Принципиальная схема и работа тепловой электростанции |

Компоненты тепловой электростанции и объяснение работы

Тепловые электростанции, также называемые ТЭЦ или ТЭЦ. А тепловая мощность Завод / Станция используется для преобразования тепловой энергии в электрическую / Энергию для бытовых и коммерческих целей. В процессе производство электроэнергии, паровые турбины преобразуют тепло в механическую энергию, а затем, наконец, электроэнергия.

Определение тепловой электростанции / тепловой электростанции

Тепловая электростанцияКак следует из названия, это место механизма, который преобразует тепловую энергию в электрическую.

Как работает ТЭЦ?

In тепловые электростанции, тепловая энергия, полученная от сжигания твердого топлива (чаще всего угля), используется для преобразования воды в пар, этот пар находится при высоком давлении и температуре.

Этот пар используется для вращения лопатки турбины, вал турбины соединен с генератором. Генератор преобразует кинетическую энергию рабочего колеса турбины в электрическую энергию.

Тепловые электростанции и Термодин

Thermodyne Engineering Systems имеет большой опыт в производстве котлов, которые производят пар высокого давления и температуры, необходимый для вращения турбины и выработки электроэнергии. Наряду с паровыми котлами у нас также есть опыт в предоставлении энергетических решений для наших клиентов, что позволяет вам значительно сэкономить на эксплуатационных расходах.

Мы также выполняем проекты котельных под ключ, включая установку и ввод в эксплуатацию котла и его аксессуаров.

Рабочие компоненты тепловой электростанции

Тепловая электростанция состоит из целого ряда последовательных стадий производства электроэнергии.

Блок-схема и схема процесса тепловой электростанции

Топливо транспортируется из шахт поездами в хранилище топлива на электростанции. Топливо, транспортируемое на завод, обычно имеет более крупный размер частиц, и перед подачей в топку котла оно разбивается на более мелкие части с помощью дробилок. Затем топливо подается в котел, вырабатывающий большое количество теплоты сгорания.

С другой стороны очищенная вода, очищенная от примесей и воздуха, подается в барабан котла, где отводится теплота сгорания топлива. переносится в воду для преобразования ее в пар высокого давления и температуры.

Как правило, дымовые газы от выхлопных газов котла имеют высокую температуру, и если это тепло не используется, это приведет к большим потерям, что приведет к снижению эффективности котла.

Так вообще это отработанное тепло восстанавливается путем нагревания либо воздуха, необходимого для горения, либо предварительного нагрева воды перед ее подачей в котел.

Затем дымовые газы пропускают через пылеуловитель или Бумажный фильтр для задержания частиц пыли, чтобы предотвратить загрязнение воздуха, прежде чем отправить его в атмосферу через дымоход.

Завод по хранению и перевалке топлива

Наиболее важной частью любой электростанции является безопасное хранение топлива в соответствующем количестве, чтобы электростанция могла бесперебойно работать в обычные дни, а также в случае ненадлежащей подачи топлива из шахт. Таким образом, на заводе определено хранилище топлива для хранения достаточного количества топлива.

В процессе тепловой электростанции первым шагом в процессе производства электроэнергии является то, что топливо подается в дробилку с помощью ленточного конвейера, здесь легкая пыль отделяется с помощью роторной машины под действием силы тяжести.

Далее он поступает в дробилку, где измельчается до размера около 50 мм.

Очистные сооружения

В тепловой энергетике заводская вода используется в больших количествах, эта вода преобразуется в пар и используется для вращения турбины, поэтому эта вода и пар вступают в непосредственный контакт с котлом, трубами котла, принадлежностями котла и лопастями турбины.

Обычная вода берется из реки, колодец содержит много грязи, взвешенных частиц (ВЧ), растворенных минералов и растворенных газов, таких как воздух и т. д. Если вода, подаваемая в котел, не очищается, это снижает срок службы и КПД. оборудования, вызывая коррозию поверхностей и масштабирование оборудования что может привести к перегреву частей, находящихся под давлением, и взрывам.

