Что такое репер на котле

Паровой котел и его основные элементы.

Рассмотрим общее устройство парового котла на примере котла ДКВР – 4/13, принципиальная схема которого представлена на рис. 14.1, а конструкция – на рис. 14.2.

Основным элементом парового котла является барабан (паросборник), ко­торый выполняется из листовой котельной стали толщиной от 13 до 40 мм и более.

На паросборнике котла 10 (рис.14.2) размещаются следующие устройства:

1- Главный паровой запорный орган (задвижка или вентиль) (ГПЗ).

2. Предохранительные паровые клапаны (два и более).

3. Арматура питательного трубопровода (обратные клапана).

4. Водоуказательные приборы.

5. Арматура на паропроводе собственных нужд котла (паропровод про­вых насосов).

6. Арматура на трубопроводе для отбора пара на анализ.

7. Импульсные трубопроводы с кранами к приборам и датчикам автоматики.

8. Котловой манометр с трехходовым краном и сифонной трубкой.

9. Арматура трубопровода непрерывной продувки.

10. Арматура на трубопроводе для отбора котловой воды на анализ.

12. Легкоплавкие пробки.

Кроме одного или нескольких барабанов в котлоагрегат входят коллекто­ры 36– трубы большого диаметра с утолщенной стенкой, сферическими днищами и лючками. Верхний 10 и нижний 34 барабаны между собой связываются конвективным пучком труб 24. Трубы конвективного пучка развальцованы с двух сторон в барабанах и имеют радиус гиба более 400 мм для обеспечения возмож­ности после чистки труб проверять их сечение прогонкой металлического шара. Конвективные поверхности нагрева располагаются в газоходах котла.

В топочном пространстве котлоагрегата расположены экранные (или радиа­ционные) поверхности нагрева 8, в которых происходит процесс испарения воды (парообразования). Они одновременно являются водяными экранами, защи­щающими обмуровку топки от перегрева. Эти трубы одним концом соединяются с верхним барабаном котла путем вальцовки, а другим концом привариваются к коллекторам. Коллектора либо замуровываются в обмуровку топки, либо выно­сятся за ее пределы. В экранных и конвективных поверхностях нагрева вода и пароводяная смесь движутся снизу вверх в сторону паросборника.Для питания циркуляционных контуров котловой водой используются опускные трубы 7. Диаметр опускных труб значительно больше экранных и они отделены от прямого воздействия тепла топки (замурованы в стенах обмуровки). Опускными трубами конвективного пучка являются трубы последних рядов, расположен­ные во втором газоходе.

Рис. 14.1. Принципиальная схема котла типа ДКВР – 2,5; 4; 6,5

Реперы являются указателями удлинения коллекторов и барабанов. Указатель не должен выхо­дить за пределы расположенной под ним рамки.

Вес верхнего барабана передается через систему экранных и конвективных труб к коллекторам и нижнему барабану.

Первый ряд конвективного пучка является задним экраном камеры догора­ния. Конвективный пучок разделен на два газохода перегородками 25, благодаря чему увеличивается длина пути дымовых газов. Выход дымовых газов осуще­ствляется в общий газоход, находящийся на задней стенке обмуровки топки.

При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб конвективного пучка не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго-третьего рядов кипятильных труб.

Дата добавления: 2015-11-26 ; просмотров: 7742 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Котельнизация России – беда национального масштаба (Часть 11)

Реперные точки теплофикации

Богданов А.Б., Заместитель начальника департамента перспективного развития Омской ЭГК, аналитик теплоэнергетики.

В предыдущих статьях[1] мы знакомились с влиянием климата Омского региона на теплофикацию, на котельнизацию в регионе, в стране. Тогда впервые были озвучены понятия такие понятия как «Первая реперная точка» и «Вторая реперная точка». Продолжая знакомство, с экономическими основами теплофикации в России, в настоящей статье обсудим понятие «Третья реперная точка теплофикации»

