Разработка и внедрение энергосберегающих технологий — пароконденсатный баланс, Минск

Пар, конденсат, водоподготовка и котельные установки — повышение энергоэффективности производства. Анализ и разработка мероприятий.

Для технологического пароснабжения предприятий перерабатывающей отрасли актуальным является снижение энергозатрат на выработку единицы продукции а как следствие модернизация или замена изношенного низко эффективного теплогенерирующего оборудования и электроагрегатов. Принимая во внимание большой износ промышленного энергетического оборудования, а также тенденцию повышения цены на топливо, особенно актуальным становится вопрос повышения энергоэффективности. Энергоемкость ВВП в 3-5 раз превышает аналогичный показатель для развитых стран мира. Энергосбережение это реальное снижение затрат и для промышленных предприятий и соответственно себестоимости выпускаемой продукции.

Для предприятий заинтересованных в экономии энергоресурсов до 30% мы предлагает услуги по разработке и внедрению энергосберегающих технологий, а именно: конструкторские, монтажные и наладочные работы на всех типах теплоэнергетического оборудования:

• котельные установки, деаэраторы, ХВО (повышение эффективности)
• пароконденсатные системы и системы централизованного отопления (рациональные схемы использования вторичного тепла пара и возврата конденсата)
• паропотребляющие установки всех типов (выпарные, сушильные, вулканизационные, каландры, красильне, зрельники, варочные котлы и т. д)

Разработка рекомендаций и технических решений выполняется на основе изучения реальних условий работы предприятия и технологий при максимальном использовании существующих коммуникаций и оборудования. Даже при частичной реконструкции и малых финансовых затратах, но при правильно выбранном приоритетном направлении снижение расхода энергоносителя составляет 20-30%.

При разработке паро-конденсатного баланса мы выполняем энергообследование производства и потребления тепловой энергии на предприятии, цель которого – установление фактических данных по производству и потреблению тепловой энергии (пара) и возврату конденсата, выявление потерь и нерационального использования тепла, а также причин, приводящим к неэффективному использованию тепловой энергии.

Разработка паро-конденсатного баланса требует выполнения следующих работ:
•Расчет суточного пароконденсатного баланса котельной и предприятия.
•Расчет потерь тепла котельной на собственные нужды и транспортировку пара, конденсата и прочие потери.
•Определение потребности в теплоте на отопление, вентиляцию и хозяйственно-бытовые нужды.
•Расчет термических сопротивлений, коэффициентов теплопередачи и теплопотерь ограждающих конструкций.
•Составление отчета и его презентация.
•Расход пара потребителями и количество возвращаемого конденсата определяется с помощью приборов, а также расчетно-аналитическим способом.

К основным потерям тепловой энергии (пара), приводящим к перерасходу природного газа относятся:
•Тепловые потери через изоляцию паропровода и запорную арматуру
•Потери тепла в конденсатопроводе
•Использование в технологии производства «пролетного пара» (отсутствие конденсатоотводчиков)
•Потери тепла через наружную изоляцию технологического оборудования

В области минимизации затрат на эксплуатацию пароконденсатных систем можно выделить
несколько основных направлений деятельности:

1. Оснащение паропотребляющих установок эффективными конденсатоотводчиками Только наличие исправного конденсатоотводчика может гарантировать полное использова-
ние энергии пара и отсутствие «пролетного пара». Наличие пролетного пара приводит к
следующим неприятным последствиям:
• Повышение паропотребления оборудования до 5 раз от номинала.
• Падение давления в парораспределительной системе и, как следствие, невозможность работы оборудования при требуемых параметрах.
• «Передавливание» аппаратами, работающими на высоком давлении, аппаратов, работающих на низком, как следствие – проблемы
с отводом конденсата от последних, нарушение технологических (температурных) режимов.
• Невозможность эффективного сбора и возврата конденсата.