Взвешенные вещества из воды удаляются путем добавления квасцов в резервуар для воды путем гравитационного разделения. Добавление квасцов коагулирует взвешенные частицы и за счет увеличения плотности оседает на дно резервуара под действием силы тяжести.

После гравитационного разделения вода умягчается с помощью ионообменного процесса. Поскольку жесткость обеспечивается карбонатами и бикарбонатами натрия и магния, эти соли удаляются из воды в процессе анионообмена и катионообмена.

Вода также содержит растворенный кислород, что приводит к коррозии и загрязнению труб котла и поверхностей при их контакте. Таким образом, удаление растворенного кислорода из воды осуществляется путем добавления поглотителей кислорода и использования Бак деаэратора.

Резервуар деаэратора также действует как резервуар питательной воды для хранения питательной воды. При нагреве питательной воды в баке-деаэраторе растворимость воздуха в воде уменьшается, вследствие чего растворенный воздух удаляется из воды.

«Therdyne поставляет воду Пластификаторы и резервуары деаэратора для улучшения качества питательной воды, подаваемой в котел, поскольку это увеличивает срок службы и эффективность вашего котла и его оборудования».

Паровой котел

Котел представляет собой сосуд высокого давления, который используется для производства пара высокого давления при температуре насыщения. При таком высоком давлении и температуре обычно используются двухбарабанные водотрубные котлы.

Компания Thermodyne Engineering Systems производит водотрубные котлы различных размеров и мощностей, которые могут работать на различных видах топлива.

Паровой котел является основным компонентом тепловых электростанций.

Водотрубный котел состоит из топки, окруженной водотрубной мембраной. Измельченное топливо из дробилок подается в топку котла по колосниковой решетке.

Горячий воздух из Вентилятор принудительной тяги (FD) смешивается с измельченным топливом, вызывая возгорание топлива.

При сгорании топлива выделяется много радиационного тепла, которое передается воде в мембранных трубках. Дымовые газы, образующиеся при сгорании, проходят с высокой скоростью по конвекционному блоку труб, тем самым нагревая воду за счет конвекционного теплообмена. Горячая вода подается в барабан котла под высоким давлением через питательный насос.

Трубы котла, находящиеся в контакте с низкой температурой, действуют как сливные трубы для циркуляции воды, а трубы, контактирующие с высокой температурой, действуют как стояки для подачи пара.

Это приводит к эффективной циркуляции воды и предотвращает перегрев труб.

Пар, выходящий из котла, имеет температуру и давление насыщения, но при транспортировке его к турбинам возникают большие потери тепла.

Так, для повышения качества пара в радиационной части котла устанавливается пароперегреватель, позволяющий повысить его температуру и сухость без увеличения его давления, а также компенсировать потери температуры при транспортировке.

Выхлопные газы, выходящие из котла, обычно имеют высокую температуру, и это отработанное тепло извлекается путем установки Экономить или подогреватели воды для предварительного нагрева питательной воды в котле и Подогреватели воздуха для предварительного нагрева воздуха, поступающего от нагнетательного вентилятора, необходимого для сжигания топлива.

Установка этого оборудования помогает снизить температуру дымовых газов, тем самым повышая эффективность.

Дымовые газы, выходящие из котла, также содержат частицы золы, поэтому для уменьшения загрязнения воздуха дымовые газы пропускают через Пылеуловители и Рукавные фильтры для удаления частиц золы из дымовых газов и иногда пропускают через Мокрые скрубберы уменьшить содержание серы в газах.

Дымовые газы проходят через это оборудование с помощью вентилятора с принудительной тягой (ID), который рассчитан на фиксированную производительность и напор для предотвращения противодавления. После вентилятора ID дымовые газы выбрасываются в атмосферу с помощью дымоход.

турбина

Турбина представляет собой механическое устройство, преобразующее кинетическую энергию и энергию давления пара в полезную работу. Из пароперегревателя пар поступает в турбину, где он расширяется и теряет свою кинетическую энергию и энергию давления и приводит во вращение лопатку турбины, которая, в свою очередь, вращает вал турбины, соединенный с ее лопатками. Затем вал вращает генератор, который преобразует эту кинетическую энергию в электрическую.

