GALIMŲ TAUPYMO PRIEMONIŲ ŠILUMOS GAMYBOS ĮRENGINIUOSE SANTRAUKA

GALIMŲ TAUPYMO PRIEMONIŲ GARO KATILINĖSE SUVESTINĖ

  • Taupymo priemonė
  • Naudoti dujinių katilų efektyvumo monitoringą
  • Kontroliuoti kondensato gražinamą kiekį garo katiluose
  • Šilumo gražinimas iš praputimo sistemos
  • Šilumos gražinimas iš daeratoriaus alsuoklio
  • Pastovi degimo proceso kontrolė pagal O2
  • Ekonomaizerio sumontavimas
  • Pastovi ekonomaizerio darbo kontrolė
  • {{content-8}}
  • Taupymo priemonė
  • Prinkti optimalų slėgį katile
  • Pastoviai kontroliuoti cirkuliuojančio sistemoje ir paduodamo „žalio vandens“ į garo katilą vandens vandens kokybę
  • Katilo pakeitimas efektyvesniu
  • Kontroliuoti katilo degimo kameros užterštumą – periodiškai valyti
  • Kontroliuoti vandens talpos (vamzdynų) užterštumą kalkinėmis nuosėdomis
  • Imtis priemonių, kad grįžtama vandens temperatūra į ekonomaizerį būtu kuo žemesnė
  • Pastovi ekonomaizerio darbo kontrolė
  • {{content-8}}

GALIMŲ TAUPYMO PRIEMONIŲ KARŠTO VANDENS KATILINĖSE SUVESTINĖ

  • Taupymo priemonė
  • Naudoti dujinių katilų efektyvumo monitoringą
  • Pastovi degimo proceso kontrolė pagal O2
  • Ekonomaizerio sumontavimas
  • Pastovi ekonomaizerio darbo kontrolė
  • Maksimalus šilumos nuėmimas. Kuo grįžtamas termofikatas žemesnės temperatūros, tuo efektyvesnis katilo / ekonomaizerio darbas
  • Naudoti moduliacinius dujų degiklius
  • {{content-7}}
  • Taupymo priemonė
  • Kontroliuoti šildymo sistemos vandens kokybę ir išeigą (sistemos papildymui)
  • Individuliai kontroliuoti grįžtamo termofikato temperatūrą pagal atskirus kontūrus
  • Periodiškai tikrinti degimo kameros apnašų storį
  • Palaikyti gerą šiluminės izoliacijos būklę
  • Naudoti pirminį paduodamo į degimo kamerą oro pašildymą
  • Naudoti atskirus cirkuliacinius siurblius su dažnio keitikliai kiekvienam kontūrui atskirai
  • {{content-7}}

GALIMŲ TAUPYMO PRIEMONIŲ KARŠTO BUITINIO VANDENS TIEKIMO SISTEMOJE SĄVADAS

Taupymo priemonė
Naudoti pirminį paduodamo šalto vandens vandens pašildymą iš atsinaujinančių šaltinių
Naudoti pirminį paduodamo šalto vandens vandens pašildymą iš rekuperuotos šilumos (pvz: išmetamo oro)
Sumontuoti ant cirkuliacinio kontūro reguliavimą pagal grįžtamą temperatūrą
Įvertinti ar visiems karšto vandens vartotojams tikslinga naudoti centralizuotą karšto vandens tiekimą.

GALIMŲ TAUPYMO PRIEMONIŲ DETALESNI APRAŠYMAI

Katilo priežiūra

Paprastas techninės priežiūros programa, užtikrinanti, kad visi katilo komponentai veiktų maksimaliai efektyviai, gali sutaupyti daug. Jei nėra geros priežiūros sistemos, degikliai ir kondensato grąžinimo sistemos gali nusidėvėti arba išjungti. Pasyvi katilo priežiūra gali kainuoti garų sistemai iki 30% pradinio efektyvumo per dvejus trejus metus. Apskaičiuota, kad energijos taupymas, susijęs su geresne katilo priežiūra, yra 10%. Geresnė priežiūra taip pat gali sumažinti oro teršalų išmetimo rodiklius.

Naujosios Zelandijos „Meadow Fresh“ pieno gamykla pasamdė energijos vartojimo efektyvumo konsultavimo įmonę, kad įvertintų katilų sistemas. Po maždaug 3 valandų konsultanto darbo rezultatas, dėl kurio susidarė katilų sistema „tune-up“, užfiksavo maždaug 45 000 JAV dolerių per metus energijos taupymą (EECA 2010).

