Экономичный режим работы газового котла: Экономичный режим работы котла с комнатным термостатом

Работа котлов отопления – 11 популярных вопросов о котлах

У некоторых котлов КПД больше 100%?

У конденсационных котлов КПД больше 100%. Такая несуразица получается из-за того, что теплотворность топлива определялась без учета энергии, которая выделяется при фазовом переходе водяного пара в воду. А конденсационный котел помимо того, что сжигает газ с обычным высоким КПД (выше 90%), так еще и передает эту дополнительную энергию теплоносителю. Она выделяется от конденсации водяных паров находящихся в продуктах горения на холодном теплообменнике, — не выше 55 градусов, т.е. должен быть низкотемпературный режим работы отопления.

Стоит ли устанавливать супер-экономичный конденсационный теплогенератор?

Такие котлы производят тепловой энергии на 10 – 12%, на столько же потребляют меньше газа. Но при наших ценах на газ, разница в стоимости такого котла и его тех облуживании не окупается, поэтому для обычного дома площадью 200 – 300 м кв. экономической целесообразности в их приобретении нет.

Она возникает, если речь идет о слишком больших домах или о производственных помещениях. С другой стороны конденсационные котлы более экологичные, экономят энергоресурсы, за ними будущее. В странах Европы такие котлы целесообразны и экономически, так как газ там дорогой, и к тому же их обязуют устанавливать законодательством. Так что вопрос, стоит или не стоит устанавливать конденсационный котел уже сейчас, не имеет однозначного ответа.

Низкотемпературный режим обогрева насколько лучше?

Даже, если не говорить об энергии, получаемой от конденсации, то низкотемпературный режим все равно выгодней. Меньшая температура радиаторов создает меньший конвекционный поток воздуха. В результате температура под потолком меньше. Экономия на энергоресурсах очевидная. Режим отопления — 90 градусов подача, 70 обратка сейчас уже практически не применяется. Гораздо экономичнее и комфортнее – 60 подача, 45 обратка. А экономичный режим в конденсационном котле предполагает – 45 – 50 град. / 25 – 30 град. Но все это требует установки радиаторов больших размеров, а значит и повышенных первоначальных затрат. Что и рекомендуется сделать, чтобы большую часть времени отапливать низкотемпературным режимом.

Целесообразно ли взять мощный напольный котел, особо прочный, «на века»?

Многие люди гонятся за долговечностью и пытаются купить котел с продолжительностью службы 40 лет и больше, — что-то весьма мощное, стационарно-устойчивое и дорогое. В этом большая ошибка, так как деньги выбрасываются зря. Такой котел все равно требует обслуживания и оно не дешевое, а не пройдет и половина срока его службы как он морально устареет. Появятся новые материалы, технологии и т.п. Котел надоест своей отсталостью и будет выброшен не выработав заявленную прочность. Лучше приобретать обычный котел на средний срок службы, а в дальнейшем он будет заменен, когда появятся принципиально лучшие новинки.

В большом доме нужно установить мощный напольный агрегат?

Вместо одного мощного котла в частном доме можно установить два небольших настенных. При этом сразу возникает резервирование по техническим поломкам, что всегда полезно. Кроме того в межсезонье, когда требуется энергии 10 – 20 кВт а не 40 – 60 кВт как зимой, достаточно включать только один котел, при этом он будет работать в лучшем КПД. Или когда нужно нагреть бойлер – зачем гонять слишком большой котел в 50 – 80 кВт, если можно это сделать обычным 25 кВт-ным настенным котлом? В целом резервирование котлов в частном доме рекомендуется специалистами.

Нужно ли резервировать твердым топливом газовое отопление?

Газовый котел лучше резервировать электрическим, даже если его мощность всего 5 кВт, так как нет разрешения на трехфазное подключение. Практика показывает, что в подавляющем большинстве районов очень длительное отключение газа или электричества –большая редкость. Но его все же исключать нельзя. Поэтому условно резервироваться лучше незамерзайкой залитой в систему. Незамерзайка для нашего климата — вещь, в общем-то, обязательная, чтобы не разморозить систему при каких-то непредвиденных технических и житейских обстоятельствах.

Резервирование твердотопливного обогрева электрическим — насколько нужно?