Базовая схема и работа тепловой электростанции

Почти две трети мировой потребности в электроэнергии удовлетворяется за счет тепловые электростанции (или тепловые электростанции). На этих электростанциях пар производится путем сжигания некоторого количества ископаемого топлива (например, угля), а затем используется для работы паровой турбины. Таким образом, тепловую электростанцию ​​иногда можно назвать Паровая электростанция. После того, как пар проходит через паровую турбину, он конденсируется в конденсаторе и снова подается обратно в котел, превращаясь в пар. Это известно как цикл ранжирования. В этой статье объясняется как вырабатывается электроэнергия на тепловых электростанциях. Поскольку большинство тепловых электростанций в качестве основного топлива используют уголь, данная статья посвящена угольная тепловая электростанция.

Типовая схема и работа ТЭЦ

Упрощенный макет тепловой электростанции показано ниже.

Каменный уголь: На тепловых электростанциях, работающих на угле, уголь транспортируется из угольных шахт на электростанцию. Как правило, в качестве топлива используется битуминозный или бурый уголь. Уголь хранится либо в «мертвом хранилище», либо в «живом хранилище». Мертвое хранилище обычно представляет собой резервное хранилище угля на 40 дней, которое используется, когда запасы угля недоступны. Живое хранилище представляет собой бункер сырого угля в котельной. Уголь очищается в магнитном очистителе, чтобы отфильтровать любые частицы железа, которые могут вызвать износ оборудования. Уголь из действующего хранилища сначала измельчается на мелкие частицы, а затем поступает в измельчитель, чтобы превратить его в порошкообразную форму. Мелкий пылевидный уголь подвергается полному сгоранию, и таким образом угольная пыль повышает КПД котла. Зола, образующаяся после сжигания угля, удаляется из топки котла и затем надлежащим образом утилизируется. Периодическое удаление золы из топки котла необходимо для правильного сжигания.

Котел: Смесь пылевидного угля и воздуха (обычно предварительно подогретого воздуха) подается в котел и затем сжигается в зоне горения. При воспламенении топлива в центре котла образуется большой огненный шар, от которого излучается большое количество тепловой энергии. Тепловая энергия используется для преобразования воды в пар при высокой температуре и давлении. По стенкам котла проходят стальные трубы, в которых вода превращается в пар. Дымовые газы из котла проходят через пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель и, наконец, выбрасываются в атмосферу из дымовой трубы.

• пароперегреватель: Трубы пароперегревателя подвешиваются в самой горячей части котла. Насыщенный пар, образующийся в трубах котла, перегревается в пароперегревателе примерно до 540°С. Затем перегретый пар высокого давления подается на паровую турбину.
• экономайзер: Экономайзер по сути представляет собой нагреватель питательной воды, который нагревает воду перед подачей в котел.
• Предпусковой подогреватель воздуха: Вентилятор первичного воздуха забирает воздух из атмосферы и затем подогревает его в подогревателе воздуха. Предварительно нагретый воздух впрыскивается вместе с углем в котел. Преимущество предварительного нагрева воздуха в том, что он улучшает сгорание угля.

Паровая турбина: Перегретый пар высокого давления подается на паровую турбину, которая заставляет вращаться лопатки турбины. Энергия пара преобразуется в механическую энергию в паровой турбине, которая действует как первичный двигатель. Давление и температура пара падают до более низкого значения, и он расширяется в объеме при прохождении через турбину. Расширенный пар низкого давления выбрасывается в конденсатор.

Конденсатор: Отработанный пар конденсируется в конденсаторе посредством циркуляции холодной воды. Здесь пар теряет давление и температуру и снова превращается в воду. Конденсация необходима, потому что для сжатия жидкости, находящейся в газообразном состоянии, требуется огромное количество энергии по сравнению с энергией, необходимой для сжатия жидкости. Таким образом, конденсация повышает эффективность цикла.

