«Экспресс-анализ» работы котельного агрегата на эксплуатационных параметрах
Правилами ПТЭ ТЭ регламентируется следующая периодичность проведения режимно-наладочных испытаний котлов:
- для твёрдого и жидкого топлива - 1 раз в пять лет;
- для газообразного - 1 раз в три года.
В процессе эксплуатации имеет место физический износ основного и вспомогательного котельного оборудования, в том числе:
- появление загрязнений на распределительных и перфорированных шайбах смесительного устройства горелки;
- выгорание амбразур горелок;
- износ штока регулирующих клапанов;
- занос поверхностей нагрева и т.д.
Всё это приводит к изменениям процесса горения в сторону ухудшения, уменьшению КПД и перерасходу топлива. Наиболее распространенным признаками отклонений параметров работы котла от оптимальных являются:
- появление в уходящих газах продуктов неполного сгорания в виде угарного газа;
- повышение температуры уходящих газов за котлом / водяным экономайзером.
В данном случае эксплуатирующая организация по причине отсутствия стационарных газоанализаторов и определённого набора КИПиА, не наблюдает данных отклонений. Если своевременно не выявить отклонения параметров горения от нормативных, то это приведёт к необходимости проведения внепланового ремонта горелочных устройств и котла в целом, что весьма долго и затратно, а также приводит к простою оборудования.
Таблица №2 - рекомендуемая периодичность проведения проверки соотношения «топливо-воздух».
№ п/п | Вид топлива | Тип котла | Тип горелки / вид топливоподачи | Рекомендуемый срок проведения испытаний |
---|---|---|---|---|
1. | Природный газ | Водогрейный / Паровой | Автоматизированная горелка | 1 раз в ОЗП |
Горелка с ручным регулированием | 3 раза в ОЗП | |||
2. | Жидкое топливо (мазут, дизельное топливо, печное) | Водогрейный / Паровой | Автоматизированная горелка | 1 раз в ОЗП |
Горелка с ручным регулированием | 1 раз в квартал | |||
3. | Твёрдое топливо (уголь, торф, дрова, опил, щепа) | Водогрейный / Паровой | Ручная загрузка | После каждой смены партии топлива |
Механизированная подача | После каждой смены партии топлива |
Данные работы позволят:
- Минимизировать потери тепловой энергии с уходящими газами и химическим недожогом.
- Свести к минимуму количество вредных выбросов в атмосферу.
- Увеличить КПД теплового агрегата и снизить удельный расход топлива на выработку 1 единицы выпускаемой продукции.
Для полного сжигания топлива требуется конкретное количество кислорода, который содержится в атмосферном воздухе. При этом недостаточное количество воздуха приводит к образованию продуктов неполного сгорания, и как следствие, возрастают потери в денежном эквиваленте в виде несожжённого топлива и повышается процент вредных выбросов в атмосферу. С другой стороны при избыточной подаче кислорода топливо сгорает практически полностью, но значительная часть тепловой энергии расходуется на нагрев лишнего воздуха, не участвующего в горении. Кроме этого увеличивается потребление электроэнергии тягодутьевыми механизмами.
Основные причины отклонений показателей процесса горения от оптимальных является:
- Редкое проведение режимно-наладочных испытаний (РНИ), по результатам которых составляются режимные карты. Согласно ПТЭ ТЭ, не чаще одного раза за 3-5 лет (даже без учета того, что РНИ, как правило, проводятся летом, а основная эксплуатация - зимой).
- Изменение температуры окружающей среды от +30 °C до -30 °C вызывает изменение плотности воздуха (уравнение Менделеева-Клапейрона) на 24 %: от 1,164 кг⁄м3 до 1,451 кг⁄м3. При этом содержание кислорода в кубометре воздуха увеличивается на 5 %.
- Ошибки при проведении предыдущих РНИ.
- Нестабильный состав и температура топлива (особенно критично для жидкого топлива: нефть, мазут).
- Постепенный износ оборудования, наличие присосов воздуха.
- Человеческий фактор при настройке работы тепловых агрегатов, согласно режимных карт.
- Изменение тяги и аэродинамического сопротивления в системе, по причине постепенного износа или появления трещин.
Точное и необходимое количество кислорода зависит от многих факторов: режима работы теплового агрегата, времени года, типа и состояния горелок и т.п. Но периодически контролировать концентрацию продуктов неполного сгорания и удерживать её на разрешенном нормами уровне и поддерживать оптимальное количество воздуха с точки зрения экономии топлива можно посредством проведения ЭКСПРЕСС-ИСПЫТАНИЙ.
ООО «ЭЛИТЭП» обладает всем необходимым для выполнения данных испытаний парком поверенных надёжных измерительных приборов:
- Переносной газоанализатор производства ООО «Дитангаз» марки ДАГ-500.
- Переносной газоанализатор производства ООО «MRU GMBh» марки Optima-7.
Таблица №3 – технические характеристики газоанализаторов.
№ п/п | Наименование прибора | Марка прибора | Зав.№ | Измеряемый параметр | Ед. изм. | Диапазон изм | Погрешность |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Газоанализатор переносной | Optima 7 | 331949 | О2 | об.% | 0…20,9 | ±0,2 об.% |
СО | ррм | 0…10000 | ±5% | ||||
NO | ррм | 0…4000 | ±10% | ||||
SO2 | ррм | 0…4000 | ±10% | ||||
Температура продуктов сгорания | °C | -20...+800 | ±1% | ||||
Давление / разрежение | мбар | -100…+100 | ±1% | ||||
Температура воздуха | °C | -20...+100 | ±1°C | ||||
2 | Газоанализатор переносной | ДАГ-500 | 18225-99 | О2 | об.% | 0...20,9 | ±0,2 об.% |
СО2 | об.% | 0...21 | ±0,5 об.% | ||||
СО | ррм | 0...30000 | ±5% | ||||
SO2 | ррм | 0...4000 | ±10% | ||||
SO | ррм | 0...2000 | ±10% | ||||
NO2 | ррм | 0...100 | ±15% | ||||
α | о.е. | 1,0...9,9 | - | ||||
Температура воздуха | °C | -20...+60 | ±2°C | ||||
Температура продуктов сгорания | °C | -20...+800 | ±1% | ||||
Давление / разрежение | мбар | -50…+50 | ±5% |
По результатам испытаний персоналом ООО «ЭЛИТЭП» разрабатывается список энергосберегающих рекомендаций по восстановлению регламентированных изготовителем технико-экономических характеристик теплового агрегата.