Проблема с слишком большим котлом
На гальваническом предприятии установлен паровой котел, работающий на природном газе-, производительностью пара 1200 кг/ч. Фактическая установившаяся-потребность пара из технологических резервуаров составляет 450 кг/ч-всего 38 % мощности котла. Котел часто включается и выключается, работая с низкой эффективностью в течение коротких периодов горения. Причина использования котла слишком большого размера исторична: когда металлический нагреватель выходит из строя и резервуар после замены приходится повторно нагревать из холодного состояния, пиковая потребность в пару резко возрастает до 900 кг/ч. Котел был рассчитан на этот пик, а не на постоянную нагрузку.
Частая замена металлических нагревателей-каждые 6-12 месяцев при интенсивной эксплуатации-создает периодические пиковые нагрузки, из-за которых объект оказывается в котле слишком большого размера. Энергетические затраты, связанные с таким превышением размеров, сохраняются из года в год, независимо от того, насколько эффективно работает установившийся процесс.
Теплообменники из ПТФЭ со сроком службы 15+ лет исключают частую замену. Пиковая потребность в повторном нагреве возникает раз в 15+ лет, а не один или два раза в год. Это позволяет подобрать-размер котла в соответствии с постоянной-нагрузкой в состоянии плюс небольшой запас, что значительно повышает годовой КПД котла.
Штраф за превышение габаритов снижает эффективность котла
Котел, работающий на 38% номинальной мощности, имеет множественные потери эффективности. Потери при циклировании происходят потому, что котел отключается, когда потребность в паре падает ниже минимальной скорости горения, а затем должен продуваться и перезапускаться, когда потребность восстанавливается. Каждый цикл тратит топливо за счет удаления горячих дымовых газов и повторного нагрева массы котла. Потери в режиме ожидания происходят потому, что масса котла постоянно излучает тепло в окружающую среду, независимо от того, работает он или нет. Для котла увеличенной мощности время ожидания составляет большую долю от общего количества часов работы. Эффективность сгорания ниже при частичной нагрузке, поскольку управление соотношением воздух-топливо оптимизировано для расчетной скорости горения.
Совокупный эффект представляет собой сезонный КПД 70-75% для котла сильно увеличенных размеров по сравнению с 82-85% для котла подходящего размера, работающего при близкой к расчетной мощности. Разрыв в эффективности в 10–15 процентных пунктов представляет собой увеличение расхода топлива на 13–18% при той же полезной мощности пара.
| Параметры котла | Негабаритный (1200 кг/ч при нагрузке 450 кг/ч) | Правый-размер (600 кг/ч при нагрузке 450 кг/ч) |
|---|---|---|
| Средняя нагрузка в % от мощности | 38% | 75% |
| Частота езды на велосипеде | Высокий (короткие-циклы при низком спросе) | Низкий (модулирует в пределах диапазона) |
| Потери в режиме ожидания в % от входного сигнала | 8-12% | 3-5% |
| Эффективность сгорания при средней нагрузке | 78-80% | 82-84% |
| Сезонная эффективность | 70-75% | 82-85% |
| Годовой расход топлива (6000 ч, пар 450 кг/ч) | 3600–3850 млн БТЕ | 3180–3300 млн БТЕ |
| Годовая стоимость топлива: 4,50 долл. США/миллион БТЕ. | $16,200-$17,325 | $14,310-$14,850 |
| Ежегодный штраф за стоимость топлива | $1,350-$2,475 | Базовый уровень |
Правильная-возможность определения размера
Когда теплообменники из ПТФЭ исключают частые пики повторного нагрева, котел может быть-размером правильного. Для объекта с постоянной нагрузкой 450 кг/ч котел производительностью 600 кг/ч обеспечивает запас на 33 % выше установившегося режима,-достаточный для нормальных эксплуатационных изменений и для редких случаев повторного нагрева после замены тефлонового теплообменника 15+ лет в будущем.
Покупка и установка котла подходящего-размера обходится дешевле, чем замена котла большего размера. Ежегодная экономия топлива в размере 1350–2475 долларов США, хотя и скромная в процентах от общей стоимости энергии, за 15 лет достигает 20 000–37 000 долларов США. Экономия является прямым следствием надежности ПТФЭ, устраняющей частые пиковые нагрузки, приводящие к превышению номинальных размеров.
Если срок службы существующего котла увеличенной мощности приближается к концу, возможность заменить его на более эффективный агрегат меньшего размера добавляет экономию капитальных затрат на котел меньшего размера к продолжающейся экономии энергии. Преобразование ПТФЭ позволяет принять правильное-решение по выбору размера.
Дополнительное снижение износа при езде на велосипеде
Частая езда на велосипеде не только приводит к перерасходу топлива,-но и ускоряет износ котла. Каждый цикл запуска вызывает термическую нагрузку на трубы котла, огнеупорные материалы и компоненты горелки. Котел, который работает 20 раз в день, изнашивается быстрее, чем тот, который работает 5 раз в день. Сокращение циклов работы за счет использования ПТФЭ,-обеспечивающего правильный-размер, продлевает срок службы котла и снижает затраты на его техническое обслуживание. Эти дополнительные выгоды, хотя и труднее поддаются количественной оценке, усиливают финансовое обоснование.
Краткое содержание
Надежность теплообменника из ПТФЭ исключает частые пики повторного нагрева, которые вынуждают предприятия использовать котлы больших размеров, что позволяет подобрать-размеры, соответствующие устойчивому-потреблению пара. Повышение эффективности котла на 10-15 процентных пунктов позволяет сэкономить 1350–2475 долларов США в год на стоимости топлива для типичного предприятия по гальванопокрытию, что в течение 15 лет составит 20 000–37 000 долларов США. Когда срок службы существующего котла подходит к концу, замена подходящего размера позволит сэкономить капитальные затраты. Снижение циклического износа продлевает срок службы котла.
Инженерная поддержка для анализа правильного-размера котла с преобразованием ПТФЭ доступна после предоставления данных о текущей мощности котла, профиле потребления пара, частоте замены нагревателя и данных о стоимости топлива.