Генератор: паровая турбина соединена с генератором переменного тока. Когда турбина вращает генератор, вырабатывается электрическая энергия. Это генерируемое электрическое напряжение затем повышается с помощью трансформатора, а затем передается туда, где оно должно быть использовано.

Насос питательной воды: Конденсат снова подается в котел насосом питательной воды. Некоторое количество воды может быть потеряно во время цикла, который целесообразно подавать из внешнего источника воды.

Это был основной принцип работы тепловой электростанции и его типовые компоненты. Практическая тепловая установка имеет более сложную конструкцию и несколько ступеней турбины, таких как турбина высокого давления (HPT), турбина среднего давления (IPT) и турбина низкого давления (LPT).

Преимущества и недостатки тепловой электростанции

• Меньшая начальная стоимость по сравнению с другими генерирующими станциями.
• Это требует меньше земли по сравнению с гидроэлектростанцией.
• Топливо (т.е. уголь) дешевле.
• Стоимость генерации меньше, чем у дизельных электростанций.

• Он загрязняет атмосферу из-за образования большого количества дыма. Это одна из причин глобального потепления.
• Общий КПД ТЭЦ низкий (менее 30%).

Эффективность тепловой электростанции

Огромное количество тепла теряется на различных стадиях завода. Большая часть тепла теряется в конденсаторе. Именно поэтому КПД тепловых установок достаточно низкий.

Тепловая эффективность: Отношение «теплового эквивалента механической энергии, передаваемой на вал турбины» к «теплоте сгорания угля» называется тепловым КПД.

Тепловой КПД современных тепловых электростанций составляет около 30%. Это означает, что если при сжигании угля будет произведено 100 калорий тепла, то на валу турбины будет доступна механическая энергия, эквивалентная 30 калориям.

Общая эффективность: Отношение «теплового эквивалента электрической мощности» к «теплоте сгорания угля» называется общим КПД.

Передовой опыт эксплуатации и обслуживания модульных котлов

Модульные котлы могут повысить эффективность систем отопления и пара по сравнению с большими обычными котлами, размер которых рассчитан на большие нагрузки. Регулярная эксплуатация и техническое обслуживание (ЭиТО) модульных котельных систем обеспечат их дальнейшую эффективную работу. Кроме того, мониторинг производительности поможет выявить потенциальные проблемы с системой и добиться максимальной экономии. К счастью, большинство модульных котельных систем содержат информацию о мониторинге производительности в системных контроллерах, что может облегчить диагностику системы. Производство энергии, как правило, можно контролировать с помощью системных контроллеров, поэтому обеспечение правильного программирования и непрерывной работы системного контроллера является важной частью эксплуатации и технического обслуживания.

Цель данного руководства O&M Best Practice состоит в том, чтобы предоставить общую информацию о ключевых компонентах модульных котельных систем и ознакомить назначенного сотрудника с типами и периодичностью технического обслуживания, обычно выполняемого для поддержания модульной котельной системы в хорошем рабочем состоянии.

Описание технологии

Модульная котельная система представляет собой технологию нагрева воды, которая может обеспечивать горячую воду или пар для отопления помещений и/или технологической энергии для зданий. Что отличает модульные котельные системы от обычных котлов, так это то, что эти системы представляют собой компактные блоки меньшего размера, которые работают вместе параллельно, чтобы обеспечить различное количество тепла (через воду или пар) для наилучшего соответствия нагрузке системы. Каждый модульный котел обеспечивает определенный процент тепловой мощности системы, и для увеличения мощности могут быть добавлены дополнительные блоки. Запрограммированный контроллер координирует количество котлов, необходимых для удовлетворения потребностей предприятия в режиме реального времени. Это позволяет включать каждый модульный котел (также называемый топкой) только тогда, когда это необходимо (минимизируя время работы), и работать наиболее эффективно на полной или почти полной мощности. В противоположность этому, обычные котлы часто рассчитаны на большие нагрузки (например, целые здания в холодную погоду), и когда потребности объекта не требуют полной тепловой мощности, эффективность приносится в жертву, поскольку более крупный обычный котел дросселируется.