Katilo proceso valdymas

Dūmų dujų monitoringas (stebėjimas) užtikrina optimalią liepsnos temperatūrą ir stebi anglies monoksidą (CO), deguonį ir dūmus. Deguonies kiekis išmetamosiose dujose yra perteklinio oro (kuris sąmoningai pristatomas siekiant pagerinti saugumą arba sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį) ir oro įsiskverbimo derinys. Derinant deguonies monitorių su įsiurbiamo oro srauto monitoriumi, galima aptikti net mažus nuotėkius. Mažas 1% oro infiltracijos rezultatas – 20% didesnis deguonies rodmuo. Didesnis CO ar dūmų kiekis išmetamosiose dujose yra ženklas, kad nepakanka oro, kad būtų užbaigtas deginimas. Naudojant CO ir deguonies rodmenų derinį, galima optimizuoti degalų / oro mišinį, kad būtų užtikrinta aukšta liepsnos temperatūra (taigi ir geriausias energijos vartojimo efektyvumas) ir mažesnis oro teršalų kiekis.

Paprastai ši priemonė yra finansiškai patraukli tik dideliems katilams, nes mažesni katilai dažnai nesukels pradinio kapitalo kainos taip lengvai. Keli atvejų tyrimai rodo, kad vidutinė šios priemonės atsipirkimo trukmė yra maždaug 1,7 metų.

Dūmų dujų kiekio sumažinimas.

Dažnai pernelyg didelės dūmų dujos susidaro dėl nuotėkio katile ir (arba) dūmtakyje. Šie nuotėkiai gali sumažinti garui perduodamą šilumą ir padidinti siurbimo reikalavimus. Tačiau tokie nuotėkiai dažnai yra lengvai suremontuojami, taupant 2–5% energijos, kurią anksčiau naudojo katilas. Ši priemonė skiriasi nuo išmetamųjų dujų stebėsenos, nes ją sudaro periodinis remontas, pagrįstas vizualiniu patikrinimu. Taupymas iš šios priemonės ir dūmų dujų stebėjimo nėra kaupiamasis, nes abu sprendžiami tie patys nuostoliai.

Oro pertekliaus sumažinimas.

Kai kurui deginti naudojamas per didelis oro kiekis, energija švaistoma, nes pernelyg didelė šiluma perkeliama į orą, o ne į garą. Oro saugumui ir azoto oksidų (NOx) kiekiui sumažinti reikia šiek tiek daugiau nei idealus stechiometrinis degalų ir oro santykis, tačiau maždaug 15% oro yra pakankamas. Dauguma pramoninių katilų jau veikia 15% viršijantį orą arba mažiau, todėl ši priemonė gali būti neveiksminga. Tačiau, jei katilas naudoja pernelyg didelį oro kiekį, daugelis pramonės atvejų tyrimų rodo, kad šios priemonės atsipirkimo laikotarpis yra trumpesnis nei 1 metai .

Pavyzdžiui, JAV  O’Lakes pieno įrenginio Tulare mieste Kalifornijoje audito metu buvo apskaičiuota, kad sumažinus perteklinį deguonį nuo 4,5% iki 3,0%, įrenginys sumažins savo gamtinių dujų sąnaudas 113 000 JAV dolerių per metus vis dar atitinka griežtas NOX emisijos ribas.

Kanados energijos taupymo pramonės programa (CIPEC) apskaičiavo, kad katilų deguonies kiekio 1% sumažinimas katilo efektyvumas padidėja 2,5%.

Nuostoliai katiluose

Įrenginio naudingumo koeficientas (bruto) apskaičiuojamas kaip santykis tarp naudingai pagamintos šilumos kiekio ir sunaudoto kuro degimo šilumos kiekio. Šis metodas vadinamas tiesioginiu. Dažnai taikomas kitas metodas – atvirkštinis, kai naudingumo koeficientas apskaičiuojamas įvertinus visus susidarančius nuostolius.

Toliau pateikiamos tiesioginio ir atvirkštinio metodų išraiškos:

bruto = Q1 / Qdisp × 100% = 100 – q2 – q3 – q4 – q5 (%),

Q2 – šilumos kiekis, prarandamas su degimo produktais (dūmais);

Q3 – šilumos kiekis, prarandamas dėl nevisiško cheminio kuro sudegimo;

Q4 – šilumos kiekis, prarandamas dėl nevisiško mechaninio kuro sudegimo;

Q5 – šilumos kiekis, prarandamas nuo karštų įrenginio išorinių paviršių;

Q6 – šilumos kiekis, prarandamas su šalinamu iš kūryklos šlaku ir pelenais.

