Пароконденсатна система 5 секретів зниження витрат Spirax Sarco Україна
У сфері мінімізації витрат за експлуатацію пароконденсатних систем можна назвати кілька основних напрямів діяльності:
Оснащення пароспоживаючих установок ефективними конденсатовідвідниками
Конденсатовідвідник (англійською – steam trap – пастка для пари) – пристрій, що не дозволяє пару залишити теплообмінний простір до повної його конденсації. Тільки наявність справного конденсатовідвідника може гарантувати повне використання енергії пари та відсутність пролітної пари.
Наявність прогонової пари призводить до таких неприємних наслідків:
- підвищення пароспоживання обладнання до 5 разів від номіналу;
- падіння тиску в паророзподільній системі і, як наслідок, неможливість роботи обладнання за необхідних параметрів;
- «Передавлювання» апаратами, що працюють на високому тиску, апаратів, що працюють на низькому, як наслідок – проблеми з відведенням конденсату від останніх, порушення технологічних (температурних) режимів;
- неможливість ефективного збору та повернення конденсату.
Повернення конденсату
Конденсат, що утворюється в теплообмінному обладнанні містить до 25% теплової енергії пари. Вкрай важливо використовувати цю енергію для підвищення ефективності функціонування всієї пароконденсатної системи. Найбільш доцільно повертати весь конденсат у котельню - деаератор або конденсатний бак.
При загальному споживанні пари 1000 кг/годину і 70% повернення конденсату в деаератор необхідно додатково додати і нагріти 30% (300 кг/год) поживної води. Температура конденсату в деаераторі – 104 ºC, температура живильної води – 10 0C.
Для нагрівання 1 кг води з 10 до 104ºC потрібно: 1кг х104ºC х 4,19 кДж/кг = 436 кДж.
За одну годину витрачатиметься 436 кДж х 300 кг/год = 130,8 МДж/год.
При цілорічному режимі роботи котельні потрібно 130,8 МДж/год х 8400 год = 1099 ГДж/год або 262,2 ГКал/год.
Знаючи вартість однієї Гкал, не складно перевести отримані цифри у грошовий еквівалент. Якщо порахувати витрати на хімводопідготовку, економічний ефект буде ще вагомішим.
Використання пари вторинного закипання
На виході з теплообмінного простору температура конденсату близька до температури насиченої пари. Потрапляючи в конденсатопровід з тиском, зазвичай близьким до атмосферного, частина конденсату миттєво закипає і перетворюється на пару низького тиску, звану парою вторинного закипання.
Кількість пари вторинного закипання може становити до 15% і більше, тобто. на 1000 кг конденсату виходить до 150 кг пари низьких параметрів, які можна використовувати у виробництві. Застосування схем з використанням пари вторинного закипання особливо доцільно в умовах, де в роботі безперервно знаходяться установки під високим тиском, і витрата пари значна.
Автоматична верхня продування котлів по солевмісту
Практично всі котли вимагають періодичного продування для підтримки солевмісту води всередині котла на певному рівні. Кількість води, яку потрібно випустити з котла, залежить від хімічного складу живильної води, ефективності системи хімводопідготовки, моделі котла та інших параметрів.
Малюнок 1. Ручне продування котла
Застосування систем автоматичного контролю концентрації розчинених речовин у котловій воді шляхом вимірювання електричної провідності води дозволяє без постійної присутності оператора та лаборантів:
- Підтримуватирівень солевмісту на рівні близькому до максимально можливого, мінімізуючи цим втрати тепла, пов'язані з продувками, а також витрати, пов'язані з хімводопідготовкою.
- Забезпечити вироблення чистої пари, знижуючи ймовірність забруднення продуктів, блокування арматури та підвищеного утворення накипу.
- Зменшити освіту накипу в котлі і тим самим витрати на обслуговування та ремонт котла.
Малюнок 2. Автоматичне продування котла
Блокові теплопункти
На великій кількості підприємств для підготовки гарячої води для потреб виробництва, а також у системах ГВП та опалення досі застосовуються громіздкі баки-акумулятори та кожухотрубні теплообмінники. Застосування накопичувальних баків обумовлено наявністю пікових витрат у деяких виробничих процесах.
Основний недолік подібних рішень – значний перевитрата теплової енергії, через втрати тепла від бака, трубопроводів та іншого обладнання в атмосферу. Крім цього, в роботі постійно знаходиться насосне обладнання, а самі баки займають багато місця.
Для мінімізації витрат тепла у цьому напрямі рекомендується застосовувати блокові теплові пункти з урахуванням пластинчастих пароводяних теплообмінників. Сучасні теплопункти дуже компактні, здатні вмить реагувати на зміну навантаження, і працюють у повністю автоматичному режимі. Споживання пари на цих установках в моменти відсутності аналізу гарячої води дуже мало.
Ми розглянули далеко не всі напрямки діяльності з питань раціонального використання пари. Для того щоб привести пароконденсатну систему у відповідність до сучасних вимог, необхідно також розглядати питання автоматизації технологічних процесів, впровадження систем обліку тепловоїенергії, правильної організації паророзподільної системи та системи збору та повернення конденсату. Безумовно, більшість зазначених заходів мають на увазі певні матеріальні витрати, але можна з упевненістю сказати та довести, що всі ці витрати окупають себе дуже швидко.