Автономное сжигание котлов позволяет модульной котельной системе эффективно удовлетворять колебания отопительной нагрузки здания при круглогодичных температурах наружного воздуха. И наоборот, традиционный котел обычно может работать почти на полную мощность в зимние месяцы с большой потребностью в тепловой нагрузке, но затем работать с постоянно более низкой эффективностью в оставшуюся часть года при работе в условиях частичной нагрузки. Рисунок 1 представляет собой схему запуска модульных котлов для удовлетворения различных требований к тепловой нагрузке в зависимости от погодных условий.

Рисунок 1. Диаграмма, показывающая модульные котлы, работающие параллельно (красный цвет) для удовлетворения потребности в отоплении здания в различных погодных условиях, что иллюстрирует изменение потребности в отоплении в разные сезоны года.

Котлы обычно классифицируются по их предполагаемой функции, источнику топлива, конструкции, конфигурации и конечному продукту (вода или пар), но в более широком смысле их можно классифицировать как обычные, конденсационные и / или модульные.

• Обычныйкотлы использовать ископаемое топливо (природный газ, нефть или уголь) для сжигания, чтобы нагреть воду или создать пар. Они также могут использовать древесину для процесса горения. Также есть электрические котлы.
• конденсационныекотлы работают на нефти или газе. Конденсационные котлы достигают своей эффективности за счет конденсации водяного пара в дымовых газах и рекуперации попутной энергии, которая в противном случае была бы израсходована. Это повышает эффективность системы, что приводит к более высокой эффективности работы по сравнению с обычными котлами.
• Модульные котлы представляют собой более мелкие единицы, которые работают в тандеме. Два или более модульных котла подключаются для удовлетворения изменяющейся или частичной потребности в отоплении. Они могут быть либо (1) обычными и использоваться в высокотемпературных системах, (2) конденсационными и использоваться в низкотемпературных системах, либо (3) смешанными (например, два обычных, два конденсационных) в гибридной системе, в зависимости от конструкции потребности. Системный контроллер отслеживает температуру воды, циркулирующей в системе, температуру наружного воздуха и потребность в отоплении здания и запускает модули котлов ровно настолько, чтобы удовлетворить потребность, или выключает модули по мере снижения потребности. Важным отличием является то, что управление отдельными модульными котлами может быть двухпозиционным (циклическое) или модулирующим (регулировка мощности в соответствии с потребностью). Любое управление приводит к более высокой эффективности за счет уменьшения количества циклов и оптимизации эффективности по сравнению с приложениями с одним котлом.

Неотъемлемым преимуществом модульных котлов является то, что технические специалисты могут выполнять необходимые работы по техническому обслуживанию в любое время в течение отопительного сезона на неиспользуемых котлах, сохраняя при этом более крупную систему в рабочем состоянии. Эта же функция повышает общую отказоустойчивость системы, позволяя зданию или процессу продолжать работу, несмотря на сбой.

Ключевые компоненты

Модульная котельная система представляет собой совокупность котлов, которые работают вместе. Каждый модуль может быть отдельным котлом и может работать независимо от других. Кроме того, модульные котлы предназначены для совместной работы друг с другом. Модули котла могут быть установлены рядом друг с другом в горизонтальном положении или в виде вертикального штабеля модулей котла друг над другом.

Отличительным компонентом, который позволяет модульным котлам правильно функционировать как набору котлов, является системный контроллер. Контроллер для системы с несколькими котлами позволяет эксплуатировать модулирующие котлы таким образом, что они модулируют вместе, чтобы соответствовать нагрузке. Контроллер может оптимизировать работу системы, запустив оптимальное количество котлов, необходимое для соответствия нагрузке, при этом каждый из них работает в наиболее эффективном или близком к нему состоянии.

Доступны несколько типов системных контроллеров. Один тип представляет собой автономный контроллер, который может управлять котлами, используя свою внутреннюю программу. Другой тип может быть интегрирован в систему автоматизации здания (BAS). Этот тип контроллера получает требуемую точку регулирования рабочей температуры от BAS и затем работает только как регулятор последовательности котлов.

