедрять проекты утилизации тепладля приведения пара низкого давления внадлежащее состояние. Для координации проектовиспользуйте баланс пара в качестве синьки такимобразом, чтобы в атмосферу никогда невыбрасывались значительные количества пара.

 

Остановить турбины.

 

Пар стравливается на станциях редуцированиядавления, когда количество пара, приходящего наколлектор, больше количества пара, требующегося,чтобы регулятор давления поддерживал заданноерегулируемое давление. Вместо утилизациистравленного пара, лучше устранить или уменьшитьпоступление пара на коллектор, что стоит дешевлеи обычно приносит более существенную экономию.Баланс пара может послужить отличныминструментом для выявления источников пара. Дляустранения излишнего пара в условияхпредприятия можно :

 

Проверить герметичность клапанов.

 

Самым легким путем устранения избытка параявляется отключение паровых турбин, подающихмятый пар на коллектор, и переход на резервноеоборудование, работающее от электропривода.Зачастую этого достаточно, чтобы ликвидироватьстравливание пара в атмосферу. Отключение турбинможет быть не самым эффективным с точки зренияэкономии затрат, т.к. теперь подключаются вработу электродвигатели. Если избыток пара можноустранить, не отключая турбин, то следуетпредпочесть именно такие решения. Если заводскиенормы расхода электроэнергии предусматриваютстрогое наказание за создание новых пиковыхнагрузок, продумайте регулировку новых пиковыхнагрузок при отключении турбин и пускеэлектродвигателей.

 

Чтобы проверить герметичность регулирующегоклапана, проще всего отсечь его при помощистоящей за ним запорной арматуры и после этогопосмотреть, уменьшится ли выпар. Заменанегерметичного клапана регулирующим клапаном,соответствующим 5 классу герметичности постандартам ANSI может быть более оправданной, чемремонт стандартного клапана. Затворырегулирующих клапанов по 5 классу значительноболее герметичны и будут сохранять этугерметичность намного дольше, чем стандартныерегулирующие клапаны.

 

Чтобы не было излишнего пара, нужно выявить всеисточники, создающие его избыток. Избыточный парможет подаваться из коллектора с более высокимдавлением. Лучше всего проследить за работойвыпускных регулирующих клапанов. Если выпускнойрегулирующий клапан после коллектора высокогодавления открыт и пар выпускается при пониженномдавлении, то это значит, что имеется излишнееколичество пара более высокого давления. Нужнообследовать источники поступления пара наколлектор более высокого давления. Есливыпускные регулирующие клапаны закрыты, а парпродолжает выпускаться, то возможно, что клапанынегерметичны и увеличивают излишек пара за счетего утечки через затвор.

 

Проверить турбины.

 

Необходимо проверять функциональное состояниеконденсатоотводчиков, сбрасывающих конденсат впаровой коллектор, т.к. конденсатоотводчики,имеющие значительный пропуск пролетного пара,могут вызвать повышение давления в коллекторе.

 

Модернизировать турбины.

 

Если выпускные регулирующие клапанынепричастны к увеличению излишка пара,необходимо проверить выпуск мятого пара послетурбины в коллектор. В первую очередь следуетпроверить положение клапана паровой турбины.Обычно, клапаны турбин полностью открывают иоставляют в этом положении, когда турбина новая.Работа турбины при полностью открытых клапанах,когда потребность в дополнительной мощностиотсутствует, вызывает повышенный расход пара.При проверке скорости турбины, открытые клапаныдолжны быть закрыты. Если после того, как клапаныбудут закрыты, турбина продолжает работать с тойже скоростью, клапаны нужно оставить в закрытомположении. Клапаны должны работать либо вполностью открытом, либо в полностью закрытомположении. Они не предназначены длядросселирования пара.

 

Возможно, что для снижения расхода пара,потребуется заменить существующую турбину болееэффективной, хотя это обойдется дороже понижениямощности имеющейся турбины, либо использоватьвместо нее электромоторный привод. Основнымкритерием при замене турбины должна бытьэффективность. Обычно, одноступенчатая турбинанаиболее эффективно работает в диапазонескоростей 5 000 - 6 000 об/мин . Большинствооборудования с вращательным движением работаетлибо при 1 800, либо при 3 600 об/мин . Чтобы добитьсяжелаемого повышения эффективности турбины,возможно понадобится установить редуктор.Дополнительные затраты на приобретение иустановку редуктора могут окупиться за счетуменьшения расхода пара через турбину.