«Изменить мир может только знание,

Каждый машинист котла, каждый машинист турбины, знает, что на коллекторах экранных трубах котлов, на паровых турбинах, на паропроводах, на сетевых трубопроводах, установлены так называемые реперные точки. По показаниям репера судят о том, правильно или неправильно расширяются подвесные экраны, не защемило где либо паропровод на скользящих опорах, равномерно или неравномерно расширяются цилиндры паровых турбин и т.д. Маленькие, почти не заметные реперные точки, играют огромную роль в построении сложных систем и механизмов. У геодезистов, у строителей, у энергетиков везде имеются реперные точки. Реперные точки, это точки отсчета относительно которых точно измеряются базовые показатели сложных систем. Именно по относительным точкам в виде репера оценивается «здоровье» зданий и сооружений инженерных систем. Без применения реперных точек невозможно правильно построить сложные системы, здания и сооружения, инженерные сооружения. Наглядным примером реперной точки в электроэнергетике характеризующим степень «здоровья электроэнергетической системы» является частота в электрической сети 50гц. Именно по уровню частоты принимаются решения о балансе производства и потребления электрической энергии в целом по Единой энергетической системе России. В теплоэнергетике городского хозяйства температура обратной сетевой воды основной является реперной точкой, по показаниям которой можно четко и однозначно можно судить о «здоровье теплоэнергетической системы» города. Для отопительных систем, значение реперной точки равна 70°С, при расчетной температуре наружного воздуха. Именно температурный график обратной сетевой воды является базовым исходным документом – той реперной точкой, для эксплуатационного персонала теплопотребляющих и теплоснабжающей организации, для наладчиков и проектировщиков с помощью которой можно распутать сложный клубок взаимных противоречивых требований теплоснабжающей и теплопотребляющей организации.

«Глаза есть, видеть нет»

Спустя пять-восемь лет, впервые задумался, что что-то в этом отчете 6-тп, не совсем все просто. Оказывается, что всю экономию топлива на ТЭЦ, достигающую 35÷40% по каким-то не совсем понятным принципам надо относить на удешевление электрической энергию. Но, поскольку методика расчета и отчет по «форме 6-тп», имеет статус государственной статистической отчетности, значит так надо стране. Делай молодой начальник ПТО станции, скорее отчет и не задумывайся. Как правильно использовать так называемый «народно хозяйственный эффект от теплофикации» государство подумало за тебя, и в виде статистической отчетности «3-тех» и «6-тп» утвердило в качестве законодательного технического норматива. Не думай, делай, скорее отчет, делай бегом, за тебя кто надо подумал!

Все бы хорошо, но когда ты приобретаешь жизненный опыт, появляется чувство гордости за свою работу, за свои знания, появляется понимание того, что политизированная статистика это далеко не безобидная вещь. Почему в стране с холодным климатом закрываются ТЭЦ? Почему, в то время когда на ТЭЦ и ГРЭС сбрасывается в атмосферу огромное количество тепла в атмосферу, которого хватил бы отопить весь город Омск, строятся новые котельные, и потребители отключаются от действующих ТЭЦ? Кто виноват в этом, в том, этот огромный «народно-хозяйственный эффект» в условиях так называемых рыночных отношений не виден в формах статистической отчетности. Почему законодатели, руководители федеральных и региональных органов формирующие энергетическую политику, играют в «игру энергосбережения», и как слепые котята, не могут принять адекватных решений. Одной из фундаментальных причин этого является необъективная статистика, решающая политические задачи определенных кругов, не отражающая реальное положение топливно-энергетического баланса в стране, в регионе, в городе.

Выписка из федерального закона «Об энергосбережении» №28-ФЗ 3 апреля 1996г

Статья 12. Государственное статистическое наблюдение за потреблением энергетических ресурсов и их эффективным использованием

Государственное статистическое наблюдение за величиной и структурой потребления энергетических ресурсов и их эффективным использованием организует и проводит уполномоченный на то федеральный орган исполнительной власти по статистике в порядке, определяемом Правительством Российской Федерации.

Образно говоря «форма 6-тп», это черно-белая картина, укрупнено отражающая состояния энергетики предприятия, региона, страны. Именно на основании первичной информации заложенной в «форме 6-тп» анализируются балансы производства энергии и мощности, прогнозируется потребность в топливе, анализируется экономичность производства энергии, определяется состав генерирующего оборудования по каждому региону и в целом по стране.