Контроллеры модульных котельных систем могут быть настроены на последовательность котлов в каскадном или унисонном режиме. Каскадное управление инициирует работу котла с минимальной скоростью нагрева, модулирует ее до максимальной скорости, а затем запускает следующий котел, соответствующий нагрузке системы. Этот метод использует минимальное количество котлов для удовлетворения требований нагрузки. Каскадное управление используется для систем, в которых нет значительных преимуществ работы котлов на частичной нагрузке. Эта стратегия часто применяется к неконденсирующим котлам, обеспечивающим горячую воду постоянной температуры или пар постоянного давления.

Напротив, унисонное управление использует преимущества более высокой эффективности частичной нагрузки, доступной при низких скоростях нагрева котла. Регулятор Unison запускает работу котла на минимальной скорости. Если нагрузка требует дополнительного тепла, контроллер включает дополнительные котлы на их самую низкую мощность, а затем, при необходимости, модулирует работу котлов на более высокую мощность в соответствии с требованиями системы. Стратегия унисонного управления хорошо подходит для работы конденсационных котлов в системах с переменной температурой или системах с переменной нагрузкой.

В обоих случаях управление котлом может включать статус опережения/отставания. Управление опережением/отставанием модульных котлов включает в себя назначение одного котла в качестве пускового котла при запросе тепла – это ведущий котел. Второй (ведомый) котел, а также дополнительные котлы будут включаться по мере необходимости. Затем контроллер котла будет чередовать обозначение состояния опережения/отставания в зависимости от часов работы. С точки зрения эксплуатации и технического обслуживания надлежащее управление опережением/запаздыванием обеспечивает не только эффективную работу системы, но и равномерный износ, меньшее количество циклов и меньшую нагрузку на котел и компоненты системы.

На рис. 2 показана упрощенная схема гидравлической модульной котельной, а на рис. 3 — изображение модульных котлов в котельной.

Вопросы безопасности

Котельные установки требуют знающего и опытного персонала для технического обслуживания, диагностики и обслуживания. К этим системам применяются стандартные электрические, механические и другие меры безопасности. Во всех котельных системах присутствуют высокие температуры и давления, а в электрических котлах – высокое напряжение.

Обслуживание технологии

Надлежащее техническое обслуживание модульных котельных систем с помощью профилактического обслуживания сведет к минимуму общие требования к эксплуатации и техническому обслуживанию, улучшит производительность системы и защитит активы. Следуйте указаниям в руководствах по техническому обслуживанию производителя оборудования и проверьте конкретные сведения о гарантии для установленной системы. Гарантии на модульные котлы для коммерческого применения обычно имеют стандартную ограниченную гарантию на 1 год, которая распространяется на дефектные компоненты, а гидравлические системы могут включать дополнительную гарантию на теплообменники на 4–9 лет.

Модульные котельные системы требуют стандартного обслуживания (см. Руководство по передовой практике FEMP O&M, Раздел 9.2, Котлы, доступно по адресу https://www1.eere.energy.gov/femp/pdfs/om_9.pdf).

В дополнение к общему обслуживанию котла техническое обслуживание модульных котлов включает в себя оценку и оптимизацию последовательностей контроллеров (например, опережающий/отстающий статус и чередование) для условий сжигания топлива, правильную цикличность и каскадирование модулей, а также оптимизацию температуры и/или давления пара в котлах. котлы и схемы трубопроводов. Конфигурации трубопроводов могут быть более сложными при использовании нескольких небольших котлов вместо одного более крупного котла, поэтому техническое обслуживание должно включать измерение параметров давления и температуры во всей системе трубопроводов, а также обеспечение обслуживания любых насосов, связанных с отдельными модулями.

