энергосбережение в котельных установках
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПЕРВИЧНЫЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ
Из всей первичной энергии, которую получает мировая экономика, около 80% приходится на традиционные носители энергии - нефть, уголь и газ. В большинстве случаев их просто сжигают в топках ТЭЦ и котельных установках, поэтому вопросы, связанные с экономиейэнергоресурсов в этих установках, чрезвычайно актуальны на сегодняшний день.
КОТЕЛЬНЫЕ И ТЯГОДУТЬЕВЫЕ УСТАНОВКИ
Для эффективного сжигания топлива, его соответствующим образом подготавливают, смешивают с необходимым количеством воздуха, а в топке котельной установки создают необходимое разрежение. Если законы оптимального регулирования в котельных установках изучены и их практическая реализация зависит только от схемных решений и существующей элементной базы, то в качестве исполнительных механизмов, которые регулируют избыточное давление, создаваемое вентиляторами и разрежение, создаваемое дымососами, по-прежнему используются поворотные заслонки с пневмоприводом.
Такой способ регулирования давления и разрежения в котельной установке дает возможность автоматизировать технологический процесс, однако не дает экономии электроэнергии и не снимает проблему прямых пусков асинхронных двигателей.
В насосах подпитки и циркуляционных насосах котельной установки давление регулируют аналогичным способом – дросселирование с помощью задвижек, что также не эффективно с точки зрения энергосбережения, электрических и механических перегрузок электродвигателей и механических перегрузок приводных механизмов, технологических магистралей, запорной и регулирующей арматуры.
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Если на котельной ТЭЦ экономия электроэнергии, на первый взгляд, кажется неактуальной, то технологии, которые позволяют исключить механические и электрические перегрузки оборудования, увеличить моторесурс, снизить затраты на обслуживание и ремонт, улучшить параметры технологического процесса, и, наконец, экономить топливо – безусловно будут востребованы.
Котельные установки, на собственные нужды, потребляют электрическую энергию,мощность которой составляет 1 – 5% от тепловой мощности этих установок. Если учесть, что электрическая энергия, в среднем, в три раза дороже тепловой энергии, то целесообразность внедрения энергосберегающих технологий не только в котельных установках, но и на ТЭЦ не вызывает сомнений.
Учитывая то, что котельные и ТЭЦ вынуждены, будут вместо дорогостоящего газа использовать уголь, мазут и т. д., то потребление электроэнергии на подготовку к сжиганию этого топлива значительно возрастет, что заставит экономить электроэнергию, а соответственно и топливо.
Что же это за технологии для котельных установок? – это частотно-регулируемый электропривод с преобразователем частоты . А за счет чего получают экономию электрической энергии в котельной установке? При проектировании вентиляторы, дымососы, насосы и другое электрооборудование рассчитывают на максимальную мощность котельной установки и дают приличный запас. Электрические двигатели, также, выбирают с запасом. Котельные установки, по многим причинам, практически никогда не работают на максимальной мощности, а электродвигатели «исправно» потребляют электроэнергию, только небольшая часть, которой используется по назначению. Если в технологических магистралях котельной установки исключить, или полностью открыть, заслонки и задвижки, а давление или разрежение регулировать с помощью изменения скорости вращения двигателей, то они будут потреблять электроэнергии ровно столько, сколько необходимо для поддержания заданных технологических параметров котельной установки.
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
А какая реальная экономия электроэнергии в котельной установке? Рассмотрим, например, вентиляторную установку, двигатель которой работает на номинальной скорости, а для обеспечения заданного давления заслонка наполовину закрывает воздуховод. Если эту установку снабдить преобразователем частоты и открыть полностью заслонку, то для создания такого же давления необходимо уменьшить скорость в два раза. Экономия электрической энергии, при этом, составит 50%.
Это объясняется тем, что в механизмах, которые имеют вентиляторную характеристику (вентиляторы, насосы и. т. д.), мощность пропорциональна кубу скорости вращения, а расход – первой степени. Практика эксплуатации модернизированных котельных установок свидетельствует о том, что реальная экономия зависит от многих факторов и составляет 25 – 40%.
Частотный привод в котельных установках исключает все проблемы, связанные с прямым пуском асинхронного двигателя и обеспечивает автоматическое поддержание параметров технологического процесса на заданном уровне за счет изменения скорости вращения асинхронного двигателя. Так как заслонки и задвижки полностью открыты, то двигатели работают на пониженных оборотах, что дает возможность экономить не только электрическую энергию, но, и увеличить моторесурс оборудования, увеличить межремонтный период, снизить стоимость ремонта и обслуживания.
