Понять, экономичен паровой котел или нет, просто взглянув на его часовой расход топлива, невозможно. Давление вырабатываемого пара, температура питательной воды, КПД котла, скорость возврата конденсата, величина продувки и работа горелки под нагрузкой должны оцениваться вместе. Следовательно, «Сколько кубометров природного газа нужно для 1 тонны пара?» Единого ответа на этот вопрос, применимого для каждого учреждения, не существует.
Правильный подход — найти полезное тепло, необходимое для преобразования одной тонны питательной воды в пар при желаемом давлении, и разделить это значение на фактический КПД котла. Если результат разделить на низшую теплоту сгорания топлива, получится приблизительный расход топлива.
Ключевые переменные, определяющие стоимость производства пара
Давление пара
По мере увеличения давления пара температура насыщенного пара и содержание энергии изменяются. В расчете следует использовать не только «кипение тонны воды», но и разницу энтальпий, необходимую для превращения питательной воды от ее текущей температуры в пар при желаемом давлении.
Температура питательной воды
Подавать в котел воду температурой 20 °С – это не то же самое, что подавать воду температурой 90–105 °С с горячим конденсатом и поддержкой деаэратора. Котел потребляет меньше энергии для получения более горячей питательной воды. По этой причине резервуар для конденсата и бак деаэратора являются не только вспомогательным оборудованием, но и частями системы, влияющими на эксплуатационные расходы.
Фактическая эффективность котла
Каталог выходов может указывать на идеальные или заданные условия испытаний. На фактическую эффективность работы влияет коэффициент нагрузки, избыток воздуха, температура дымовых газов, чистота поверхностей теплопередачи, качество топлива и количество остановок и запусков. Измеренные расход топлива и производство пара следует принимать за основу при точном расчете затрат.
Коэффициент возврата конденсата
Горячий конденсат, возвращающийся из процесса, возвращает как воду, так и содержащееся в нем тепло. По мере увеличения возврата конденсата потребность в подпиточной воде, реагентах для водоподготовки и топливе может снизиться. Однако конденсат с риском загрязнения маслом или технологическими химикатами не следует направлять непосредственно в котел; Оно должно пройти контроль качества.
Блеф и потери на линии
Высокая скорость продувки означает потерю горячей воды и энергии. Утечки пара, недостаточная изоляция, неисправные уловители и выброс пара в атмосферу также приводят к потере энергии, вырабатываемой в котле, до того, как она достигнет процесса.
Формула расчета расхода топлива
Приблизительный расчет можно провести, исходя из следующего энергетического баланса:
Необходимое количество топлива = [Расход пара × (энтальпия пара — энтальпия питательной воды)] / [КПД котла × низшая теплота сгорания топлива]
Здесь:
- Расход пара кг/ч,
- Значения энтальпии, кДж/кг,
- КПД котла в десятичном значении.
- Низшая теплота сгорания топлива принимается в кДж/Нм³ или кДж/кг.
Фактическая низшая теплотворная способность топлива должна быть получена на основе анализа поставщика. Использование фиксированной стоимости природного газа в Интернете дает лишь предварительную оценку, поскольку состав газа и условия выставления счетов могут измениться.
Пример: расчет природного газа для 1 тонны пара в час
Например, предположим, что насыщенный пар производится при давлении около 10 бар, температура питательной воды составляет 80 °C, а КПД котла принимается равным 90 процентам. Точные значения энтальпии, которые будут использоваться, следует брать из действующей таблицы пара. Примерно:
- Определяется энтальпия желаемого пара.
- Энтальпия питательной воды с температурой 80 °C извлекается.
- Разница умножается на расход пара 1000 кг/ч.
- Результат делится на 90 процентов эффективности.
- Полученная топливная энергия делится на низшую теплоту сгорания природного газа, что является основой для выставления счетов.
Этот метод наглядно показывает предположения, а не только теоретический расход корпуса котла. На самом объекте к стоимости тонны пара также следует добавить вентиляторы, насосы, водоподготовку, потребление химикатов, электричество, персонал, техническое обслуживание и незапланированные простои.
Как найти реальную стоимость тонны пара?
Самый надежный метод — использовать данные, измеренные за определенный период:
| Измеряемая ценность | Почему это необходимо? |
|---|---|
| Общее производство пара | Знаменатель себестоимости единицы продукции |
| Расход топлива и цена за единицу | Показывает наибольшие переменные затраты |
| Подпиточная вода и возврат конденсата | Указывает на потери воды, химикатов и тепла |
| Объем продувки | Указывает на потери горячей воды и энергии |
| Потребление электроэнергии | Включая вентиляторы, насосы и вспомогательные системы |
| Расходы на техническое обслуживание и химию | Дополняют общую стоимость владения |
| Часы работы и интенсивность нагрузки | Показывает потери при частичной нагрузке |
Стоимость тонны пара = Общие расходы паровой системы за период / Чистая тонна пара, произведенная за период
Важно, чтобы показания счетчиков считывались в один и тот же интервал времени. Если топливо измеряется ежемесячно, а пар ежедневно, сравнение может ввести в заблуждение.
С чего начать снижение расхода топлива?
Первый шаг — не покупать новый котел, а измерить место потери. Высокая температура дымовых газов указывает на загрязнение поверхностей теплопередачи или возможность рекуперации тепла; Высокое содержание кислорода означает больше воздуха; Низкий возврат конденсата может указывать на потери на стороне процесса.
Основные области для улучшения:
- Регулировка воздухо-топливной горелки и модуляция нагрузки,
- Регулярная очистка поверхностей теплопередачи.
- Оценка тепла дымовых газов с помощью экономайзера,
- Утилизация конденсата и пара,
- Правильная изоляция паропроводов и конденсатопроводов.
- Устранение неисправных ловушек и утечек.
- Предотвращение производства при неоправданно высоком давлении.
- Контролируемое управление качеством воды и скоростью продувки.
Какую информацию о потреблении следует запрашивать при сравнении предложений?
Два котла не следует сравнивать только по номинальному проценту эффективности. В предложениях должно быть четко указано, при каких условиях задаются паропроизводительность, рабочее давление, температура питательной воды, низшая теплота сгорания топлива, норматив испытаний, минимальная нагрузка, диапазон модуляции горелки и расход электроэнергии на собственные нужды.
модели паровых котлов компании Hisarmak оцениваются в зависимости от мощности, давления и структуры топлива установки. Данные процесса можно предоставить в форме запроса парового котла для предварительного выбора.
Часто задаваемые вопросы
Имеется ли точное количество природного газа на 1 тонну пара?
Нет. Давление, температура питательной воды, КПД котла, низшая теплота сгорания газа, продувка и потери в системе меняют результат.
Достаточно ли эффективности каталога для расчета стоимости?
Может использоваться для предварительного расчета; Значения топлива, пара и дымовых газов, измеренные в полевых условиях, более надежны для принятия решений по бюджету и экономии.
Почему возврат конденсата так важен?
Конденсат – это горячая и очищенная вода. Переработка его надлежащего качества может снизить затраты на топливо, а также воду, химикаты и сточные воды.
Обеспечивает ли экономайзер одинаковую экономию на всех предприятиях?
Нет. Точное соотношение не следует указывать без изучения температуры дымовых газов, часов работы, профиля нагрузки, температуры питательной воды и пределов коррозии от конденсации.
Технические ресурсы
- Т.Р. Министерство энергетики и природных ресурсов, Оптимизация промышленных систем — паровые системы.
- Т.Р. Минэнерго и природных ресурсов, Энергоэффективные технологии в промышленности.