Твердотопливный котел лучше всего резервировать электрическим, который может взять на себя роль ночного сторожа и значительно повысить комфорт обслуживания системы отопления – попросту ночью не нужно будет следить за котлом, а топить электричеством, пусть даже в поддерживающем режиме. Особая выгода в том случае, если включен дешевый ночной тариф.

Регулировать количество теплоносителя шаровым краном можно?

Регулировать количество поступающей жидкости шаровым краном – распространенная ошибка. Шаровой кран не предназначен для регулировки количества проходящей по трубопроводу жидкости и создания местного сопротивления. Отрегулировать поток таким образом проблематично, так как при закрытии задвижки на 80 градусов, поток уменьшиться всего лишь на 5%, а остальные 95% нужно как-то суметь найти положением на 10 градусах поворота. Но главное в том, что поверхность крана при такой регулировке начнет ускоренно разрушаться за счет возникающей кавитации воды, и вскоре шаровой кран выйдет со строя. Для регулировки потока нужно устанавливать только балансировочные краны.

Большая ли опасность возникает, когда происходит перегрев в системе с отоплением твердым топливом ?

Большинство систем отопления делается из пластика. Например, если насос твердотопливного котла остановится, жидкость в котле нагреется до 120 градусов, затем насос включится, то перегретый теплоноситель попросту уничтожит трубы и их придется все менять. Выручит только бесперебойный блок питания насоса системы отопления. Его нужно обязательно поставить на неавтоматизированный котел. Установка части трубопровода возле котла из металла, абсолютно ничего не меняет.

Где лучше поставить насос — на подаче или на обратке ?

Почти без разницы, где установлен насос в системе отопления. Где удобно там он и может стоять. Разговоры о том, что на подаче на него воздействует температура, или же там не так воздействует давление – выдумки. Единственное, при установке на подаче из котла, если в котле возникнет пар, то паровая пробка в насосе может остановить движение жидкости, — котел взорвется при работающем насосе. Поэтому все же целесообразней ставить на обратке возле котла.

Точно известно, что есть чудо-котлы анодные, электродные, вибрационные, гидропульсирующие и др., у которых мощность потребления электроэнергии или газа всего на 1 кВт, а ими можно отопить целый дом….

Естественно, что это полный обман, энергия ниоткуда не возьмется.

Как экономно настроить газовый котел? – читайте в блоге Aquapolis.ua

Газовые котлы встречаются во многих домах и квартирах. На сегодняшний день они являются самыми распространенными устройствами, применяемыми для обогрева помещений и подогрева воды.

 

Газовые котлы встречаются во многих домах и квартирах. На сегодняшний день они являются самыми распространенными устройствами, применяемыми для обогрева помещений и подогрева воды. Газовые котлы бывают двухконтурные и одноконтурные. Одноконтурные предназначены для отопления помещений, а двухконтурные – помогут организовать отопление и подачу горячей воды. Правильно подобранный котел позволит не только быстро и эффективно, но и экономично греть воду и отапливать жилище.

Применение газовых котлов является эффективным как для обогрева воды в бассейне, так и воздуха в помещении, где он располагается. Подогрев бассейна газом не требует серьезных электрических мощностей, а также является более экономичным способом по сравнению с электронагревателями.

При работе с котлом пользователи самостоятельно регулируют мощность агрегата, меняют его настройки, что позволяет не просто добиться комфортной температуры, но и сэкономить газ. Чтобы эксплуатация была действительно экономичной и эффективной, необходима правильная настройка газового котла.

 

Настройка режима работы

Правильная настройка работы котла позволит:

• снизить расход газа
• добиться комфортной температуры в помещении
• продлить срок службы оборудования
• повысить КПД
• гарантировать безопасную эксплуатацию агрегата

 

Важную роль в настройке работы котла является правильная подача воздуха, необходимого для сгорания газа. Если количество воздуха слишком большое, то газ будет впустую вылетать в трубу. При недостатке воздуха, газ просто не будет полностью сгорать. Установка оптимального соотношения газ-воздух позволяет существенно экономить газ и повысить КПД агрегата.

