Котломонтажсервис



SpyLOG


О компании
Услуги
Референц-лист
Новости

Форум
Консалтинг
Тендеры
Специальные предложения
Сделать заказ

Контакты
Вакансии
Карта сайта






баннер портал kotel film.gif
banner derevo animacion.gif
banner182x200.gif
banner_generadar FIN2.gif

SpyLOG
Рейтинг@Mail.ru


Бийский Котельный Завод

ЗИОСАБ

Дорогобужский Котельный Завод

'Lighthouse'

Промышленная группа 'Генерация'

Калужский турбинный завод


 


8 (903)  949-75-20

vacancy.gif 

 

 


Статьи


Термодинамический анализ водогрейной котельной на твердом топливе

В связи с повышением уровня технологического состояния источников теплоты появились необходи­мость в более уточненном термодинамическом анализе их работы. Такой анализ можно сделать при регулярном сопоставлении экспериментальных и расчетных данных на протяжении всего периода экс­плуатации системы. Получение такого рода данных практически не представляет проблемы, посколь­ку источники теплоты хорошо оснащены приборами автоматизации и учета различных форм энергии.

рис 1.jpg 

Рис.1 Преобразователь энергии-котельная.Схема потоков.

На рис.1 показаны основные потоки, по которым ведется учет и оплата. С позиции основных законов термодинамики, всякого рода системы теплоснабжения должны иметь источники тепломеханической энергии. Какое соотношение в затратах по условному топливу приходится на получение механиче­ской и тепловой ее форм? На этот вопрос в какой-то степени отвечает материал данной работы.

Для существования тепломеханической системы необходимы источники обеих форм энергии, ее преобразователи и потребители. В нашем случае первичным источником тепло­ты является твердое топливо, которое при сжигании в преобразователе энергии (котле) за счет конвективного и лучистого теплообме­на передает энергию рабочему телу - воде. К вторичному ресурсу и источнику механической энергии, идущей на преодоление гидравличе­ского сопротивления системы, можно при­ближенно, с некото­рым запасом, отнести электрическую форму представления энер­гии.

Рассмотрение этого фрагмента необходи­мо с целью выбора оптимального потре­бления топливного электромеханическо­го ресурса. Особенно этот вопрос актуален для систем, произво­дящих и потребляющих несколько видов энергии.

В нашем случае рассматривается последо­вательный ряд преобразователей энергии: это блоки теплообменников для теплоносителей котлового, отопительного и горячего водоснаб­жения [1].

рис2.jpg

Рис.2 Схема энергетических связей между блоками котельной.

Для выполнения балансовых расчетов по энергетическим массовым потокам рассмо­трим котельную как систему, которая общается с окружающей средой (рис.2). Подобного рода анализ требует выделить основные блоки пре­образователей энергии, связи структур между собой и окружающей средой.

Рассмотрим типичную небольшую по мощ­ности отопительную котельную, в которой установлено современное оборудование. Источником теплоты является твердое топли­во, механической энергии - электричество. Оба источника поступают из окружающей среды(рис.2). Котельная имеет все необходимые для ее успешной эксплуатации структуры и их эле­менты: автоматизированный блок подпитки, два блока теплообменников (системы теплоснабже­ния и горячего водоснабжения) и так далее.

 

Наименование параметра

Ед- изм.

Знач,

Наименование параметра

Ед, изм

Знач.

Температура наружного воздуха

°с

-32

Расход воздуха на горение

м3/ч

3345

Температура внутреннего воздуха помещения котельной

°с

5

Расход дымовых газов

м3/ч

3485

Температура в подающем трубопроводе котлового контура

°с

105

Расход воды в котловом контуре

м3/ч

30

Температура в обратном трубопроводе котлового контура

°с

80

Расход воды в системе отопления

м3/ч

18

Температура в подающем трубопроводе тепловой сети

°с

95

Расход воды на регенерацию ХВО

м3/ч

0,1

Температура в обратном трубопроводе тепловой сети

°с

70

Расход греющей воды системы ГВС

м3/ч

4,18

Температура в подающем трубопроводе системы вентиляции

°с

95

Расход воды на калорифер

м3/ч

1

Температура в обратном трубопроводе системы вентиляции

°с

70

Расход приточного воздуха

м3/ч

1440

Температура в подающем трубопроводе системы ГВС

°с

95

Расход воздуха на калорифер

м3/ч

720

Температура в обратном трубопроводе системы ГВС

°с

70

Температура воздуха на входе в калорифер

°с

5

Температура исходной воды

°с

5

Температура воздуха на выходе из калорифера

°с

10

Температура дымовых газов

°с

200

Мощность тепловая на систему отопления

Гкал/ч

0,4500

Расход исходной воды

 

2.52

Мощность тепловая на систему горячего водоснабжения

Гкал/ч

0,1045

Расход воды на подпитку системы ГВС (потребление ГВ)

м3/ч

1,9

Затраты тепловой мощности на собственные нужды

Гкал/ч

0,025

Расход воды на подгонку СО

м3/ч

0,52

Установленная тепловая мощность в котельной

Гкал

0,750

Расход твердого топлива

кг/ч

230

 

 

 

Таблица 1 Основные параметры теплоносителей в котельной.

