VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Задачей режимно-наладочных испытаний энергетических котлов ТЭЦ является выявление оптимальных условий работы и составлениe режимных карт. Различают следующие испытания котлов: режимно-наладочные (проводятся для выявления оптимальных значений коэффициента избытка воздуха), приемно-сдаточные (проводятся с целью проверки экономических показателей), эксплуатационные (проводимые после капитального ремонта или реконструкции), специальные (проводятся для выявления характеристик отдельных элементов).

Эксплуатация парового газового котла должна производиться согласно его режимной карте. Цель режимной карты – определить нужное давление газа и воздуха при определенной нагрузке котла. Процесс горения при этом должен быть наиболее полным и стабильным, эксплуатация котла эффективной и безопасной. Режимная карта составляется по результатам теплотехнических испытаний при осуществлении пусконаладочных работ. Режимная карта может быть выполнена в виде таблицы или графика. Ниже приведена в таблице режимная карта одного из энергетических котлов (БКЗ-220) [1].

Таблица.

Режимная карта котла БКЗ-220 при расчетной температуре t_пв=200⁰С

Наименование параметра, размерность	Условн. обознач.	Производительность котла по прибору, т/ч
		100	120		140	160		180	200	220
Давление перегретого пара в паропроводе, кгс/см2	Рпе	94
Давление перегретого пара за ГПЗ, кгс/см2	РГПЗн	99
Температура перегретого пара, 0С	tпе	530
Температура питательной воды, 0С	tпв	200
Давление газа за регулятором, кгс/см2	Рг.рк	0,117	0,12		0,16	0,2		0,25	0,3	0,36
Давление газа перед горелками, кгс/м2	Ргор	500	750		1000	1300		1650	2000	2400
Давление воздуха за ВЗП, кгс/м2	РВ	15	18		25	30		40	50	65
Давление воздуха за ДВ, кгс/м2	РВ	25	37		50	70		90	115	150
Расход газа, м3/ч	Вг	8500	10100		11700	13300		14900	16500	18100
Расход газа с поправкой, м3/ч	Вг	8000	9600		11000	12600		14100	15600	17000
Содержание О2 в дымовых газах за КПП, %	О2шт	2,9		2,0	1,4		1,2
Содержание О2 в дымовых газах за КПП, %	О2testo	2,5		2,4	1,7		1,5
Коэффициент избытка воздуха за КПП	αкпп	1,18		1,12	1,08		1,07
Содержание СО в уходящих газах, мг/м3	СО	Не более 50 мг/м3 (прив. к нормативн. О2=6%)
Температура уходящих газов, 0С	tух	93,2	94		96	97		99	101	104
Содержание оксидов азота в уходящих газах, мг/м3 Приведенное к α=1,4 (норм. О2=6%)	NOх	500	550		600	700		820	950	1150
КПД котла , %	Ƞкбр	94,8	95,1		95,3	95,4		95,4	95,3	95,3
Удельный расход условного топлива на выработку 1Гкалл тепла, кг/Гкал	bу	150,7	150,2		150,0	149,8		149,8	149,9	150,0

Основным показателем эффективной работы котельной установки является удельный расход топлива на единицу выработанной тепловой энергии [2].

Представлены графические зависимости потерь теплоты и КПД теплогенераторов от коэффициента избытка воздуха и тепловых нагрузок котлов (см. рис. 1 - рис. 6).

Рис. 1. Зависимость q₂ от температуры уходящих газов t_ух

Из графических зависимостей видно, что минимальная потеря теплоты с уходящими газами у котла БКЗ-220, а максимальная потеря теплоты у котла ТП-170. Это связано с разной конструкцией котлов и различным КПД.

Рис. 2. Зависимость q₂ от коэффициента избытка воздуха _ух

Чем выше коэффициент избытка воздуха, тем больше потери с уходящими газами q₂. На рис. 2. минимальные потери теплоты у котлоагрегата БКЗ-160, так как у него наименьший α_ух.

Рис. 3. Зависимость q₅ от тепловой нагрузки котла Q_к

Из рис. 3. можно увидеть что с увеличением тепловой нагрузки котлов БКЗ-160, БКЗ-220, ТП-170 резко возрастает потеря теплоты от наружного охлаждения поверхностей нагрева q₅. Наименьшие потери q₅ при номинальных режимах работы энергетических котлов.

Рис. 4. Зависимость КПД котла от тепловой нагрузки котла Q_к

На графической зависимости КПД от тепловой нагрузки котла видно, что у более современного котла БКЗ-220 коэффициент полезного действия выше, чем у котлоагрегатов более раннего выпуска. Если сравнить одни и те же тепловые нагрузки разных котлов, то видно, что наименьший КПД у котла ТП-170.

В последние годы в связи с актуальностью экологических разработок и наличием совершенной измерительной техники технологические карты энергетического оборудования стали дополняться его экологическими характеристиками [2].

Рис. 5. Зависимость содержания оксидов азота в уходящих газах от производительности котла

Анализируя график зависимости содержания оксидов азота в уходящих газах от производительности котла можно выявить закономерность: с увеличением производительности котла увеличивается и содержание оксидов азота в уходящих газах. Для их снижения необходимо применить природоохранные мероприятия.

Рис. 6. Зависимость расхода условного топлива от производительности котла

Проведение режимно-наладочных испытаний на котельных агрегетах является одним из самых эффективных малозатратных методов энергосбережения. Режимно-наладочные испытания позволяют выявлять недостатки в техническом состоянии и режимов эксплуатации котлов, определить и реализовать перечень мероприятий, повышающих экономичность работы котла: оптимизация уровней избытка воздуха в разных частях газового тракта котла, температуры уходящих газов, установление оптимального режима водоподготовки, обеспечивающего минимальное образование накипи на внутренних поверхностях нагрева, все это позволяет снизить расход топлива.

Библиографический список

2. Режимные карты и технические паспорта котлов БКЗ-160, БКЗ-220, ТП-170

3.Лебедева, Е. А. Охрана воздушного бассейна от вредных технологических и вентиляционных выбросов.: - Нижний Новгород: ННГАСУ, 2009.- 197 с.

Код для цитирования: Скопировать