Эффективно организовать работу отопительного котла позволяют термостаты и различная автоматика. Газовый котел с электронным управлением уже с завода оснащен термостатом, подключаемым к термометру. Регулировка мощности происходит автоматически, согласно установленному значению на термостате и показателям термометра. На работу котла не влияет температура теплоносителя. Когда температура воздуха достигает установленной отметки, контакты термостата размыкаются-замыкаются, сигнал поступает к электронике котла и он выключается-выключается. Благодаря термостату расход газа снижается на 20%.

Если котел не оборудован термостатом и другой электроникой, позволяющей организовать эффективное отопление дома, то можно отдельно докупить термостаты, регуляторы и погодозависимую автоматику.

Программируемые термостаты позволяют выставлять различные режимы котла в разное время на каждый день недели, эффективно регулировать температуру, мощность прибора.

Погодозависимые регуляторы изменяют режим работы котла в зависимости от погодных изменений. Когда температура воздуха на улице снижается, то котёл автоматически повышает температуру теплоносителя. И наоборот – когда теплеет, то температура теплоносителя понижается. Это позволяет минимизировать колебания температуры воздуха внутри помещения.

Также настройка работы может выполняться вручную, но это не так эффективно, как при помощи электроники и специального вспомогательного оборудования для системы отопления.

 

Особенности эксплуатации газовых котлов с электроникой

Современные газовые котлы оборудованы электроникой. Это делает работу агрегатов более эффективной и экономичной. Но при этом, наличие электроники делает оборудование чувствительным к скачкам напряжения. Защитить оборудование от скачков напряжения помогут стабилизаторы.

Также, при установке котла обязательным является его заземление. Если сэкономить на стабилизаторах питания и заземлении, то велика вероятность выхода электроники из строя. Ремонт в итоге будет стоить дороже, чем заземление и стабилизатор. В местах, где часто пропадает электропитание, рекомендуется поставить источник бесперебойного питания и генератор.

Котлы чувствительны к жесткой воде. Поэтому если вы хотите, чтобы газовый котел служил долго, необходимо обязательно уделить внимание подготовке воды. Рекомендуется установить специальные фильтры, которые будут очищать и смягчать воду.

В котлах с электроникой, большое внимание отводится на безопасность эксплуатации. Система диагностики выводит сообщения об ошибках при неисправной работе котла, а при аварийном отключении электроэнергии все настройки котла сохраняются.

 

Температурная мощность

Правильный выбор температурной мощности позволит эффективно отапливать помещение и повысить эксплуатационный срок котла. Нельзя допускать, чтобы котел постоянно работал на максимальной мощности. Это значительно сокращает его эксплуатационный срок и приводит к поломкам. Рекомендуется устанавливать котлы на 20-30% мощнее, чем это необходимо. Также не стоит брать и сильно мощный агрегат. Котел с завышенной мощностью будет постоянно включаться-выключаться, что приведет к сокращению его срока службы.

Чтобы правильно рассчитать температурную мощность недостаточно просто кубатуры дома. Необходимо учитывать тепловые потери и требуемые объемы горячей воды для двухконтурных котлов.

Точно и правильно рассчитать температурную мощность помогут специалисты. Можно также воспользоваться он-лайн калькуляторами. При таких расчетах учитывается кубатура помещения, наличие современных окон и энергоэффективного утепления, материалы стен и перекрытий, наличие чердака и подвала и многие другие факторы, что позволит наиболее точно рассчитать требуемую мощность.

Самостоятельно можно выполнить расчеты только приблизительно, без учета всех факторов, приводящих к потерям тепла.

Например:
Для обогрева 10 кв.м = 1 кВт + 20% (запас мощности) + 20% (для нагрева воды).
Если дом имеет площадь 100 кв.м, то мощность котла должна составлять: 10 кВт + 40% = 14 кВт.
Правильный выбор тепловой производительности газового котла позволит использовать оборудование с максимальной эффективностью и продлить его эксплуатационный период.

 

Котельные установки: Экономика и эффективность | Консультации

При проектировании системы водяного отопления все компоненты должны работать вместе для достижения максимальной эффективности системы при минимальных первоначальных затратах.