 

Если клапаны закрыты, проверьте давление наблоке сопел. Если потеря давления на управляющемклапане более 10% от входного давления, томощность турбины превышает необходимую и ееможно понизить, чтобы повысить эффективность.Обычно, для этого нужно установить новый блоксопел. Понижение мощности турбины обходитсяотносительно недорого и может быть оправданным,если турбина выбрасывает в атмосферу более 450 кг/часпара. Чтобы правильно понизить мощность турбины,консультируйтесь с ее изготовителем.

 

Изменять давление в коллекторе.

 

Другое возможное альтернативное решениепроблемы замены турбины, служащей приводомтурбовентилятора или турбонасоса, заключается втом, чтобы удлиненный вал ведомого оборудованиявыходил по обе его стороны, при этом турбина иэлектромоторный привод должны присоединяться кпротивоположным концам вала. Переход с одногопривода на другой легко осуществляется взависимости от того, будет ли скорость турбинывыше или ниже синхронной скоростиэлектродвигателя.

 

Оптимизировать работу деаэратора.

 

Изменяя давление пара в коллекторе, можноизменить расход пара через турбины. Чтобыуменьшить расход, нужно либо увеличить давлениепара на входе турбины, либо уменьшить давлениевыпуска. Понижение давления выпуска параоказывает более сильное влияние на снижениерасхода пара, чем повышение давления пара навходе. Аналогичную технологию можноиспользовать для отбора большей мощности отпаровой турбины при полностью открытомуправляющем клапане. Изменяя давление наколлекторах, можно, также, способствоватьтранспортировке пара в пределах, действующих длягруппы котлов, что может помочь ликвидироватьусловия для создания избытка пара.

 

Ликвидировать дефицит пара.

 

Если устранить избыток пара низкого давленияневозможно, то другим наилучшим вариантомдействий будет эффективная утилизация этогопара. Деаэратор котельной предоставляетнизкозатратную возможность использования теплапара низкого давления. Если деаэратор рассчитанна более высокое давление, чем то, при котором онэксплуатируется, давление в деаэраторе можноповысить, чтобы увеличить потребление тепла.Получаемая, в результате этого, более горячаяпитательная вода уменьшает расход топлива,требуемого для котлов, и увеличиваетпроизводство пара в котлах-утилизаторах.

 

Проводить проверку конденсатоотводчиков

 

Если пар постоянно сбрасывается дляобеспечения потребителей коллектора низкогодавления, следует уменьшить потребление с этогоколлектора. Утечки пара и конденсата нужноликвидировать сразу же после обнаружения, т.к.они могут в течение короткого времени резкоувеличиться. Если утечку не удаетсяликвидировать, то нужно обратиться к фирмам,которые специализируются на этих проблемах.Кроме того, чтобы уменьшить дефицит пара, нужно :

 

Стандартизация конкретныхконденсатоотводчиков, хорошо себязарекомендовавших в условиях данногопредприятия, соблюдение рациональной программыпроверок конденсатоотводчиков и их ремонт сразуже после обнаружения неисправности, сведут кминимуму затраты на энергию, связанные спролетом пара через конденсатоотводчики.

 

Чтобы определить уровень эффективностизаводской программы проверки и ремонтаконденсатоотводчиков, необходимо еепересмотреть. Задайтесь вопросами :
Какова периодичность проверки конденсатоотводчиков,
Каким образом производится их проверка?
Какова частота отказов конденсатоотводчиков?
Каким образом производится ремонт или замена конденсатоотводчиков?
Сколько времени проходит между обнаружением и заменой неисправного конденсатоотводчика?

 

Потребление пара именно в том количестве,которое требуется оборудованию для выполнениясвойственных ему функций, может существенносократить расход пара. Используя паровой баланспредприятия и проектную документацию, сравнитефактический расход пара по каждому из основныхпотребителей с расчетным. Значительныерасхождения расходов пара, которые нельзяотнести на счет изменений в работе предприятия,свидетельствуют о возможностях экономии.

 

Потреблять не более необходимого количествапара.

 

Изолировать.

 

Большинство предприятий могут контролироватьрасход пара при помощи монитора засветки пара.Инфракрасный детектор этого монитора определяетвеличину задымления возле осветительной головкии согласовывает расход пара с той освещенностью,при которой прекращается задымление.

 

Утилизировать остаточное тепло.