В подавляющем большинстве в условиях плановой экономики, существующих показателей статистической отчетности «формы 6-тп» было достаточно, для анализа и принятия правильных и эффективных решений. ГОСПЛАН СССР, понимая экономические выгоды от теплофикации, принимая обоснованные программы развития ТЭЦ в какой то степени, не позволял хаотически строить как локальные котельные так и ГРЭС. С приходом рыночных отношений контролирующая и регулирующая деятельность бывшего ГОСПЛАНа СССР по топливосбережению в целом по стране исчезла. Существующие сегодня ведомства и министерства формально исполняя требования федерального закона «Об энергосбережении» №28-ФЗ не взяли ответственность за эффективное и реальное обеспечение топливосберегающей политики в России.

Одной из причин, перерасхода топлива при отказе от ТЭЦ и безудержного строительства котельных является то, что государственная статистическая отчетность в виде «формы 6-тп» не отражает эффективность топливоиспользования, при потреблении тепловой и электрической энергии от ТЭЦ,ГРЭС, котельных, не выявляет потенциал возможной экономии по региону и целом по стране. Получается так, как говорил проводник Дерсу Узала из повести Арсентьева «Глаза есть, видеть нет» Вроде бы имеется государственная статистика, вроде бы и строчки по резерву экономии в отчете есть имеются, а экономического потенциала нет. Рассмотрим ряд примеров и парадоксов в энергосберегающей политике России.

Пять парадоксов в Российской энергетике.

Удельный расход условного топлива на производство электрической и тепловой энергии на ТЭЦ, не соответствует технологии производства энергии. Вот уже многие десятилетия формы статистической отчетности «форма 6-тп» дают нам общую картину по состоянию развития ТЭЦ и котельных в нашей стране. Одними из главнейших показателем экономичности работы наших тепловых электростанций является удельный расход топлива на производство электрической энергии и удельный расход топлива на производство тепловой энергии. Казалось бы, что это должен быть самый простой показатель – раздели расход топлива на отпуск электроэнергии или отпуск тепла и получишь этот показатель. Да, это относительно легко определить для простых случаев, как например для крупных ГРЭС, где удельный расход изменяется от 310÷400 и выше [грамм на кВтч], или для котельных где он изменяется от 155÷170 и выше [кг на Гкал]. Однако, много это или мало, по этим показателям сразу не скажешь. Мало того, далеко не каждый специалист, который работает в теплоэнергетике, сразу не скажет, много это или мало, насколько хорошие или плохие показатели. Тем более, без специальной подготовки, этого не скажет ни один менеджер от энергетики!

Не отражается реальная экономичность использования топлива на котельных из-за отсутствия учета затрат топлива на производство электроэнергии для нужд котельной. Так, средствами массовой информации, в качестве убедительного примера высокой эффективности мини-котельных, постоянно приводятся котлы с КПД 90÷92% (155,3-158,7кг/Гкал) и даже до 94%. Да, вроде бы крутые показатели! Учет потребности тепла на собственные нужды котельной, снижает КПИТ котельной до 85÷87% (168,1÷ 164,2 кг/Гкал). Именно эти данные и приводятся при оценки эффективности котельной по использованию топлива. Однако и этого недостаточно. Необходимо включить еще два показателя, а именно:

● Дополнительный расход топлива на производство электроэнергии необходимой для нужд котельной. При этом электроэнергия должна рассчитываться как производство по реальному конденсационному способу с КПД не выше 38÷35% (323÷350кг/мВт·ч);

● Дополнительный, не учитываемый «формой 6-тп» расход топлива необходимый на компенсацию потерь электроэнергии с транспортом электроэнергии в электрических сетях до ГРЭС до котельной достигающих до 12÷15%; Дополнительный прирост в потребности топлива на 1гкал тепловой энергии составит порядка

0.035 мВт/Гкал*323 кг/мВт/0.88= 12÷14 кг/Гкал. В итоге, реальный удельный расход топлива для получения тепла от котельной уже поднимается до 178÷180кг/Гкал, что соответствует КПИТ котельной 80÷79%.