Водяное отопление занимает от 40% до 50% рынка, и, несмотря на то, что неконденсационные котлы используются в течение десятилетий, а инженеры и операторы объектов знают, как проектировать, специфицировать, обслуживать и эксплуатировать их, популярность конденсационных котлов возросла. стабильно в течение последнего десятилетия. Только в 2011 году продажи выросли на 20% по сравнению с предыдущим годом, согласно данным Института кондиционирования, отопления и охлаждения. Это связано с тем, что сезонная эффективность, то есть общая эффективность котла в течение всего сезона, для современных неконденсационных котлов составляет примерно от 70% до 75% по сравнению с 84% до 9%.2% для новых конденсационных котлов.

Но добиться такой высокой эффективности в полевых условиях — непростая задача. Компоненты и конфигурация системы, температура наружного воздуха, размер оборудования и поддержка производителя определяют эффективность системы котла в режиме реального времени.

От традиционных неконденсационных котлов до современных новых конденсационных котлов и гибридных конфигураций, в которых используются как конденсационные, так и неконденсационные котлы, у инженера-специалиста есть несколько вариантов выбора правильной системы водяного нагрева для каждого применения.

Неконденсационные котлы

Традиционный неконденсационный котел должен работать без конденсации дымовых газов в сосуде высокого давления. Это может быть котел морского типа «Скотч» (часто его называют «жаротрубный котел»), гибкий водотрубный, топочный или чугунный. Эти котлы используются в коммерческих, медицинских и образовательных учреждениях для отопления и рассчитаны на мощность котла, при этом одна единица мощности котла равна 33 475 БТЕ / час. Неконденсационные котлы обычно работают на природном газе в качестве основного топлива и на мазуте №2 в качестве вторичного топлива.

Пожарная коррозия возникает, когда дымовые газы охлаждаются ниже точки росы и вступают в контакт с сосудом под давлением из углеродистой стали. Во избежание коррозии системы отопления должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить минимальную температуру обратной воды в котле 150 F. (Примечание: важно сверить температуру обратной воды с литературой производителя, чтобы избежать коррозии.) Все компоненты нагрева должны быть выбраны для работы с минимальной температурой воды на подаче 170 F, предполагая перепад температур 20 F между линиями подачи и возврата воды. .

Конденсационные котлы

Несмотря на то, что популярность конденсационных котлов возросла с момента их появления на рынке США более десяти лет назад, их производительность будет продолжать расти в ближайшие годы. Инженеры, определяющие их, могут выбирать из стольких разных производителей с разным дизайном и качеством материалов, что иногда им может быть трудно указать, чтобы конденсационные котлы были одинаковыми по дизайну и конструкции в процессе конкурентных предложений. При выборе конденсационных котлов можно задать следующие вопросы: Какой тип технического обслуживания доступен инженерам объекта? Как соединяются компоненты? Насколько легко будет заменить эти детали, если это необходимо для поддержания оборудования и желаемой эффективности? Могут ли все указанные котлы работать на общий дымоход? Совместим ли главный контроллер на всех указанных котлах с BAS?

Несмотря на то, что в настоящее время конденсационные котлы имеют ограниченную теплопроизводительность по сравнению с неконденсационными котлами, производители продолжат улучшать эту функцию в ближайшие годы, и по мере совершенствования технологии конденсационные котлы станут выбором будущего для систем водогрейных котлов.

Конденсационные котлы работают, позволяя водяным парам дымовых газов изменять фазу и конденсироваться из продуктов дымовых газов. Фазовый переход происходит на поверхностях нагрева теплообменника, обеспечивая дополнительную энергию, в то время как скрытая теплота передается воде внутри теплообменника и, следовательно, повышает эффективность котла. Конденсационные котлы должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов по всей камере сгорания и теплообменнику.

Рисунок 1 из главы 31 справочника ASHRAE 2008 года по котлам показывает влияние температуры воды на входе на эффективность котла, точку росы и диапазон конденсации. По мере снижения температуры обратной воды в котел КПД котла увеличивается.

За последнее десятилетие большое количество производителей разработали новые котлы, которые могут работать в конденсационном режиме и, следовательно, обеспечивают более высокую эффективность. Эти котлы могут быть жаротрубными, водотрубными, чугунными или литейно-алюминиевыми.

Первая стоимость конденсационных котлов выше, чем у традиционных неконденсационных котлов. Таким образом, перед проектировщиком стоит задача обеспечить, чтобы температура обратной воды в котел оставалась ниже 130 F; в противном случае КПД котла падает, и конденсационный котел работает в неконденсационном режиме.

