Анализ режимов эксплуатации котельного оборудования

Раз в пять лет в котельных проводятся пусконаладоч­ные работы и тепловые балансовые испытания, при которых прове­ряется КПД котлов, подбираются оптимальные (по результатам газового анализа) коэффициенты избытка воздуха на различных режимах нагрузки котлов. Составляются режимные карты работы котлов. При энергоаудите необходимо провести измерение темпера­туры обмуровки и контрольный анализ состава и температуры уходящих дымовых газов для проверки q₂, q₃ и ά (коэффициент избытка воздуха в уходящих газах, позволяет оценить подсосы воз­духа и качество обмуровки котла; допустимое значение ά при работе на газообразном топливе равно 1,05-1,20).

Низкое содержание СО и ά свидетельствует о правильной настройке режимов работы горелочных устройств, высокое значе­ние СО и ά - о плохой их настройке, подсосах наружного воздуха и повышенных потерях тепла с уходящими газами.

По температуре уходящих газов необходимо оценить состояние установленных и возможность применения дополнительных эконо­майзеров или контактных теплообменников для увеличения КПД котельных агрегатов. При использовании газообразного топлива интерес представляют контактные смесительные теплообменники, позволяющие значительно снизить температуру уходящих газов, так как нагреваемая вода практически не загрязняется продуктами сгорания.

Более точные результаты по состоянию котельного оборудования получают при проведении тепловых балансовых испытаний котель­ных агрегатов, которые проводятся специальными лицензирован­ными организациями. Испытания ограничиваются 3-4 наиболее характерными режимами: 50,70,90 и 100% номинальной производи­тельности при соблюдении заданных параметров теплоносителя и питательной воды.

При испытаниях проводится осмотр котла и вспомогательного оборудования, определяется засоренность золой поверхностей теплообмена, наличие отложений, накипи. Отмеченные недостатки устраняются до начала испытаний, что оформляется соответству­ющим актом.

Плохая работа деаэратора приводит к наличию в питательной воде растворенных газов (особенно вредных для металоконструкций кислорода и углекислого газа), вызывающих интенсивную коррозию внутренних поверхностей нагрева котлов, тепловых сетей, местных систем отопления и горячего водоснабжения. Каждый слу­чай питания котлов сырой водой должен фиксироваться в опера­тивном журнале. При нагреве воды с растворенными газами их растворимость уменьшается, они становятся как бы избыточными, более химически активными и агрессивными к металлам. Практика показывает, что при наличии избыточного кислорода и углекислого газа в воде котлов, систем отопления и горячего водоснабжения, трубы могут выйти из строя на 3-й год эксплуатации. Коррозионный коэффициент кислорода при наличии углекислого газа увеличива­ется почти в 3 раза.

Образующаяся при некачественной водоподготовке питатель­ной воды накипь из солей кальция и магния в 10-700 раз хуже проводит теплоту, чем сталь. Хлориды натрия и магния усиливают коррозию.

При толщине слоя накипи 0,5 мм перерасход топлива состав­ляет 1%, при 2 мм — 4%. Вследствие высокого термического сопро­тивления слоя накипи уже при ее толщине 0,2 мм температура сте­нок котла может сильно отличаться от температуры котловой воды и в современных котлах достигать 700 °С.

При переводе паровых котлов на водогрейный режим по отопи­тельному графику, без предварительного подогрева воды на входе в котел возникает низкотемпературная наружная коррозия хвостовых поверхностей нагрева котла. Иногда такая коррозия выводит из строя котлы на 3-й год эксплуатации.

Согласно СНиП 11-35-76 температура питательной воды на входе в экономайзер и в водогрейные котлы должна на 5-10°С превышать температуру точки росы дымовых газов. Эта температура для продуктов сгорания природного газа составляет 60°С, для мазу­та — 43°С. При работе котла на сернистом мазуте температура пи­тательной воды на входе в стальной экономайзер должна превышать 135 °С (на практике это требование часто нарушается).

В связи с возрастанием стоимости топлива необходимо оценить целесообразность улучшения теплоизоляции котлов, водоподогревателей, трубопроводов для уменьшения потерь в системах гене­рирования и распределения теплоты. Рекомендуемая наружная температура обмуровки современных котлов не должна более чем на 10—15°С превышать температуру окружающего воздуха.

По результатам измерения расходов подпиточной воды опреде­ляются потери воды в системе теплоснабжения и степень возврата конденсата в систему питания котлов. Стоимость подготовки пита­тельной котловой воды составляет 8—14 и более руб/м³. Оплата за сбросы стоков воды (воды продувки, невозвращенного загрязнен­ного конденсата) на очистные сооружения в отдельных регионах изменяется от 2,4 до 14 руб/м³. Анализ показывает, что экономи­ческие потери от невозврата конденсата в систему питания котлов значительно превышают потери тепловой энергии, связанные с недоиспользованием теплоты конденсата.

В системе приготовления питательной котловой и сетевой воды находят все большее применение дешевые способы ее обработки (комплексонами), позволяющие не только предотвращать отложе­ния накипи в котлоагрегатах и теплообменниках, но и очищать контуры системы теплоснабжения и котлоагрегатов от предыдущих отложений.