 

Чтобы сократить потребность в паре, никогданельзя упускать из вида наличие соответствующейтеплоизоляции на трубопроводах и оборудовании.Очень часто фланцы, регулирующие клапаны,паровые турбины, люки, участки труб, крышкисосудов и т.п. остаются неизолированными. Еслиимеется потребность в паре под рабочим давлениемдля неизолированных трубопроводов иоборудования, то они должны быть изолированы.Проведите обследование паровой и конденсатнойсистем. Исследуйте все изолированныевысокотемпературные паропроводы, которые давнонаходятся в эксплуатации. Возможно, что ремонтизоляции или укладка дополнительного слояизоляции будут экономически оправданными.

 

Стандартизация конденсатоотводчиковвключает работы по определению конкретных видови торговых марок конденсатоотводчиков, которыеследует применять в типичных условияхпредприятия (для дренажа коллекторов,паропроводов, спутников, теплообменников и т.п.) ,результаты которых оформляются в виденормативного документа (стандарта предприятия)по выбору конденсатоотводчиков, который, также,регламентирует конструкции конденсатных узлов иразмеры их деталей. Стандартизация позволяетсократить номенклатуру и величину постоянногозапаса комплектующих и упростить замену и ремонтконденсатоотводчиков. Прим. Переводчика.

 

Если на всех паропотребляющих объектах париспользуется эффективно, нужно исследоватьвозможность утилизации остаточного тепла.Сравните диаграммы полезной нагрузки итемпературы оборудования, охлаждаемого воздухомили водой, и оборудования, нагреваемого паром.

 

Повысить гибкость системы

 

При благоприятных результатах сравнениядиаграмм, проработайте проекты утилизацииостаточной тепловой энергии. Отличнымпотребителем тепловой энергии, высвобождающейсяв результате утилизации остаточного тепла,является питательная вода, подаваемая вдеаэратор. Когда эта вода предварительноподогревается, то деаэратор потребляет меньшепара.
Если, после сокращения потребления пара всемипотребителями и внедрения всех экономическипривлекательных проектов утилизацииостаточного тепла, пар все еще подается наколлектор низкого давления для некоторыхпотребителей, проработайте возможность заменыэлектромоторных приводов паровыми турбинами. И,снова, решающим фактором должна бытьэффективность турбин.

 

Оптимизировать паровые котлы

 

Паровые системы динамичны. Изменениятехнологического процесса могут изменитьколичество пара, стравливаемого в атмосферу, ипара, теряемого при переходе от одного давления кдругому. Чтобы повысить приспосабливаемостьконкретной паровой системы, проработайтеследующие вопросы:
Определите паротурбинные и электромоторные приводы, которые можно подключить или отключить для минимизации выпаров и расхода стравливаемого пара.
Отрегулируйте давление в паровых коллекторах таким образом, чтобы пар можно было подавать в другие зоны предприятия или чтобы уменьшить расход пара через турбины.
Постепенно изменяйте давление в деаэраторе, чтобы устранить выпар, но не допустить излишнего стравливания пара.

 

Также, отремонтируйте все места возле котла,где имеется утечка воздуха. В котлах сотрицательной тягой, подсос воздуха увеличиваетнепроизводительный расход топлива и вызываетповреждения огнеупорных материалов, а такженеправильные показания прибора избыткакислорода. В котлах с положительной тягой, утечкивоздуха увеличивают непроизводительный расходтоплива и могут привести к ожогам персонала. Из-заутечек воздуха теряется часть мощностивентиляторов и котла.

 

Ремонт мест утечек пара и теплоизоляция имеютважное значение и для паровых котлов. Посколькудавление и уровень температур пара в котлеявляются наивысшими в системе предприятия, этимеры быстро окупятся.

 

Котлы должны иметь устройства длярегулирования избытка кислорода.Газоанализаторы кислорода должны бытьпрокалиброваны, а регулятор соотношения топливаи воздуха - правильно настроен. Избыток кислородадолжен поддерживаться на уровне,рекомендованном изготовителем котла.

 

Ремонт поврежденной огнеупорной обмуровкиможет сэкономить энергию, потому что горячиепятна на наружной поверхности обмазки котлаприводят к потерям тепла в атмосферу и снижаюткпд котла. Поврежденная огнеупорная обмуровкаможет привести к механическому повреждениюкотла и ожогам персонала.

 



 

В Запорожье резко поднимают тари. Новая страница 1. Сохранение энергии обязательно. Даем калории. Давайте попробуем не замерзнуть.

 

Главная >  Потенциал энергии 

0.0029