Žymėjimas Aprašymas Tipinės reikšmės
q2 Su degimo produktais 10–20%
q3 Dėl cheminio nesudegimo Dujiniame – nežymūs;
q4 Dėl mechaninio nesudegimo Dujiniame – nežymūs;
q5 Nuo karštų paviršių Vandens – iki 2%;

garo – > 3,5%

q6 Su šalinamais pelenais Nežymūs

Kuro degimo efektyvumas

Kuras į kūryklą paduodamas degikliu. Šiluminiuose skaičiavimuose kuro kiekį (Bv) patogu išreikšti sutartinio kuro masiniu debitu (kgs.k/s). Sutartinį kurą priimta skaičiuoti anglies ekvivalentais (7000 kkal/kg arba 29 300 kJ/kg), tačiau pastaruoju metu vis dažniau skaičiuojama naftos ekvivalentais (10 000 kkal/kg arba 41 860 kJ/kg).

Kuras, patekęs į kūryklą degikliu, yra maišomas su degimui tiekiamu oru ir sudeginamas. Kad kuras geriau sudegtų, būtina sudaryti oro pertekliaus koeficientą (αdeg). Oro pertekliaus koeficientas yra sureguliuojamas degikliu esant skirtingai katilo apkrovai ir degiklio našumo lygiui. Skirtingoms kuro rūšims jis yra šiek tiek skirtingas ir gali kisti tam tikrose ribose. Pavyzdžiui, deginant dujinį kurą (gamtines dujas, biodujas) ar skystą kurą – αdeg = 1,1 – 1,25, deginant kietą kurą ant ardyno –  αdeg = 1,3 – 1,4. Žinant (išmatavus) deguonies procentinį kiekį (O2, %) degimo produktuose, apytiksliai oro pertekliaus koeficientas apskaičiuojamas taip:

αdeg = 21 / (21 – O2).

Šilumos nuostoliai dėl išeinančių degimo produktų (q2). Priklausomai nuo naudojamos įrangos ir kuro rūšies šie nuostoliai gali kisti gana smarkiai.

Vidutiniškai jie sudaro 10–20%. Pažymėtina, kad tai yra vieni didžiausių nuostolių, susidarančių eksploatuojant šilumos įrenginius, todėl turi būti skiriama nemažai dėmesio jiems mažinti.

Nuostoliai dėl degimo produktų tiesiogiai priklauso nuo degimo produktų temperatūros ir oro pertekliaus koeficiento. Suprantama, kad kuo aukštesnės temperatūros dūmai išeina per kaminą ir kuo didesnis susidaro jų tūris, tuo didesnį šilumos kiekį jie išneša. Paveiksle yra pavaizduota, kaip šie nuostoliai priklauso nuo minėtų parametrų.

Oro pertekl koef

Pavyzdys. Tarkim, oro pertekliaus koeficientas yra 1,2, tai atitinka 20%, o degimo produktų temperatūra – 150°C. Vesdami liniją vertikliai aukštyn nuo x ašies ties 20% iki linijos, atitinkančios 150°C degimo produktų temperatūrą, o toliau vesdami horizontalią liniją iki dešinėje pusėje esančios ašies, surandame susidarančius nuostolius. Šiuo atveju tai atitiks apie 15%.

Nuostolių mažinimo būdai:

  • Katilo ir degiklio optimalus suderinimas. Tai reiškia, kad degiklio našumas, fakelo geometrija, oro pertekliaus koeficientas turi būti suderinti su katilo našumu. Šiuo metu rinkoje siūloma įvairių tipų degiklių, pasižyminčių įvairiomis reguliavimo galimybėmis. Gana efektyvūs yra moduliaciniai degikliai, kurių našumas tolygiai keičiasi priklausomai nuo katilo parametrų. Papildomai gali būti įrengta automatinė kuro/oro santykio korekcija pagal deguonies kiekį už katilo.
  •  Oro prisiurbimų mažinimas. Tuo tikslu katilai turi būti gerai užsandarinti. Kartais pravartu visą katilą apdengti metaliniais paneliais, o siūles suvirinti ir hermetizuoti.
  • Tinkamas ekonomaizerių eksploatavimas. Pirmiausia, ekonomaizerio paviršiai turi būti švarūs. Nors ekonomaizeriai dažniausiai komplektuojami su garo katilais, tačiau galimas jų įrengimas ir su vandens šildymo katilais. Tokiu atveju ekonomaizeris yra kondensacinio tipo, jame degimo produktai ataušinami žemiau rasos taško, o susikondensavusi drėgmė grąžina dalį šilumos, kuri panaudojama vandeniui pašildyti.
    • Oro šildytuvų įrengimas. Šildomas oras sugrąžina dalį šilumos iš degimo produktų į kūryklą, taip sumažindamas degimo produktų temperatūrą ir padidindamas bendrą efektyvumą. Tačiau tokie įrenginiai naudojami tik didelio našumo katiluose. Paprastesnis sprendimas, pavyzdžiui, gali būti šiltesnio oro pasiurbimas iš katilinės pastogės. Paveiksle  pavaizduota, kaip priklauso efektyvumas nuo tiekiamo oro temperatūros.Degimo efektyvumas pasild oras