К сожалению, существующая форма 6-тп не отражает этого факта, и подавляющее большинство менеджеров и экономистов от энергетики, ориентируясь на отчетные показатели по котельным в 158кг/Гкал, провозглашают необходимость раздельного производства тепловой и электрической энергии, отключаются от ТЭЦ, и строят собственные котельные (смотри первые статьи «Котельнизации России»)

Парадокс №2 «Премировать непричастных, наказать невиновных»

Еще сложнее определить показатель удельного расхода топлива на электроэнергию и тепло в случае одновременного производства электрической и сопутствующей тепловой энергии в единой технологической установке, по так называемому комбинированному способу производства в теплофикационном режиме. Спустя 50÷70 лет после массового внедрения теплофикации в России, за рубежом режим совместного производства стали называть когенерацией. При теплофикации (когенерации) уже нельзя прямо и однозначно определять расход топлива только на электроэнергию или только на тепло.

Как было сказано в предыдущих статьях, комбинированное потребление позволяет существенно, на 35÷40% снизить расход топлива на производство равного количества тепловой и электрической энергии. При комбинированном способе производства энергии, когда исключаются потери тепла от конденсаторов в окружающую среду КПИТ ТЭЦ по своему значению становится равным КПИТ котельной и составляет порядка 90÷82% Это означает, что для производства 1 единицы комбинированной тепловой и комбинированной электрической энергии затрачивается порядка 1.12–1,25 единиц топлива.(а не 3 раза как я просил запомнить для раздельной электроэнергии) Наглядно видно, что экономичность комбинированного производства электрической энергии против раздельного производства увеличивается в 2,3÷2,9 раза! Но заслуга в достижении такой разницы, целиком и полностью на все 100% относится только на потребителя комбинированной тепловой энергии, но ни в какой мере не на потребителя электрической энергии. У нас же в официальной статистике наоборот

80÷70% экономии топлива относится на электроэнергетику и только

20÷30% экономии топлива на теплового потребителя. Это и есть самый главный парадокс менеджмента Российской теплоэнергетики! Премировать заниженным тарифом абсолютно непричастных потребителей электроэнергии, и наказать невиновных, тех, кто обеспечивает потребление отработанного тепла от ТЭЦ. Парадокс! Почему?

Парадокс №3. Игра в нормирование. Отмеряем микрометром, отмечаем мелом, отрубаем топором.

В настоящее время в электроэнергетике России осуществляется жесткое нормирование технико-экономических показателей работы ТЭЦ и котельных. В течение более пятидесяти лет советской и российской энергетикой наработан огромный багаж нормативных характеристик. В Москве, на самом высоком уровне, разрабатываются и утверждаются целые тома нормативных характеристик, нормативных удельных расходов (НУР) для какой ни будь маленькой ТЭЦ и котельной. Нормируется все что можно и даже чересчур много. Учитывается все: расходы электроэнергии и тепла на собственные нужды, потери электроэнергии на «корону» в электрических сетях, пуски и остановы оборудования, потеря через тепловую изоляцию. Производство энергии обложено нормами настолько сильно, что приходится «играть в нормирование». Искусством начальника ПТО норматив подгоняется под факт и «форма 6-тп», как правило, получается благочестивой. Но при всем этом жестком нормировании суть теплофикации остается настолько искаженной, что даже не все начальники ПТО станций, применяя «отравленную политизированную инструкцию» могут четко и однозначно оценить размер экономического ущерба для региона, при отказе от теплофикации.

Произошла парадоксальная ситуация. С одной стороны, государство, введя институт жесткого нормирования при производстве энергии, контролирует экономичность топливоиспользования с уровнем воздействия ±2% С другой стороны, государственные регулирующие органы остается абсолютно безучастным при нормировании потребления от различных видов источников энергии, где диапазон регулирующего воздействия увеличивается десятки раз, и КПИТ изменяется от 25% до 86%. Получается так, что тратим огромные силы на формальное нормирование на составление благочестивой отчетности производства – «отмеряем микрометром, отмечаем мелом», а по факту не обращаем никакого внимание на не эффективное потребление энергетического «отрубаем топором».

Парадокс №4 «КПД производства энергии больше 100%»

● на ТЭЦ-3 при 139,4 кг/Гкал КПД производства тепла составляет 102,44%

● на ТЭЦ-5 при 140,5 кг/Гкал КПД производства тепла составляет 101,84%

Бред какой-то! О каком здравом смысле можно говорить при существующем нормировании технико экономических показателей на ТЭЦ! Как можно при такой статистике, делать глобальные выводы о перспективах развития Российской энергетики, о программе ГОЭЛО-2. Только очень опытные аналитики энергетики, уважающие собственные знания и имеющие принципы могут позволить себе усомниться в неадекватности существующего статистического анализа и нормирования технико-экономических показателей работы ТЭЦ!