Важно, чтобы все сотрудники, назначенные для управления системой эксплуатации и обслуживания котлов, вели надлежащий учет технического обслуживания и журналы всех выполненных работ, предпочтительно в электронной форме в компьютеризированной системе управления техническим обслуживанием (CMMS). Эта запись должна включать аварийные сигналы контроллера, предпринятые корректирующие действия, время простоя оборудования и другие соответствующие проблемы, отмеченные и решенные. Это поможет выявить повторяющиеся проблемы с гарантией или системные проблемы и гарантировать, что гарантии остаются в силе. Все рабочие задания, связанные с котлами, должны быть зарегистрированы.

Компоненты котла должны быть включены в процесс периодической оценки с определением приоритетов и учетом срока службы оборудования, истории ремонта и технического обслуживания, а также критичности работы системы.

В тех случаях, когда модульные котлы поддерживают критически важные системы или здания, рассмотрите возможность дополнительного мониторинга производительности котла для выявления ожидаемого ухудшения производительности и состояния и даже начала отказа. Технологии профилактического обслуживания, такие как инфракрасная термография, могут использоваться для оценки проблем с изоляцией котла и системы и выявления утечек. Кроме того, определите запас запасных частей и компонентов, необходимых для обеспечения своевременного ремонта модульных котлов, и запасите их.

Техническое обслуживание Контрольный список

При обслуживании любого оборудования следуйте инструкциям производителя. Надлежащее техническое обслуживание этих систем является обширным и должно выполняться только квалифицированным персоналом с предыдущим опытом эксплуатации и обслуживания котлов и обучением. Техническое обслуживание должно касаться безопасности, а также работы системы. Необходимо выполнять задачи по техническому обслуживанию отдельных котлов (например, проверять температуру дымовых газов, проверять предохранительные элементы), чтобы убедиться, что состояние компонентов, а также рабочие температуры, давления и потоки соответствуют параметрам производителя и проектным параметрам. Кроме того, для обеспечения безопасной и оптимальной работы требуется техническое обслуживание модульной конфигурации.

Ниже приведен образец контрольного списка модульной котельной системы, который включает в себя общие задачи и задачи по техническому обслуживанию для отдельных котлов. Обратитесь к информации производителя о допустимых рабочих параметрах.

Убедитесь, что центральный контроллер выключает ненужные котлы и включает котлы в желаемой последовательности и управлении опережением/отставанием.

Общий визуальный осмотр

Выполните общий визуальный осмотр, чтобы убедиться, что все оборудование работает, а системы безопасности установлены. Убедитесь, что все системы чистые, в них нет мусора и препятствий, особенно на выхлопных/вентиляционных соединениях.

Проверить температуру воды

Сравните температуры с тестами, проведенными после ежегодной очистки.

Проверить давление пара (если применимо)

Ожидается ли изменение давления пара при различных нагрузках?

Проверить температуру воздуха в котельной

Температура не должна превышать или опускаться ниже проектных пределов.

Проверить обработку котловой воды

Убедитесь, что система очистки воды работает нормально.

Осмотрите систему на наличие утечек воды/пара и возможных утечек

Ищите утечки, неисправные клапаны и ловушки, корродированные трубы и состояние изоляции.

Подача воздуха для горения (если применимо)

Проверьте вход воздуха для горения в котельную, чтобы убедиться, что отверстия адекватны и чисты.

Модульный контроллер, включая устройства ввода и вывода

Проверьте стратегии управления, включая сброс горячей воды, если применимо. Осмотрите все датчики, предохранительные устройства и другие устройства, которые обеспечивают входные данные для модульного контроллера. Если применимо, проверьте все устройства (кроме котлов), получающие выходной сигнал от модульного контроллера (клапаны, контакторы насосов и т. д.).

Проведите тест качества воды

Проверьте качество воды на наличие надлежащего химического баланса.

Очистите все электрические клеммы. Проверьте электронное управление и замените неисправные детали.

Выполняйте соответствующие проверки и техническое обслуживание других компонентов и систем, включая, помимо прочего, насосные агрегаты, частотно-регулируемые приводы, топливные системы и системы питательной воды.

Документируйте все действия по техническому обслуживанию в журнале или электронной CMMS.