Katilinėje susidaro papildomi energijos, o kartu ir kuro nuostoliai dėl katilų prapūtimo, išgarų iš deaeratoriaus, karštų vamzdynų ir šilumokaičių. Be to, papildomos kuro sąnaudos susidaro mazuto pašildymui, išpurškimui garu ir t. t.

Pap kuro sanaudos

Nuostoliai dėl nuolatinio katilų prapūtimo

Katilo praputimasŠie nuostoliai susidaro eksploatuojant garo katilus. Šių katilų vandenyje reikia palaikyti norminį ištirpusiųdruskų kiekį, kadangi, nuolat gaminant ir nuimant garą, druskų koncentracija vandenyje didėja. Prapučiant katilą, dalis vandens yra pašalinama iš katilo per specialiai įrengtą vamzdelį su ventiliu ar diafragma. Užterštas vanduo išleidžiamas į kanalizaciją. Esant netobulai prapūtimo sistemai prarandama nemažai šilumos ir vandens. Paveiksle pateikiama schema, kaip turėtų būti sutvarkyta prapūtimo sistema, siekiant maksimaliai sumažinti susidarančius nuostolius dėl prapūtimo.

Pirmiausia prapūtimas turi būti reguliuojamas automatiškai, matuojant katilo vandens druskingumo lygį. Tuo tikslu įrengiamas druskingumo matuoklis, kuris valdo prapūtimo sklendę (blowdown valve) – ją atidaro ir uždaro. Ši sistema nuolatpalaiko nustatytą druskingumo lygį su mažiausiais svyravimais ir neleidžia viršyti druskų kiekio.
Įrengiamas separatorius (flash vessel). Prapučiamo vandens slėgis iki sklendės yra lygus katilo darbiniam slėgiui. Už sklendės slėgis krinta iki artimo atmosferiniam, todėl vanduo užverda ir susidaro garas, dar vadinamas antriniu garu (flash steam). Separatoriuje šis garas atskiriamas nuo vandens ir gali būti panaudotas deaeruojamam vandeniui šildyti. Šis garas pavojaus nesukelia, kadangi yra švarus – be druskų ir kitų priemaišų.
Įrengiamas nuotekų aušintuvas. Separatoriuje atskirtas vanduo yra pakankamai aukštos temperatūros – apie 105°C, todėl dalis šilumos gali būti susigrąžinta prieš išleidžiant į kanalizaciją. Tuo labiau kad į kanalizaciją taip pat negalima išleisti aukštos temperatūros nuotekų. Tuo tikslu statomas šilumokaitis (heat exchanger), kuriuo pašildomas chemiškai apdorotas maitinimo vanduo.
Įrengiamas papildomas paruošto vandens bakas (make-up tank). Dažnai vandens papildymas į deaeratorių ir prapūtimo šalinimas vyksta ne tuo pačiu metu, todėl neįmanoma tinkamai ataušinti nuotekų. Įrengus papildomą baką, ši problema išsprendžiama, kadangi užtikrinama šalto vandens cirkuliacija per šilumokaitį. Šalto vandens srautas reguliuojamas termostatiniu davikliu, kuris valdo siurbliuką.
Prapūtimo sistemos komponentai turi būti tinkamai parinkti pagal katilo našumą, darbinį slėgį ir kitus parametrus. Tuo tikslu yra sudarytos specialios lentelės, kuriomis vadovaudamiesi specialistai parenka reikiamų geometrinių parametrų įrenginius.
Įrengus tokią sistemą, galima sutaupyti apie 80% šiluminės energijos, prarandamos dėl prapūtimo. Atitinkamai prapūtimui kuro sąnaudos sumažėja nuo 3 iki 0,6%.

