Эффективное управление паро-конденсатными системами и регулярное техобслуживание представляют собой значительный потенциал энергосбережения. Например, из-за отсутствия на предприятиях эффективных программ техобслуживания, там в среднем можно обнаружить 15-20% плохо работающих конденсатоотводчиков. Другим источником потерь энергии является терпимость к утечкам пара, которая обходится в 3-5% от производства пара. Нарушение сплошности теплоизоляции может привести к потерям пара в размере 5 — 10% во время сильных дождей, когда изоляция намокает и теряет эффективность. Неисправные теплообменники могут снизить кпд системы еще на 25%.
Для достижения максимальной эффективности при производстве пара следует соблюдать пять общих правил :
- Всегда вырабатывайте пар максимально возможного давления и температуры. Это — основной термодинамический и экономический принцип.
- Для использования в технологических процессах всегда подавайте пар минимально допустимого давления и температуры.
- Пар из котлов должен предназначаться только для важных конечных целей, таких как технология и кипятильники.
- Всегда понижайте давление пара при помощи наиболее экономичных из имеющихся средств.
- Всегда вырабатывайте максимальное количество пара из вторичного тепла, остающегося после технологического процесса.
Правильная конструкция паро-конденсатной системы может значительно повысить ее эффективность. Плохо сконструированные конденсатоотводчики чаще всего плохо работают или вскоре полностью отказывают. Системы паровых спутников часто расширяются не вполне обдуманно для решения локальных задач, таких как компенсация неработающих конденсатоотводчиков. Утечки пара, замораживание, тупиковые паропроводы и повреждения оборудования являются последствиями неправильной конструкции системы. Так как существует множество областей, где могут возникнуть проблемы, требующие внимания, было бы полезно распределить большинство из них, насколько это возможно, на общие группы.
Общие положения технологии управления
- Чтобы свести к минимуму потребление энергии на предприятии, должны применяться анализаторы технологического процесса и передовые технологии автоматического управления этими процессами. Многие предприятия применяют подогреватели питания, чтобы подать тепло, необходимое для рабочего процесса. Оптимизация системы подразумевает значительную экономию энергии. Постановка частных задач управления процессом производства должна предусматривать и задачу энергосбережения.
- Неправильно работающие вакуумные системы могут значительно увеличить потребление пара. Любое проявление утечек пара должно сразу устраняться.
- Каждый производственный участок должен иметь ведомость проверок и стандартные режимные карты, подтверждающие, что все ненужные конденсатоотводчики и паровые спутники отключены, поскольку они являются существенными потребителями пара. Спутниковые системы часто по привычке оставляют работать в течение всего года. В то время, как они необходимы только в холодный период.
- Цель — величина минимального расхода пара и руководство для ее достижения должны быть разработаны для всех цехов и для основных видов оборудования. Эти цели должны корректироваться в установленном порядке при изменении технологического процесса. Задаваемая величина минимального расхода должна накладываться на кривую нагрузки. Необходимо решить задачу управления производством в соответствии с кривыми нагрузки.
- Для каждого генератора тепла (котла) следует определить фактическую производительность и кпд. В период увеличения потребления пара это поможет загрузить в первую очередь наиболее эффективные котлы, затрачивая меньше топлива для производства большего количества пара при помощи наиболее эффективной системы.
- Паровые системы следует регулярно обследовать, чтобы выявлять редко используемые паропроводы, которые можно отключить. Системы должны настраиваться так, как это диктуется потребностями предприятия в паре. Если процесс настройки систем не автоматизирован, то он должен быть описан комплектом четко изложенных письменных инструкций для оператора.
- Системы паровых спутников должны быть сокращены до минимума, так как их применение снижает эффективность всей системы распределения пара. Следует изучить альтернативные варианты замены паровых спутников, такие как токопроводящие греющие ленты, особенно для удаленных участков, где постоянный контроль паровых спутников практически трудно осуществим.
- Системы распределения пара и сбора конденсата должны проектироваться с учетом применения высокоэффективных систем защиты от коррозии.
- При проектировании паровых систем следует предусматривать их оснащение достаточным количеством средств учета пара, чтобы можно было проследить, где он расходуется и иметь возможность составления балансов потребления пара как по всему предприятию, так и для отдельных единиц технологического процесса.
Конденсатоотводчики
- Каждый участок производства должен иметь программу регулярных проверок состояния работоспособности конденсатоотводчиков. Регулярность проверок зависит от конкретных условий, но должна быть не менее одного раза в год.
- Для упрощения проверок и регистрации результатов все конденсатоотводчики должны быть пронумерованы с привязкой к плану помещения. Входящие и выходящие трубопроводы конденсатоотводчиков должны быть отмечены для упрощения изоляции и ремонта.