По завершении деятельности

Мониторинг производительности

Мониторинг производительности модульных котельных систем важен для обеспечения надлежащей работы и экономии средств. Производительность отдельных блоков должна быть оценена для определения общей производительности системы. Центральный контроллер должен быть способен предоставлять общую информацию о работе отдельных блоков. Однако контроллер может не предоставлять всей информации, необходимой для контроля всех котлов. Информация от контроллера также должна быть подтверждена измерениями и наблюдениями за системой.

Для мониторинга производительности отдельных блоков рекомендуется выполнить следующие шаги:

1. На базе контроллера

1. Оценить скорострельность отдельных модулей. Если модули предназначены для чередования в качестве ведущего котла, убедитесь, что накопленные часы горения находятся в пределах разумного диапазона согласованности для всех модулей.

1. На основе физических компонентов

1. Физические датчики в системе следует сравнить с измерениями, сделанными контроллерами, и расхождения должны быть исследованы. Может потребоваться калибровка.

1. Очистка воды

1. Запишите качество воды в системе (питательная вода, концентрация в продувочной воде и кислотность конденсата) и убедитесь, что характеристики воды находятся в пределах рабочих параметров в соответствии со спецификациями производителя.

1. измерение

1. Расход топлива должен измеряться для всей котельной системы, а в идеале для каждого отдельного модуля. Контроллер может предоставлять возможности анализа тенденций для контроля расхода топлива.
2. Для паровых систем следует измерять выход пара для проверки эффективности.
3. Подпиточная вода в систему должна измеряться, чтобы можно было отслеживать тенденции использования воды и обнаруживать утечки.

1. Трубопровод

1. Весь персонал должен сообщать о любых замеченных утечках или повреждении изоляции. Устранение утечек должно способствовать измеримому сокращению подпиточной воды.

Стоимость эксплуатации и обслуживания

При рассмотрении затрат в течение всего жизненного цикла парового котла на топливо приходится примерно 96% затрат, в то время как на капитал может приходиться примерно 3%, а на эксплуатацию и техническое обслуживание – оставшийся 1%. [1] Учитывая высокий процент затрат, связанных с топливом, надлежащая эксплуатация и техническое обслуживание гарантирует поддержание эффективности системы и низкий расход топлива.

Модульные котельные системы требуют профилактического обслуживания, а также других периодических проверок. Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание значительно различаются в зависимости от типа оборудования, плана технического обслуживания, объема работ и географического положения.

Дополнительная поддержка

Институт эффективности котлов предоставляет руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию котлов и систем управления котлами. Для поощрения качественной эксплуатации и технического обслуживания инженеры-строители могут также обращаться к ASHRAE/ACCA Standard 180, Стандартная практика осмотра и обслуживания систем ОВКВ коммерческих зданий, Руководство по проектированию всего здания предоставляет контрольные списки операций и рекомендации по проектированию, характерные для агентств. В дополнение Руководство по передовой практике FEMP O&M, Выпуск 3.0, Глава 9 содержит ценную информацию по эксплуатации и техническому обслуживанию котельных систем.

Источники информации

FEMP (Федеральная программа управления энергопотреблением). 2010. Руководство по передовой практике O&M, версия 3.0, Глава 9, Идеи по ЭиТО для основных типов оборудования, Раздел 9.9, Насосы. Министерство энергетики США, Федеральная программа управления энергетикой, Вашингтон, округ Колумбия https://www1.eere.energy.gov/femp/pdfs/om_9.pdf.

МЭА (Международное энергетическое агентство). 2010. Программа анализа систем энергетических технологий (ETSAP) Промышленные котлы внутреннего сгорания. IEA ETSAP — Обзор технологий I01 — май 2010 г. https://iea-etsap.org/E-TechDS/PDF/I01-ind_boilers-GS-AD-gct.pdf

Действия и действия, рекомендованные в этой передовой практике, должны выполняться только обученным и сертифицированным персоналом. Если такой персонал недоступен, рекомендуемые здесь действия не следует предпринимать.