Nuostoliai dėl išgarų iš deaeratoriaus

Šie nuostoliai susidaro termiškai apdorojant katilų maitinimo vandenį. Katilinėse dažnai naudojami atmosferinio tipo deaeratoriai, kuriuose chemiškai valytas vanduo šildomas iki 102°C. Esant tokiai temperatūrai susidaro nedidelis garo kiekis – išgaros, kurios pašalinamos.
Panaudojant šių išgarų šilumą, galima sutaupyti šiluminės energijos, o kartu ir kuro. Paprasčiausias būdas yra įrengti išgarų aušintuvą (šilumokaitį), kuriuo
šildomas į deaeratorių paduodamas chemiškai valytas vanduo.
SemidaeratoriusGana veiksmingas būdas sumažinti šiuos nuostolius yra įrengti semideaeratorių. Paveiksle (7) pavaizduota principinė tokio įrenginio schema. Skirtingai negu atmosferinio tipo, šio tipo deaeratoriuose vanduo termiškai apdorojamas esant 80–90°C. Galutinis deguonies sujungimas vykdomas cheminiais reagentais. Vanduo šildomas ne kolonėlėje, bet išpurškiant garą tiesiai į vandenį. Papildomai įrengti kolektoriai, kuriais į vandenį paduodamas grįžtamasis kondensatas ir antrinis garas iš prapūtimo separatoriaus. Įrengus tokio tipo deaeratorių nesusidaro išgarų.
Nedidelės galios vandens šildymo katilinėse tikslinga visiškai atsisakyti terminio vandens apdorojimo, o naudoti tik cheminį.

Nuostoliai dėl katilinės karštų paviršių

Šie nuostoliai susidaro dėl karštų vamzdynų ir šilumokaičių paviršių, ypač eksploatuojant garo katilus. Šiuos nuostolius galima sumažinti tinkamai izoliuojant paviršius. Vėlgi turi būti atkreiptas dėmesys į tai, kad ruošiant karštą vandenį vandens/garo šilumokaičiuose neišvengiamai patiriama šilumos nuostolių. Optimalus sprendimas būtų tiesiogiai ruošti karštą vandenį vandens šildymo katiluose. Kartu būtų išvengiama technologinių nuostolių, pavyzdžiui, dėl garo katilų prapūtimo.

Galima naudoti naujas medžiagas, tokias kaip keraminiai pluoštai, kurie yra geriau izoliuoti ir pasižymi mažesniu šiluminiu pajėgumu (tokiu būdu užtikrinant greitesnį šildymą). Jei pagerinta izoliacija derinama su geresniu šildymo kontūro valdymu, galima sutaupyti nuo 6 iki 26%.

Dėl mažesnės naujų medžiagų šiluminės galios katilų išėjimo temperatūra gali būti labiau pažeidžiama šildymo elementų temperatūros svyravimams . Todėl, norint išlaikyti norimą išėjimo temperatūros diapazoną, dažnai reikalinga geresnė katilo proceso kontrolė kartu su nauja izoliacija. Keletas pieno gamyklos atvejų tyrimų parodė, kad geresnė katilų izoliacija yra mažesnė nei 1 metai .

JAV DOE remiamame Land O’Lakes pieno įrenginio Tulare mieste Kalifornijoje vertinime nustatyta, kad gerindama įrenginio garo antgalio, katilo ekonomizatoriaus ir karšto vandens talpyklos izoliaciją, bendrovė galėtų sutaupyti beveik 35 000 JAV dolerių per metus sumažino katilo kuro sąnaudas.

Kondensato grąžinimas.

Karšto kondensato pakartotinis panaudojimas katiluose taupo energiją, sumažina apdoroto katilo tiekimo vandens poreikį ir atgauna iki 100 ° C (212 ° F) temperatūros vandens. Paprastai šviežią tiekiamą vandenį reikia apdoroti, kad būtų pašalintos kietos medžiagos, kurios gali kauptis katile; tačiau kondensato grąžinimas į katilą gali žymiai sumažinti įsigytų cheminių medžiagų kiekį, reikalingą šiam apdorojimui. Tai, kad ši priemonė gali sutaupyti didelių energijos sąnaudų ir įsigytų cheminių medžiagų sąnaudų, dažnai sukuria patrauklią grįžtamojo vamzdyno sistemos kūrimą. Lietuvos pieno gamyklos tyrime nustatyta, kad kondensato grąža sumažins katilo energijos suvartojimą 8% . Septynių skirtingų šviežių vaisių ir daržovių perdirbimo įmonių Kalifornijoje 2005 m. atlikto tyrimo duomenimis, šios priemonės atsipirkimo laikotarpis svyravo nuo maždaug dviejų iki trejų metų (Hackett et al. 2005).