Как показано на Рисунке 1, при температуре обратной воды в системе 130 F конденсационные котлы имеют КПД примерно 87%, но этот КПД может достигать 98% при температуре обратной воды 60 F. В дополнение к увеличению эффективность котла, более низкая температура воды на подаче и возврате также снизит тепловые потери контура трубопровода, а в условиях низкой нагрузки управляемость может быть улучшена за счет более высоких галлонов в минуту на регулирующих клапанах.

Конденсат, образующийся как в котле, так и в трубопроводе дымовых газов новых конденсационных котлов, следует удалять в соответствии с местными нормами и правилами. Условия сброса конденсата в системы канализации общего пользования определяются органами местного самоуправления. Обычно в дренажную трубу следует добавлять систему нейтрализации для повышения pH конденсата. Нейтрализующую среду следует периодически заменять по мере необходимости.

На рис. 2 показана система отопления, обслуживающая нагревательные змеевики вентиляционной установки, промежуточные змеевики с переменным объемом воздуха (VAV) и панели лучистого обогрева. Система включает в себя четыре конденсационных газовых котла, подключенных параллельно, каждый из которых имеет специальный насос постоянного объема, являющийся частью первичного контура. Вторичный контур состоит из двух насосов, каждый с частотно-регулируемым приводом, воздухоотделителя и расширительного бака.

То, насколько хорошо конденсационные котлы вписываются в конструкцию котельных установок и работают в конденсационном режиме, зависит от температуры обратной воды. Следовательно, инженер-проектировщик должен выбирать потребителей тепла таким образом, чтобы система могла выдерживать расчетную нагрузку от 140 до 150 F. Однако это увеличивает стоимость проекта, и проектировщику, возможно, придется немного пожертвовать эффективностью. чтобы уменьшить первоначальную стоимость.

Для достижения максимальной эффективности системы и продолжительности работы системы управления конденсационными котлами должны включать следующее:

• Главный контроллер управления котлами: Главный контроллер регулирует работу котлов и модулирует скорость горения для достижения максимальной эффективности котла. Контроллер также будет чередовать ведущие/ведомые/резервные котлы по расписанию для распределения времени работы. Эту функцию также может выполнять BAS. Обратитесь к Рисунку 3 для увеличения КПД котла по мере снижения расхода топлива, при этом все другие переменные остаются постоянными.
• Вход температуры наружного воздуха (OAT): Уставка температуры подачи горячей воды должна быть сброшена на основе температуры наружного воздуха для экономии энергии и снижения температуры обратной воды в котлы. Хотя эта стратегия наиболее распространена, когда существует прямая зависимость между OAT, нагрузкой, температурой подаваемой воды и подаваемой мощностью, появление систем прямого цифрового управления представило другие подходы. Одним из наиболее распространенных является подход «подстройка и реагирование», при котором температура подаваемой воды снижается до тех пор, пока один или несколько клапанов повторного нагрева не будут почти полностью открыты. Если один или несколько клапанов фактически полностью открыты, то температура подаваемой воды немного повышается, пока вы не вернетесь к одному или нескольким клапанам, которые почти, но не полностью открыты.
• Датчик наружного воздуха может быть подключен непосредственно к главному контроллеру котла, или логика сброса может находиться в BAS с выводом заданного значения температуры подаваемой воды на главный контроллер котла. Большинство конденсационных котлов работают на природном газе в качестве основного и на пропане в качестве вторичного источника топлива. Есть одно или два производителя, у которых есть установки, которые могут работать на природном газе и мазуте №2.

Если объект или его конструкция требуют, чтобы конденсационные котлы работали на пропане в качестве вторичного источника топлива, важно проверить местные нормы; некоторые могут ограничивать количество хранилищ пропана (например, как в городе Чикаго), в то время как другие муниципалитеты могут разрешать хранение пропана за пределами здания.

Как конденсационные, так и неконденсационные котлы сконструированы в соответствии с Кодексом ASME по котлам и сосудам под давлением, раздел IV, а органы управления и топливные клапаны для обоих должны соответствовать стандартам ASME CSD-1 и UL. Другие нормы, такие как NFPA 54, Национальный кодекс топливного газа, также применяются к этим установкам.