- Операторы оборудования и технический персонал, отвечающий за техобслуживание, должны быть надлежащим образом обучены методам проверки конденсатоотводчиков. В случаях, когда необходимо применять ультразвуковые приборы, следует привлекать специально обученных специалистов.
- Наивысший приоритет при техобслуживании должен предоставляться ремонту или техобслуживанию отказавших конденсатоотводчиков. Повышение внимания к своевременному проведению техобслуживания может сократить число отказов до 3-5% или менее. Отказ конденсатоотводчика означает потерю 22 — 45 кг/час пара.
- Все конденсатоотводчики в закрытой системе должны иметь отвод для сообщения с атмосферой, чтобы работу конденсатоотводчика можно было проверить визуально. Если конденсатные коллекторы не имеют таких отводов, их нужно устроить.
- Для каждого конкретного места применения конденсатоотводчика нужно подбирать конденсатоотводчик наиболее подходящей конструкции. В определенных случаях конденсатоотводчики с опрокинутым поплавком могут быть более предпочтительны, чем термостатические и термодинамические.
- Важно иметь возможность наблюдать работу конденсатоотводчиков через коллектор. Хотя можно использовать несколько различных методов проверки, наиболее надежным методом является непосредственное наблюдение. Ультразвуковые, акустические и пирометрические методы испытаний часто приводят к ошибочным выводам.
- Конденсатоотводчики нужно правильно подбирать по пропускной способности к ожидаемой нагрузке по конденсату. Неправильный подбор ведет к потерям пара, замерзанию и к механическим отказам.
- Системы сбора конденсата должны проектироваться надлежащим образом, чтобы предотвратить опасность замерзания и/или преждевременного отказа конденсатоотводчиков. Диаметр конденсатопроводов следует выбирать так, чтобы они могли пропускать еще и паро-конденсатную смесь от 10% конденсатоотводчиков, отказавших в открытом положении.
Теплоизоляция
- Необходимо регулярно обследовать паровые системы, чтобы вовремя заменять или ремонтировать разрушенную или потерявшую сплошность теплоизоляцию. Это особенно важно делать после того, как изоляция снималась для ликвидации утечек пара.
- Общее обследование всей системы паропроводов должно проводиться 1 раз в 5 лет (или же 1/5 всей системы ежегодно) для выявления мест, где изоляция или ее влагозащитный слой разрушены. Характерным последствием таких дефектов будет длительное воздействие влаги, химических веществ ил углеводородных соединений. В число приборов для измерения эффективности теплоизоляции входят термографические приборы. Они показывают температуру участков поверхности в виде участков разного цвета. Этот метод является идеальным для больших площадей. К другим приборам относятся портативные инфракрасные пирометры или тепловые пистолеты, которые измеряют температуру поверхности по инфракрасному излучению от этих поверхностей; контактные пирометры и поверхностные красители, которые должны наноситься на измеряемую поверхность.
- После выполнения любых работ по техническому обслуживанию, необходимо проверить, чтобы в зоне выполнения работ теплоизоляция была отремонтирована или заменена. Съемные маты изоляции нужно снова укрепить на всех видах оборудования. Последней операцией при проведения любых работ по техобслуживанию должен быть ремонт, замена либо восстановление изоляции. Часто бывает, что пренебрегают такими компонентами оборудования как арматура, турбины, насосы и фланцы, в результате чего они остаются неизолированными.
- Все новые паропроводы должны оснащаться теплоизоляцией оптимальной толщины.
- При обследовании паропроводов необходимо визуально проверять наличие следующих дефектов изоляции:
- Физические повреждения.
- Трещины барьеров испарения.
- Лопнувшие ленты или проволока.
- Разрушенные или поврежденные влагозащитные уплотнения соединений.
- Поврежденные кожухи или влагозащитные покрытия.
Утечки пара
- Все места утечек пара должны ликвидироваться как можно быстрее. Видимые утечки пара являются наиболее наглядными источниками потерь энергии. Приведенная ниже таблица содержит данные о потерях пара в кг/час через отверстия разных диаметров в зависимости от давления пара. Такие утечки пара олицетворяют безразличие управленцев к эффективности работы предприятия и являются предпосылками серьезных последствий нарушения безопасности работ. Утечки пара не становятся меньшими и не имеют постоянной стоимости.
- Стандартные операции обслуживания должны предписывать, чтобы для арматуры и фланцевых соединений паровых систем применялись соответствующие прокладки, набивочные и уплотнительные материалы.
- Если паровую систему нельзя останавливать для ремонта мест утечек пара, то нужно привлекать соответствующих специалистов, которые располагают правом и методами ремонта действующих паропроводов.
- Все паровые системы должны проектироваться с учетом сведения к минимуму возможности утечек пара. Например, количество фланцевых и резьбовых соединений должно быть мин -имальным.
http://www.basaproektov.ru/about — свободный онлайновый ресурс, который позволяет просматривать и загружать техническую информацию от производителей или дистрибьюторов.