**2. Возврат конденсата.**

Конденсат, образующийся в теплообменном оборудовании, содержит до 25% тепловой энергии пара. Крайне важно использовать эту энергию для повышения эффективности функционирования всей пароконденсатной системы. Наиболее целесообразно возвращать весь конденсат в котельную — в деаэратор или конденсатный бак.
Пример:
При общем потреблении пара 1000 кг/час и 70%-ом возврате кон-
денсата в деаэратор необходимо дополнительно добавить и нагреть
30% (300 кг/ч) питательной воды.
Температура конденсата в деаэраторе – 104ºC, температура пита-
тельной воды – 10 0C.
Для нагрева 1 кг воды с 10 до 104ºC потребуется:
1кг х 104ºC х 4,19 кДж/кг =436 кДж.
За один час будет расходоваться 436 кДж х 300 кг/ч = 130,8 МДж/ч.
При круглогодичном режиме работы котельной потребуется
130,8 МДж/ч х 8400 ч = 1099 ГДж/в год или 262,2 ГКал/год.
Зная стоимость одной ГКал, не сложно перевести полученные циф-
ры в денежный эквивалент. Если посчитать затраты на химводоподготовку, экономический эффект будет еще более весомым.

3. Использование пара вторичного вскипания

``На выходе из теплообменного пространства температура конденсата близка к температуре
насыщенного пара. Попадая в конденсатопровод с давлением, обычно близким к атмосферному, часть конденсата моментально вскипает и превращается в пар низкого давления,
называемый паром вторичного вскипания. Количество пара вторичного вскипания может составлять до 15% и более, т. е. на 1000 кг конденсата получается до 150 кг пара низких параметров, который
можно использовать в производстве. Применение схем с использованием пара вторичного вскипания особенно целесообразно в условиях, где в работе непрерывно находятся установки под высоким
давлением и расход пара значительный.

4. автоматическая верхняя продувка котлов по солесодержанию

``Практически все котлы требуют периодической продувки для поддержания солесодержания воды внутри котла на определенном уровне. Количество воды, которую необходимо выпустить из котла,
зависит от химического состава питательной воды, эффективности системы химводоподготовки, модели котла и других параметров.
Как уже говорилось выше, основной задачей является поддержание концентрации растворенных веществ в котловой воде (TDS) в пределах допустимого уровня, однако во многих случаях продувка
котлов осуществляется вручную. Для этого берутся пробы котловой воды, определяется ее солесодержание и рассчитывается количество воды, которое необходимо выпустить из котла. Кратковременное открытие продувочного клапана вручную зачастую ведет к недостаточному сбросу воды и повышенному значению TDS в котле, слишком длительное открытие, наоборот, приводит значительному снижению TDS, но одновременно и к большим потерям котловой воды и, соответственно, тепла.
Применение систем автоматического контроля концентрации растворенных веществ в котловой воде путем замеров электрической проводимости воды позволяет без постоянного присутствия оператора и лаборантов:
• Поддерживать уровень солесодержания на уровне близком к максимально возможному, минимизируя тем самым потери тепла, связанные с продувками, а также затраты, связанные с химводоподготовкой.
• Обеспечить выработку чистого пара, снижая вероятность загрязнения продуктов, блокирования арматуры и повышенного накипеобразования.
• Снизить накипеобразование в котле и тем самым затраты на обслуживание и ремонт котла.

**5. Блочные тепловые пункты.**

``На большом количестве предприятий для подготовки горячей воды для нужд производства, а также в системах ГВС и отопления до сих пор применяются громоздкие баки – аккумуляторы и кожухотруб-
ные теплообменники. Применение накопительных баков обусловлено наличием пиковых расходов в некоторых производственных
процессах. Основной недостаток подобных решений – значительный перерасход тепловой энергии из-за потерь тепла от бака, трубопроводов и другого оборудования в атмосферу. Кроме этого в работе постоянно находится насосное оборудование, а сами баки занимают много места.

Для минимизации затрат тепла в данном направлении рекомендуется применять блочные тепловые пункты на базе пластинчатых пароводяных теплообменников. Современные теплопункты очень компактны, способны моментально реагировать на изменение нагрузки

и работают в полностью автоматическом режиме. Потребление пара на этих установках в моменты отсутствия разбора горячей воды пренебрежимо мало.

Для того, чтобы привести пароконденсатную систему в соответствие с современным требованиями, необходимо также рассматривать вопросы автоматизации технологических процессов, внедрения систем учета тепловой энергии, правильной организации парораспределительной системы и системы сбора и возврата конденсата.

Безусловно, большинство отмеченных мероприятий подразумевают определенные материальные затраты, но можно с уверенностью сказать и доказать, что все эти затраты окупают себя очень быстро