Инженер-проектировщик должен рассмотреть требования к страховщику объекта на случай, если они не согласуются с применимыми нормами, чтобы найти взаимоприемлемую точку соприкосновения.

Гибридные системы отопления

Гибридная система, содержащая как неконденсационные, так и конденсационные котлы, может использоваться, когда владелец пытается снизить первоначальные затраты, а также хочет повысить эффективность эксплуатации.

На рис. 4 показана гибридная система отопления, обслуживающая нагревательный змеевик вентиляционной установки, змеевик повторного нагрева VAV и потолочные лучистые панели. Потребители тепла выбираются для удовлетворения расчетной дневной нагрузки с температурой воды на подаче от 180 до 190 F и температурой обратной воды от 150 до 160 F. Неконденсационные котлы подключены параллельно как часть первичного контура, каждый со специальным насосом, в то время как конденсационные котлы подключены параллельно как часть вторичного контура, каждый из которых имеет специальный насос. Потребителей тепла обслуживают два распределительных насоса, каждый с частотно-регулируемым приводом.

Когда требуемая температура воды на подаче в систему составляет от 180 до 190 F, что слишком высоко для конденсационных котлов, система будет работать с менее дорогими неконденсирующими котлами.

На основе OAT необходимо отрегулировать температуру воды на подаче в систему. Когда на улице относительно тепло, температура подаваемой воды может быть снижена и система может поддерживать проектные условия помещения с более низкой температурой подаваемой воды, при которой конденсационные котлы будут работать в конденсационном режиме, а вода будет циркулировать только по вторичному контуру.

Органы управления для гибридной системы отопления более сложны, чем для системы отопления с неконденсирующим или конденсационным котлом. Температура воды в системе должна постоянно контролироваться, чтобы определить, какой котел следует включить. Для достижения максимальной эффективности системы, элементы управления должны включать следующее:

• Главный контроллер управления котлом: Главный контроллер будет включать котлы и модулировать скорость горения для достижения максимальной эффективности котла. Контроллер также будет чередовать ведущие/ведомые/резервные котлы по расписанию для распределения времени работы. Эту функцию также может выполнять BAS.
• Ввод температуры наружного воздуха: Уставка температуры подачи горячей воды должна быть сброшена на основе OAT для экономии энергии. Датчик наружного воздуха может быть подключен непосредственно к главному контроллеру котла, или логика сброса может находиться в BAS с выводом заданного значения температуры подаваемой воды на главный контроллер котла. Диапазон графика сброса следует выбирать так, чтобы он совпадал с условиями работы конденсационного и неконденсационного котлов.
• Автоматические запорные клапаны для переключения между конденсационным и неконденсационным режимами работы котла: Автоматические запорные клапаны будут работать как двухпозиционные для переключения между конденсационным и неконденсационным режимами работы. OAT следует использовать для определения момента переключения между режимами работы с конденсацией и без конденсации.

Несмотря на то, что гибридная система отопления может снизить первоначальные затраты на систему отопления, инженеры по эксплуатации объекта должны пройти специальное обучение по различиям между режимами работы с конденсацией и без конденсации.

Двухпозиционные клапаны, показанные на Рисунке 4, также можно использовать в модулирующем режиме для достаточно быстрого прогрева контура котла без конденсации, сводя к минимуму время конденсации котла во время прогрева; он также может свести к минимуму возможность теплового удара путем постепенного смешивания более холодной обратной воды с контуром котла.

Что дальше?

В то время как высокая эксплуатационная эффективность конденсационных котлов будет определять их будущие характеристики, неконденсационные котлы будут по-прежнему использоваться в модернизированных приложениях, где применяются проблемы устаревшей конструкции и где стоимость является основным фактором, до тех пор, пока более высокая эксплуатационная эффективность не станет обязательной при новом использовании энергии. коды. До тех пор гибридные системы обеспечат золотую середину для владельцев зданий, заботящихся об энергопотреблении.

 

---

Табризи является вице-президентом по проектированию экологических систем и имеет более чем 25-летний опыт проектирования механических решений для фармацевтических предприятий, научно-исследовательских лабораторий, предприятий пищевой промышленности и коммерческих зданий. Как инженер проекта, он тесно сотрудничает с руководителями других дисциплин, чтобы установить и реализовать проектные требования, графики и бюджетные параметры.

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.

