16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/teploenergetika/18/7995170.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03 (18) июнь 2015 года

Какое количество расходного топлива экономически выгоднее иметь в котельной

Оборудование и технологии К. т. н. Игорь ДУБРОВИН, к. т. н. Евгений ДУБРОВИН
Какое количество расходного топлива экономически выгоднее иметь в котельной

При эксплуатации поселковых и сельских котельных, расположенных далеко от города, актуален вопрос количества или запаса расходного топлива, которое необходимо иметь для работы котлов установленное время.

Малый запас расходного топлива в котельной не обеспечивает установленное время работы котлов без подвоза нового топлива. В то же время большой запас топлива, способный обеспечить заданное время работы котлов без его подвоза, требует выделения в котельной дополнительных помещений.

Попробуем разобраться с экономической точки зрения, какое количество расходного топлива должно находиться в котельной.



Чем определяется запас топлива в котельной

Согласно СНиПу и другим руководящим документам, при доставке топлива автомобильным транспортом котельная должна работать автономно на этом топливе в течение пяти суток. Из этого следует, что необходимый запас топлива, как минимум, должен обеспечить непрерывную работу всех котлов котельной на максимальном режиме в течение 120 часов. Именно с учетом этого требования и определяется необходимый запас (количество) расходного топлива, которое следует иметь в котельной.

Доставка топлива автотранспортом в котельную может осуществляться и в меньшие сроки, чем это предусмотрено руководящими документами.



Проблемы использования того или иного вида топлива

В негазифицированных населенных пунктах котельные комплексы ЖКХ сегодня наряду с твердым топливом потребляют и жидкие виды топлив, к которым относятся дизельное топливо и топочный мазут.

Самым дешевым топливом, несомненно, является каменный уголь, однако технологический цикл его подготовки к использованию и процесс удаления шлака из топки котла после сжигания довольно длительны и трудоемки.

Наиболее предпочтительно для котлов с точки зрения их эксплуатации дизельное топливо. Оно отличается более высоким качеством и не требует предварительного подогрева перед сжиганием. Однако основной причиной отказа от широкого использования дизтоплива является его относительно высокая цена, что, в конечном итоге, значительно увеличивает стоимость услуг ЖКХ за тепло и горячую воду. Именно поэтому в негазифицированных поселках в настоящее время широко используется более дешевый высоковязкий вид котельного топлива – топочный мазут марки М-100.

При этом основная эксплуатационная проблема практического использования топочного мазута М-100 в котлах – необходимость его предварительного подогрева до температуры +90 – +95 ºС, который производится паровыми или электрическими подогревателями, расположенными внутри расходной емкости. Подогрев топочного мазута осуществляется для снижения его вязкости и уменьшения плотности, чтобы обеспечить нормальную текучесть по трубопроводам и качественный распыл в топке котла.

Но известно, что при организации подогрева мазута паром или горячей водой необходимо иметь дополнительную систему, элементы которой расположены в том числе и внутри расходной емкости, что не всегда технически оправдано и экономически выгодно, особенно в котельных малой мощности. Кроме того, при подогреве мазута в расходной емкости горячей водой или паром рано или поздно происходит обводнение топлива. Именно поэтому в большинстве сельских котельных подогрев топочного мазута в расходной емкости производится при помощи электрических теплонагревательных элементов (ТЭНов), которые априори требуют на свою работу электрическую энергию.



Что выгоднее приготавливать: малый или большой объем?

Известно, что основным эксплуатационным показателем, влияющим на суммарный расход электроэнергии, необходимой для реализации обязательных технологических процессов топливоподготовки, служит объем (количество) расходного топлива, которое следует подготовить к использованию. Для качественного сжигания топочного мазута необходимо реализовать целый ряд технологических процессов, совокупность которых составляет законченный технологический цикл топливоподготовки; очевидно, что практическая реализация процессов топливоподготовки невозможна без перекачки топлива по трубопроводам, а следовательно, и работы топливных электронасосов. Для практической реализации всех процессов топливоподготовки мазута требуется электрическая энергия, приводящая в работу насосы, питающая ТЭНы расходных цистерн и обеспечивающая функционирование ротационных форсунок при их наличии. При этом суммарное количество потребляемой электроэнергии определяется составом и мощностью включенных механизмов и устройств, потребляющих ее, временем их работы в течение определенного периода, например в сутки, неделю, месяц, квартал, год и т. д.

Авторами разработана методика оценки электропотребления на подготовку и сжигание топочного мазута М-100 в котельных. Методика предназначена для определения затрат электроэнергии при реализации обязательных технологических процессов на всех этапах подготовки мазута к сжиганию и составлена с учетом минимальных потерь тепла в окружающую среду от элементов топливоподающей системы (все элементы системы имеют хорошую теплоизоляцию).