Norminių rodiklių nustatymas (Režiminiai grafikai)

Temperatūrinis grafikasViršnorminių suvartojimų priežastys :

– laikino pobūdžio, priklausančių nuo žmogiškojo faktoriaus. Juos praktiškai galima nustatyti tik viršnorminio suvartojimo laikotarpiu

– dalis viršnorminių suvartojimų yra tęstiniai, atsirandantys dėl įrangos gedimo ir lengvai nustatomi vizualiai, arba nustatomi avarinių situacijų lokalizavime, ar apžiūros metu. Šiuo atveju iki bus pašalintas gedimas, gali būti gaunami ženklūs įrenginių remonto ir/ar dujų/šilumos/vandens nuostoliai.

– ilgalaikio pobūdžio, kai įranga ar automatika nereaguoja, arba reaguoja nepakankamai į pasikeitusias aplinkos sąlygas. Tokiu atveju būna sunkiausia nustatyti, nes neatitikimai vizualiai nėra aiškūs, arba nustatomi profilaktinio testavimo būdu, arba kai viršnorminiai rodikliai būna pakankamai ryškūs. Šiuo atveju momentiniai nuostoliai nebūna ženklūs, bet jie gali testis ilgą laiką, todėl laiko eigoje jie gali pasidaryti ženklūs.

Tam, kad efektyviai/laiku nustatyti padidinto suvartojimo priežastis rekomenduojama diegti pastovios kontrolės sistemas. Pvz BMS sistemas su energijos sąnaudų kontrole/ vertinimu.

Moduliacinių dujų degiklių naudojimas

Fiksuotų padėčių valdymas. Tai pigus ir paprastas metodas. Kintant apkrovimui vykdomasis mechanizmas perstumia mechaniškai sujungtas kuro ir oro sklendes į vieną iš kelių fiksuotų padėčių. Kadangi sklendžių padėtys nustatomos katilo derinimo metu, tai pasikeitus oro ar kuro tankiui ir kaloringumui jos nebeatitinka optimalaus sudegimo sąlygų. Fiksuotų padėčių valdymui reikalinga gana didelė oro pertekliaus atsarga.

Lygiagretusis valdymas. Kuro ir oro sklendėms valdyti naudojami atskiri tolygiai jų padėtį keičiantys mechanizmai, todėl operatorius gali bet kuriuo metu sureguliuoti kuro ir oro santykį. Apkrovimas susiejamas su kuro ir oro slėgiais prieš degiklius arba su signalais iš jų debito matuoklių. • Lygiagretusis valdymas su automatine O2 korekcija. Tai pats tiksliausias valdymas, kada kuro ir oro santykis reguliuojamas nuolat pagal deguonies analizatoriaus signalą

Dūmų dujų šilumos atgavimas iš ekonomaizerio

 Šilumos atgavimas iš dūmtraukių dažnai yra geriausia galimybė šilumos atgavimui garo sistemose (CIPEC 2001). Šilumą iš dūmtraukių galima panaudoti katilo paduodamo vandens pašildymui ekonomaizeryje. Nors ši priemonė yra gana dažna dideliuose katiluose, dažnai vis dar yra galimybių atkurti daugiau šilumos. Ribinis išmetamųjų dujų šilumos atgavimo veiksnys yra tas, kad reikia užtikrinti, kad ekonomaizerio sienelės temperatūra nesumažėtų žemiau dūmų dujų (pvz., Sieros rūgšties, esančios sieros turinčiose iškastinio kuro) rūgščių rasos taško. Tradiciškai tai buvo padaryta išlaikant išmetamųjų dujų išeinančias iš ekonomaizerio temperatūros, gerokai viršijančios rasos tašką. Iš tiesų, dėl didelio šilumos perdavimo koeficiento vandens ekonomaizerio  sienelės temperatūra yra labai priklausoma nuo tiekiamo vandens temperatūros nei dūmų dujų temperatūroje. Dėl šios priežasties tikslingiau pašildyti vandenį, kad jis būtų artimas  rasos taškui, kol jis pateks į ekonomizatorių. Šis metodas leidžia suprojektuoti ekonomaizerį taip, kad išeinančios dūmų dujos būtų virš  rasos taško. Paprastai vienas procentas kuro sunaudojama kiekvienam 45 ° F (25 ° C) išmetamųjų dujų temperatūros mažinimui 

Ekonomaizeris tai – šiluminis įrenginys, skirtas padidinti katilinės efektyvumą, kuriame esančio šilumokaičio pagalba išmetamais dūmais pašildomas šilumos nešėjas. Sumontuotas ekonomaizeris šalia garo katilo padidina jo naudingumo koeficientą nuo 5 iki 20 procentų (naudojant kondensacinį ekonomaizerį).