Использование правильного котла для повышения экономической эффективности электростанции

Today’s Boiler
официальный журнал Американской ассоциации производителей котлов
Осень 2015 г.

В наши дни трудно заставить работать экономику электростанции. Угольные электростанции в значительной степени исключены из-за нормативных ограничений, требующих установки очень дорогого оборудования для снижения выбросов. Даже газовые электростанции могут быть трудно продать, несмотря на низкую стоимость природного газа в США

Но финансовое уравнение становится жизнеспособным, когда газовые турбины работают в режиме комбинированного цикла вместе с парогенератором-утилизатором (HRSG). Затем отработанное тепло от выхлопных газов может быть уловлено в котле-утилизаторе и использовано для производства пара для привода паровой турбины, которая вырабатывает больше электроэнергии. Это приводит к одному из самых высоких уровней эффективности любой формы генерации. В качестве альтернативы пар, произведенный в HRSG, может использоваться как часть промышленных процессов, а также для нагрева и охлаждения. Когда пар используется не для производства большего количества энергии, это называется комбинированным производством тепла и электроэнергии (ТЭЦ) или когенерацией.

ФЛОРИДА: СОЛНЕЧНЫЙ ПРОГНОЗ ДЛЯ CHP

Одна такая ТЭЦ строится на острове Амелия на северо-востоке Флориды для обслуживания Rayonier Performance Fibers. Rayonier, поставщик специальных продуктов из целлюлозы, сотрудничает с Florida Power Utilities (FPU) для создания Eight Flags Energy. Он будет включать в себя газовую турбину Titan 250 мощностью 20 МВт производства Solar Turbines и парогенератор-утилизатор RENTECH Boiler Systems из Абилина, штат Техас, чтобы обеспечить возможность работы либо исключительно в качестве электростанции с комбинированным циклом, либо в качестве ТЭЦ для обслуживания пара и Потребности в горячей воде района Районьер.

Ожидается, что

Eight Flags Energy будет введена в эксплуатацию во второй половине 2016 года. Этот новый объект дополнит два котла на биомассе на нынешней площадке Rayonier на острове, которые сжигают кору, древесную щепу и другие материалы для удовлетворения существующих потребностей в паре и электроэнергии. Однако, поскольку эта установка работала почти на пределе своих возможностей по пару, планы расширения требовали увеличения мощности и увеличения количества пара. Кроме того, это новое здание дает компании возможность снять котел для технического обслуживания и переключить HRSG с подачи электроэнергии на паровую турбину на подачу пара на фабрику. Это стало возможным благодаря тому, что котёл-утилизатор рассчитан на рекуперацию 70 000 фунтов пара в час. Но у него есть возможность увеличить это количество, когда это необходимо, включив горелки воздуховодов.

«Канальные горелки RENTECH между газовой турбиной и котлом-утилизатором могут увеличить производство технологического пара до 125 000 фунтов в час», C.A. — сказал Макдональд, генеральный менеджер Eight Flags Energy Center. «Мы можем воспользоваться этими дополнительными паровыми возможностями всякий раз, когда у нас отключается котел».

При нормальной работе питательная вода для котлов будет преобразовываться в пар, который будет возвращаться в Rayonier для использования в производстве целлюлозы. Кроме того, деминерализованная вода будет направляться через экономайзер горячей воды в котле-утилизаторе для повышения температуры воды примерно на 70 градусов по Фаренгейту. Эта горячая вода будет возвращена в Rayonier для использования в производственных процессах. Rayonier производит всю электроэнергию на месте. Поскольку он подключен к сети, он продает избыточную мощность местной коммунальной компании Florida Public Utility (FPU). В случае простоя он может получать энергию из сети. FPU, в свою очередь, будет использовать электроэнергию, которую производит Eight Flags Energy, для обеспечения примерно половины потребностей острова Амелия в электроэнергии.

«Стоимость станции и договоренность о ценообразовании на избыточную мощность, которую мы заключили с FPU, сделали привлекательным переход на ТЭЦ, работающую на природном газе, по сравнению с другими дополнительными источниками и видами топлива», — сказал Макдональд. «Эксплуатация газовой турбины в режиме простого цикла дала бы нам гораздо более низкий КПД, поэтому без котла-утилизатора RENTECH не было бы ни одного проекта».