Настоящая методика была использована для определения и сравнения затрат электроэнергии на подготовку к сжиганию расходного мазута марки М-100 в топливной системе водогрейных котлов КВ-1,74 с ротационными форсунками котельной поселка Рабитицы (запас мазута 4,0 кубометра) и котельной поселка Извара (запас мазута 15 кубометров) Волосовского района Ленинградской области.

Расчеты, выполненные по нашей методике, показали, что подготовка к использованию малого объема мазута значительно сокращает время одного цикла топливоподготовки, а следовательно, и расход электроэнергии на его реализацию. Так, в котельной поселка Рабитицы расходы электроэнергии на выполнение мероприятий одного технологического цикла составили:

• на подогрев 4,0 кубометра мазута до заданных температур (режим нагрева мазута в расходной емкости и подогревателе из «холодного» состояния) – 320 кВт / цикл;

• на поддержание заданных температур в емкостях (расходной емкости и подогревателе) при неработающих котлах (режим циркуляции мазута по топливоподающей системе) – 215 кВт / цикл;

• при сжигании мазута (режим работы котлов) – 280,1 кВт / цикл.

В то же время затраты электроэнергии на выполнение аналогичных мероприятий цикла в котельной поселка Извара с запасом мазута М-100 15 кубометров равны соответственно: 1149 кВт / цикл, 1049 кВт / цикл и 844 кВт / цикл.

В результате суммарный расход электроэнергии на выполнение одного технологического цикла в Рабитицах не превысил 815,1 кВт / цикл, а в Изваре – 3042 кВт / цикл, то есть более чем в 3,7 раза выше.

В то же время из‑за малого объема подготавливаемого топлива необходимо в разы увеличивать количество выполняемых в течение длительного периода функционирования топливной системы, например, за месяц, за квартал, за год циклов топливоподготовки. По расчетам, количество циклов топливоподготовки, выполненных в течение одного месяца, составило в котельной Извары 7,1 цикла в месяц, а в котельной Рабитиц соответственно – 31,1 цикла в месяц. Становится очевидным, что в котельной поселка Рабитицы с запасом топлива 4,0 кубометра пришлось выполнить в 4,3 раза больше полных циклов топливоподготовки, чем в котельной поселка Извара с запасом топлива 15 кубометров.

Действительно, выполнение процессов одного технологического цикла топливоподготовки для большого количества мазута обходится дороже, однако в конечном итоге, с учетом меньшего количества циклов, выполняемых, например, за месяц, общее потребление электроэнергии, затрачиваемой на подготовку большего количества топлива, за длительный период снижается. Так, за месяц в Рабитицах на реализацию технологических процессов подготовки и сжигания мазута было израсходовано около 25349,61 кВт электроэнергии (815,1 кВт / цикл х 31,1 цикла / месяц). В то же время в Изваре на аналогичные цели за тот же период было затрачено всего лишь около 21598,2 кВт (3042 кВт / цикл х 31,1 цикла / месяц) электроэнергии.

Простые расчеты убедительно показывают, что подготовка 15 кубометров мазута М-100 в котельной Извары в течение месяца снижает суммарное электропотребление на 3751,41 кВт по сравнению с подготовкой 4,0 кубометра мазута М-100 в котельной Рабитиц за тот же период.

Таким образом, при длительной работе котельной с точки зрения электропотребления выгоднее готовить к использованию большие объемы топлива.



А что с другими видами топлив?

Можно с полной уверенностью констатировать, что подготовка малых объемов других видов топлива (угля или дизтоплива) в котельных в течение длительного времени также приводит к увеличению суммарного электропотребления.

При этом наличие дополнительных затрат электроэнергии связано с производством большого количества одного и того же технологического цикла в течение рассматриваемого периода, то есть объективной необходимостью частого включения и относительно краткосрочной работы технических средств с электроприводом, например, транспортера для подачи угля или насоса для подачи дизтоплива.



Выводы

Суммарный расход электрической энергии, затрачиваемой на реализацию обязательных технологических процессов топливоподготовки (обработка, подогрев, фильтрация, циркуляция и подача на сжигание) определяется, прежде всего, количеством (запасом) расходного топлива, которое необходимо подготовить к использованию, а также составом, мощностью и временем работы потребляющих электроэнергию технических средств и устройств.

На подготовку к использованию малого количества топлива требуется меньше времени при определенном расходе электроэнергии на реализацию одного технологического цикла топливоподготовки, в то же время в период длительного функционирования (например, в течение месяца, квартала, года) топливной системы необходимо реализовать большее количество одних и тех же технологических циклов. В результате суммарное электропотребление при подготовке малого количества топлива значительно увеличивается за счет реализации большего количества технологических циклов.

Таким образом, при непрерывной работе котлов свыше одного месяца в котельной экономически выгоднее иметь и приготавливать к использованию большое количество (запас) расходного топлива. Основным условием при этом является хорошая теплоизоляция всех элементов котельного комплекса.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03 (18) июнь 2015 года:

    << | < 1
  • 1
  • > | >>