Dūmų dujų šilumos atgavimas iš kondensacinio ekonomaizerio

Žengiant dar vieną žingsnį, naudojant kondensacinį ekonomaizerį, galima išgauti dar daugiau šilumos iš išeinančių dūmų dujų. Kondensacinis ekonomizatorius gali pagerinti garų sistemos efektyvumą ir šilumos atgavimą iki 10% . Kondensacinis ekonomizatorius atvėsina dūmų dujas žemiau jo rasos taško, o tai leidžia ištraukti latentinę šilumą iš dūmų dujų garų kondensacijos. Kadangi garai yra rūgštūs, kondensavimo ekonomizatorius turi būti atsparus korozijai, o bet koks regeneruotas vanduo paprastai turi būti apdorojamas prieš pakartotinį naudojimą ar išleidimą į atliekų srautą.

Ekonomaizeris tai – šiluminis įrenginys, skirtas padidinti katilinės efektyvumą, kuriame esančio šilumokaičio pagalba išmetamais dūmais pašildomas šilumos nešėjas. Sumontuotas ekonomaizeris šalia garo katilo padidina jo naudingumo koeficientą nuo 5 iki 20 procentų (naudojant kondensacinį ekonomaizerį).

Tiesioginis kontaktinis vandens šildymas

Tiesioginio kontakto vandens šildytuvuose vanduo purškiamas žemyn per vertikalią kamerą, kuri tarnauja kaip dūmtakis degimo dujoms. Kadangi karštos degimo dujos tiesiogiai šildo vandenį, ši vandens šildymo sistema yra efektyvesnė nei tradiciniai katilai. Karštas vanduo surenkamas į talpyklą, o degimo dujos išeina iš sistemos artimoje aplinkos temperatūroje. Kadangi vanduo nesiliečia su degiklio liepsnomis, visiškas degimas vyksta, kol dujos pašildys vandenį. Taigi, vandens kokybė yra išlaikyta tokiu lygiu, kuris yra tinkamas maisto perdirbimo operacijoms (FIRE 2005a). Be to, tiesioginio kontakto vandens šildytuvai gali veikti esant atmosferos slėgiui, todėl išvengiama pavojaus saugai ir draudimo įmokų, kurios gali būti naudojamos naudojant katilą.

Vienas iš „Kemco Systems, Inc.“ parduodamų tiesioginio kontakto vandens šildytuvų siūlo iki 99,7% vandens šildymo efektyvumą, o tai yra reikšmingas pagerėjimas, palyginti su 60–75% efektyvumu, pasiekiamu naudojant tradicines vandens šildymo technologijas (US DOE 2001a ). Manoma, kad pasaulyje veikia apie 3000 „Kemco“ tiesioginio kontakto vandens šildytuvų, kurių vidutinis atsipirkimo laikas yra nuo vieno iki dvejų metų.

Kita komercinė „QuickWater“ tiesioginio kontakto vandens šildymo sistema buvo įrengta „Golden Temple“, natūralių maisto produktų gamybos įmonėje, įsikūrusioje Oregone, 2003 metais. Aukso šventyklos metinis energijos taupymas vandens šildymui buvo 22%, metinis energijos sąnaudų taupymas apie 2300 dolerių (FIRE 2005a). Be to, tiesioginio kontakto vandens šildytuvas pasiūlė mažesnį pėdsaką nei tradicinės sistemos ir ilgesnis tarnavimo laikas (apskaičiuotas 20–25 metų).

Reguliariai tikrinti pamaitinimo ir cirkuliuojančio vandens kokybę

Tikslinga tikrinti termofikato vandens kokybę ne rečiau kaip kartą per metus, o jei šis termofikatas naudojamai ir buitiniam karšto vandens ruošimui tai ne rečiau nei 2 kartus per metus.

Priemaišos vandenyje nusėda ant šilumokaičio sienelių, tuo blogindami šilumos perdavimą, o tai nustatytų parametrų palaikymui reikalauja aukštinti temperatūrą bei didesnius šilumos nuostolius per kaminą.