Парадокс №5 Работа котельной, это бездарная потеря ресурса в размерах до 82% от годового расхода топлива.

На первый взгляд, котельные ТЭЦ-2, ТЭЦ-6 как же и остальные котельные города работают с достаточно высоким коэффициентом полезного использования топлива КПИТ порядка 85÷88% Однако, если же производить это количество тепла по комбинированному способу, то выяснится, что именно высокоэкономичные котельные и высокоэкономичные ГРЭС, является основным центрами потерь технологического эффекта экономии топлива в регионе, в стране. Перерасход топлива при обеспечении региона теплом от котельной ТЭЦ-2 и ТЭЦ-6 составляет до 82-82.9% от расхода топлива котельных (таблица №1). С применением понятия «Третья реперная точка» с применением показателя удельная выработка электроэнергии W=0,75 мВт/Гкал, можно оценить потенциал топливосбережения по городу. Так, несмотря что в городе Омске работают три ТЭЦ, и имеется достаточно большая выработка электроэнергии на тепловом потреблении 0.329 мВт/Гкал по ОЭГК, в целом по городу потенциал топливосбережения составляет 1643тыс. тут/год, что соответствует экономии до 29% от потребности топлива для обеспечения тепловой и электрической энергии всего города Омска!

Потенциал выработки электроэнергии, на базе теплового существующего потребления жителями города Омска, настолько велик, что позволяет не только отказаться от импорта конденсационной электроэнергии с оптового рынка НОРЭМ порядка

32% от потребления (3032тыс мВтч). но из энергозависимого региона превратится в энергоизбыточный регион, производящим до 13300 тыс. мВтч и обратным ходом, экспортировать теплофикационную электроэнергию до

42% от потребления, на оптовый рынок (3951 млн. мВтч/год).

Именно благодаря особенностям климата, в Омске, как и в большинстве Российских городах в отличии от западных стран, имеется уникальная возможность использовать холодный климат, во благо жителей региона, и получать теплофикационную электроэнергию с затратами топлива в 2,3÷2.9 раза ниже, чем на любой самой современной пылеугольной конденсационной ГРЭС в странах с теплым климатом!

Реперные точки теплофикации

Однако, для того чтобы увидеть первопричины перекрестного технологического субсидирования потребителей электрической энергии за счет потребителей тепловой энергии необходимо уметь адекватно считать расходы топлива при потреблении, рассчитать потенциал экономии топлива по предприятию, городу, региону и включить его в форму статистической отчетности. Для оценки потенциала экономии топлива, разработки перспективных технических, технологических мероприятий по значительному сокращению потребности топлива, необходимо задать «реперные точки» относительно которых и определяется основные технико-экономические показатели перспективного потребления и производства энергии.

Этот показатель означает, что нагрузка горячего водоснабжения, составляющая всего 22% от установленной мощности, обеспечивает производство 49% от годовой энергии с максимально высокой выработкой электроэнергии на базе теплового потребления.

Третья реперная точка наглядно показывает экономическую эффективность теплоснабжения потребителей с минимально низкой температурой сетевой воды и максимально высоким значением удельной выработки на тепловом потреблении. Для нормирования потенциала экономии топлива значение «третей реперной точки» для пылеугольных ТЭЦ принимается W_реп3 = 0.75 мВт/Гкал. Для ТЭЦ сжигающих газ W _реп3=1.5мВт/Гкал. Для определения потенциала экономии топлива для котельной,, осуществляющей раздельное теплоснабжение КПИТ _реп3=82%, для ГРЭС, осуществляющей раздельное электроснабжение КПИТ _реп3=35%

Число часов использования максимума нагрузок Н_мах

Число часов использования максимума нагрузок Н_мах так же является реперной точкой, но не только в теплофикации, а в целом во всей энергетике. Н_мах– самый наглядных и самый эффективный показатель показывающих степень использования установленного энергетического оборудования ТЭЦ, ГРЭС, котельных, тепловых сетей, трансформаторов, электрических сетей и т.д.

Источник