GALIMŲ TAUPYMO PRIEMONIŲ GARO ŠILUMOS  GAMYBOS ĮRENGINIUOSE SANTRAUKA

Garo katilinių paskirtis

Garo katilinės yra esminiai šilumos energijos šaltiniai pramonėje, naudojami daugelyje sektorių, tokių kaip maisto apdirbimas, chemijos pramonė, tekstilė, energijos gamyba ir kt. Jų pagrindinės paskirtys yra:

  1. Garo gamyba: Garo katilinės gamina garą, kuris naudojamas įvairiuose technologiniuose procesuose, pavyzdžiui, šildymui, sterilizavimui, džiovinimui ir energijos gamybai.
  2. Šilumos tiekimas: Garo katilinės taip pat tiekia šilumą pastatams, kur ji naudojama komforto šildymui ir karšto vandens gamybai.
  3. Energijos gamyba: Kai kurios katilinės veikia kaip šilumos generatoriai, gaminantys elektrinę energiją per garo turbinas.

Pagrindinės techninės charakteristikos

Garo katilinės turi keletą techninių charakteristikų, kurios yra svarbios jų veikimui ir efektyvumui:

  1. Garo slėgis ir temperatūra: Garo katilinės gali gaminti garą įvairiais slėgiais (nuo žemo iki aukšto) ir temperatūromis. Aukštesnis slėgis ir temperatūra leidžia didesnį energijos efektyvumą ir efektyvesnį energijos perdavimą.
  2. Garo našumas: Tai yra rodiklis, kuris nurodo, kiek garo katilinė gali pagaminti per tam tikrą laiką (pvz., kilogramais per valandą). Garo našumas yra svarbus planuojant katilinės naudojimą ir energijos poreikius.
  3. Kuro tipas: Garo katilinės gali veikti su įvairiais kurais, tokiais kaip gamtinės dujos, dyzelinas, biokuras arba kietasis kuras. Kuro pasirinkimas daro įtaką katilinės efektyvumui ir veiklos kaštams.
  4. Efektyvumo koeficientas: Tai rodiklis, kuris nurodo, kiek energijos katilinė gali konvertuoti į garą, palyginti su sunaudota energija. Aukštas efektyvumo koeficientas rodo, kad katilinė veikia efektyviai.
  5. Išmetamųjų dujų valdymas: Modernios garo katilinės turi sistemas, skirtas sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį, atitinkančios aplinkosaugos reikalavimus.

Rekomendacijos taupymui

Efektyvus garo katilinių valdymas ir energijos taupymas gali žymiai sumažinti veiklos kaštus ir aplinkos poveikį. Štai keletas rekomendacijų:

  1. Reguliari priežiūra: Užtikrinkite, kad katilinė būtų reguliariai prižiūrima ir tikrinama, kad būtų užkirstas kelias potencialioms problemoms, kurios gali sumažinti efektyvumą.
  2. Šilumos atgavimo sistemos: Įdiekite šilumos atgavimo sistemas, kurios leidžia pasinaudoti katilinės išmetamą šilumą, pavyzdžiui, iš garo ar išmetamųjų dujų, ir panaudoti ją kitose gamybos srityse.
  3. Optimizuokite garo slėgį: Analizuokite ir reguliuokite garo slėgį, kad jis atitiktų tikrinius poreikius, išvengiant perteklinio slėgio, kuris gali sukelti energijos nuostolius.
  4. Investicijos į efektyvią įrangą: Jei įmanoma, atnaujinkite senas katilines efektyvesnėmis sistemomis, kurios naudoja mažiau energijos ir gamina mažiau teršalų.
  5. Darbuotojų mokymai: Apmokykite personalą efektyviai valdyti katilines ir stebėti energijos vartojimą, kad būtų užtikrintas optimalus sistemos veikimas.
  6. Energetinio monitoringo sistemos: Įdiekite energetinio monitoringo sistemas, kad galėtumėte realiu laiku stebėti šilumos energijos vartojimą ir identifikuoti galimybes taupyti.
  7. Izoliacija ir vamzdynų valdymas: Užtikrinkite, kad visi vamzdynai, pernešantys garą, būtų tinkamai izoliuoti, kad sumažintumėte šilumos nuostolius.

Taikant šias rekomendacijas, gamybinės įmonės gali pasiekti didesnį energijos efektyvumą, sumažinti veiklos kaštus ir prisidėti prie tvarumo tikslų.

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.

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

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.

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.

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 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.

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).

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 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