Определим энергоемкость выпускаемой продукции, учитывая электрическое и тепло­вое потребление энергоресурсов при выпуске основной продукции в виде теплоты.

Эта задача, по сути, требует построения энер­гетического пространства состояния анализи­руемой системы[2]. С этой целью определены основные параметры всех теплоносителей в котельной (таблица 1).

Определим энергоемкость выпускаемой продукции, учитывая электрическое и тепло­вое потребление энергоресурсов при выпуске основной продукции в виде теплоты.

Эта задача, по сути, требует построения энер­гетического пространства состояния анализи­руемой системы[2]. С этой целью определены основные параметры всех теплоносителей в котельной (таблица 1).

Кроме того, проведено распределение основ­ного и вспомогательного оборудования по блокам. Мощностные характеристики оборудо­вания приняты по паспортным данным (табли­ца 2).

Оборудование

Блок кот-ла Рн. кВт

Блок тепл-ов, Рн,кВт

Блок ГВС. Рн, кВт

Освещение, Рн, кВт

 

Котлы

0,1+0,1

 

 

 

 

Насосы котлового контура

0,57+0,57

 

 

 

 

Дымососы

0.95+0,95

 

 

 

 

Циркуляционный насос СО

 

4,0

 

 

 

Циркуляционный насос ГВС

 

0,55

 

 

 

Циркуляционный насос калорифера

 

0.5

 

 

 

Трехходовой смесительный клапан

 

0,1

 

 

 

Рециркуляционный насос ГВС

 

 

0,25

 

 

Подпиточный насос

 

 

0,55

 

 

ХВО

 

 

0,5

 

 

Розетки

 

 

 

0,5

 

Освещение

 

 

 

0,3

 

Автоматика общая

 

 

 

0,1

 

ИТОГО;                    10,59

3,24

5.15

1,3

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. расчетное электропотребление котельной

 

В результате расчетов получены требуе­мые тепловые и электрические характери­стики для каждого блока котельной. Так, для определения теплоемкости выпускаемой продукции необходимо учесть, что топливо сжигается в котле с КПД 85 %, блок пластин­чатых теплообменников - 96 %, в блоке ГВС теплообменник кожухотрубный, с КПД 90 %. Электроемкость блоков рассчитывается с учетом КПД насосов 80 %, автоматики - 99 %, освещения - 83 %.

В таблице 3 приведены расчетные данные теплоемкости, электроемкости и энергоем­кости продукции каждого блока в условных топливных единицах.

Блоки котельной

Мощность тепловая кг.у.т\час.

Мощность электрическая, кг.у.т\час.

Суммарная мощность

блока, кг.у л час.

Выработанная тепловая мощность, (продукция) ткал час

Теплоемкость

продукции, кг.у,т./ед.прод

Электроемкость продукции, кг.у.т./ед.прод

Энергоемкость

продукции, кг.у.т,/ед,прод

Блок кот-та

114,00

0,62

114,62

0,75

151,99

0,83

152,83

Блок тепл-ов

66,97

0,79

67,76

0,475

140,99

1,66

142,65

Блок ГВС

3,97

0,18

4,15

0,105

143,00

1,76

144,76

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица3.Энергоемкость продукции

 

Далее построим график энергетического пространства котельной (рис.3).

рис3.jpg

 

Анализ полученных результатов показал ,что затраты энергии в форме теплоты и электричества не сопоставимы.

Теплоемкость продукции для блока котель­ного агрегата и блока теплообменников отличаются на 12 условных единиц, то есть затраты теплоты сопоставимы для первых двух блоков. Это можно объяснить тем, что транспорт теплоты от первого блока осу­ществляется во второй и далее в третий, тем самым увеличивая затратную часть второго блока. По электроемкости затраты второго и третьего блоков сопоставимы.

Требуется провести учет работы системы в зависимости от изменения температуры наружного воздуха и сравнить результаты с экспериментальными данными.

Реутов А. Н.

 

Литература:

Игонин В. И. Пути повышения эффективно­сти теплоэнергетических систем. Монография. - Вологда, ВоГТУ, 2007. - 119 с.Реутов А. Н., Игонин В. И. К вопросу постро­ения координатного энергетического про­странства состояния промышленной тепло­энергетической системы. Материалы Третьей международной научно-технической конферен­ции «Автоматизация и энергосбережение маши­ностроительного производства, технология и надёжность машин, проборов и оборудования», 10-12 декабря 2007 г. - Вологда, ВоГТУ, 2007 г.

 БИОЭНЕРГЕТИКА №1 (10) 2008



 


Котломонтажсервис

Телефон: 89039497520





115230, г. Москва, проезд Хлебозаводский, д. 7, стр. 9, этаж 2, пом.9, комн.9
Тел.: 8 (903) 949-75-20
E-mail: kotel@kotel.ru