Kietosios dalelės nusėdusios perdavimo šilumos perdavimo vamzdynuose mažina vamzdynų pralaidumą, o tai reikalauja didesnių siurblių vartojamųjų elektros sąnaudų

Katilo keitimas.

Didelį efektyvumo padidėjimą dažnai galima pasiekti pakeičiant senus katilus naujais, didesnio efektyvumo modeliais. Visų pirma, kai sumažinamas neefektyvus anglimi kūrenamas katilas. Slėnio figas, figų pastų ir koncentratų gamintojas Fresno mieste, Kalifornijoje, 2004 m. Pakeitė savo seną ir neveiksmingą 300 katilinės galios ugnies vamzdžių katilą, kad atitiktų griežtas NOX emisijos ribas. 300 AG talpos katilas buvo pakeistas dviem mažesniais ir efektyvesniais 100 AG talpos katilais, kurie ne tik leido jiems patenkinti įrenginio garų poreikius, bet ir sumažinti NOX emisijas, bet taip pat sumažino gamtinių dujų sąnaudas 8% iki 10% (PM inžinierius 2004) .

Be to, „Valley Fig“ gavo 16 000 JAV dolerių nuolaidų čekį iš „Pacific Gas & Electric“ (jų vietinės komunalinės įmonės), kad padidintų degalų naudojimo efektyvumą.

VANDENS KOKYBĖS ĮTAKA ŠILDYMO SISTEMOSE

VANDENS RŪKŠTINGUMAS (pH)

Kai vandens pH < 7, kambario temperatūroje vanduo pasižymi rugštinėmis savybėmis. Kai vandens pH > 7 –šarminėmis savybėmis. Gamtinio vandens pH = 6÷8.

Vandens vandenilinio rodiklio pH reikšmė turi didelę įtaką metalų korozijai.

pH korozija

Kaip matyti iš paveiksle pateiktų kreivių, rugštinėje terpėje visų metalų korozijos greitis yra didžiausias ir mažėja, didėjant vandens pH. Mažiausiais metalų korozijos greitis yra, kai vandens pH = 8,5÷10,5.

Vandens kietumo įtaka

Bendruoju vandens kietumu vadinamas vandenyje esančių kalcio ir magnio jonų koncentracijų suma. Šie elementai patenka į vandenį, angliarugštei veikiant karbonatinius mineralus, dėl dirvoje vykstančių biologinių procesų arba su įvairių pramonės šakų nuotekomis. Vandens kietumas reiškiamas miligramekvivalentais, moliais, milimoliais viename litre vandens.

Bendrasis vandens kietumas turi didelę įtaką nuovirų susidarymui ant šilumokaitos paviršių.

Kalcis yra pagrindinis paviršinių vandenų katijonas. Jo pagrindiniai atsiradimo vandenyje šaltiniai – uolienų dūlėjimas ir tirpimas. Kalcis jonų pavidalu egzistuoja tik mažai mineralizuotuose hidrokarbonatinės kilmės vandenyse. Didėjant vandens mineralizacijai, kalcio jonai sudaro neutralias arba turinčias krūvį jonų poras.

Kalcio koncentracija termofikacinio vandens sistemų pamaitinimo ir sistemų vandenyje nėra normuojama, tačiau nuo jos priklauso normuojamas rodiklis Ik. Tyrimais nustatyta, kad Lietuvos vandenyse kalcio kietumas sudaro 60–100% bendrojo vandens kietumo, todėl turi didelę įtaką nuosėdų ant šilumokaitos paviršių susidarymui. Ypač svarbus kalcio junginys yra kalcio karbonatas (CaCO3). Kadangi kalcio karbonato tirpumas vandenyje, kylant vandens temperatūrai, mažėja, todėl ant šilumokaitos paviršių dažniausiai susidaro kalcio karbonato nuosėdos, kurios smarkiai blogina šilumos perdavimą.

Lentelėje pateikta šilumos perdavimo priklausomybė nuo nuovirų storio ant šilumokaitos paviršiaus.

Nuostoliai dėl nuovirų

Ar naudinga šio puslapio informacija?

Komentarus ir pasiūlymus galima pateikti   tiesiogiai šio tinklalapio administratoriui:  Kontaktams

 Taip pat galima prisijungti prie diskusijų ir informacijos pasidalinimo:

Facebook internetiniame  puslapyje    „Energetiko užrašai“

„Energetiko užrašai“  grupės internetiniame  puslapyje    Grupė „Energetiko užrašai“