Система FREME и экономайзеры паровых котлов
Как известно, наличие в питательной воде котлов таких газов, как кислород и углекислый газ способствует интенсивной коррозии как самих котлов, так и трубопроводов, арматуры и паропотребляющего оборудования. Процесс удаления из питательной воды растворенных газов осуществляется в деаэраторах. Наиболее простым и экономичным способом деаэрации является термическая деаэрация. Её принцип основан на том, что при повышении температуры воды количество растворенных в ней газов снижается и при температуре 100°С становится практически равным нулю.
Большинство атмосферных деаэраторов работают под небольшим избыточным давлением (0,2 бари), что обеспечивает поддержание температуры питательной воды на уровне 104-105°С. Такая температура гарантирует полное отсутствие в воде растворённых газов. С другой стороны такая высокая температура может стать причиной кавитации в питательном насосе котла. Именно из-за вероятности кавитации бак деаэратора приходится размещать на достаточно большой высоте (мин. 4-5 м) относительно питательного насоса. Статический подпор перед насосом позволяет ему работать без кавитации.
В то же время для эффективной работы котла тем лучше, чем ближе температура питательной воды к температуре кипения воды внутри котла. Получается замкнутый круг: с одной стороны питательная вода должна иметь как можно большую температуру, с другой - это ведет к опасности кавитации и необходимости поднимать деаэратор на большую высоту. Таким образом, температура питательной воды в 105°С является неким компромиссом между этими двумя требованиями.
При этом известно, что повышение температуры питательной воды котла на 6°С дает экономию по топливу до 1%. Одним из решений по нагреву питательной воды может быть использование системы FREME (Рисунок 1.) На Западе такие схемы получили достаточно широкое распространение в системах подпитки жаротрубных котлов особенно там, где не предусмотрена установка штатного экономайзера. Система FREME представляет собой теплообменник или теплообменники в которых подаваемая из деаэратора вода с температурой 105°С нагревается возвращаемым в котельную конденсатом.
Возможно совместное применение системы FREME с экономайзером - это устройство, где нагрев питательной воды, подаваемой в котёл, осуществляется уходящими дымовыми газами. Применение экономайзера может значительно повысить экономичность котельной установки и снизить выбросы тепла в атмосферу. Однако надо учитывать, что охлаждение уходящих газов должно проходить при температурах, превышающих точку росы. Чтобы избежать конденсации в дымоходе, надо контролировать температуру уходящих газов и при необходимости направлять их непосредственно в дымовую трубу в обход экономайзера по байпасу. При использовании экономайзера происходит охлаждение уходящих газов на 80-90°С, а КПД котла повышается на 4-5%.
Сравнительные данные по котлоагрегатам с экономайзером и без него приведены в Таблице 1.
Таблица 1
Жаротрубный котел с паропроизводительностью 10000 кг/ч при давлении 10 барТемпература воды на выходе из экономайзераТемпература уходящих дымовых газовКотел без экономайзера (температура питательной воды 105°C)-250-260°CКотел c экономайзером (температура питательной воды на входе в экономайзер 105°C)121°C150-160°C
Наличие штатного экономайзера не исключает применение системы FREME. Однако надо помнить, что их совместное использование приведет к увеличению температуры уходящих газов. Процесс теплопередачи в экономайзере зависит от разницы температур между температурой воды на входе в экономайзер и температурой дымовых газов. Чем выше температура воды на входе, тем меньше окажется ΔТ, тем меньше тепла будет передано в экономайзере воде, что соответственно, приведет и к повышению температуры уходящих газов.
В некоторых странах существует строгое ограничение по температуре выбрасываемых в атмосферу газов, которая не должна превышать 180°C. На это надо обратить внимание при желании совместного использования экономайзера и системы FREME.
И все же наиболее целесообразным является применение системы FREME с котлами без штатного экономайзера, причем она позволяет утилизировать не только тепло возвращаемого в котельную конденсата, но и тепло непрерывной продувки котла по солесодержанию.
Приведенный график позволяет получить следующую информацию:
FREME- Flash Recovery Energy Management Equipment - система рекуперации тепла для подогрева питательной воды котлов.
Больше интересной информации Вы всегда сможете найти на нашем сайте в разделе Академия Пара
Большинство атмосферных деаэраторов работают под небольшим избыточным давлением (0,2 бари), что обеспечивает поддержание температуры питательной воды на уровне 104-105°С. Такая температура гарантирует полное отсутствие в воде растворённых газов. С другой стороны такая высокая температура может стать причиной кавитации в питательном насосе котла. Именно из-за вероятности кавитации бак деаэратора приходится размещать на достаточно большой высоте (мин. 4-5 м) относительно питательного насоса. Статический подпор перед насосом позволяет ему работать без кавитации.
В то же время для эффективной работы котла тем лучше, чем ближе температура питательной воды к температуре кипения воды внутри котла. Получается замкнутый круг: с одной стороны питательная вода должна иметь как можно большую температуру, с другой - это ведет к опасности кавитации и необходимости поднимать деаэратор на большую высоту. Таким образом, температура питательной воды в 105°С является неким компромиссом между этими двумя требованиями.
При этом известно, что повышение температуры питательной воды котла на 6°С дает экономию по топливу до 1%. Одним из решений по нагреву питательной воды может быть использование системы FREME (Рисунок 1.) На Западе такие схемы получили достаточно широкое распространение в системах подпитки жаротрубных котлов особенно там, где не предусмотрена установка штатного экономайзера. Система FREME представляет собой теплообменник или теплообменники в которых подаваемая из деаэратора вода с температурой 105°С нагревается возвращаемым в котельную конденсатом.
Возможно совместное применение системы FREME с экономайзером - это устройство, где нагрев питательной воды, подаваемой в котёл, осуществляется уходящими дымовыми газами. Применение экономайзера может значительно повысить экономичность котельной установки и снизить выбросы тепла в атмосферу. Однако надо учитывать, что охлаждение уходящих газов должно проходить при температурах, превышающих точку росы. Чтобы избежать конденсации в дымоходе, надо контролировать температуру уходящих газов и при необходимости направлять их непосредственно в дымовую трубу в обход экономайзера по байпасу. При использовании экономайзера происходит охлаждение уходящих газов на 80-90°С, а КПД котла повышается на 4-5%.
Сравнительные данные по котлоагрегатам с экономайзером и без него приведены в Таблице 1.
Таблица 1
Жаротрубный котел с паропроизводительностью 10000 кг/ч при давлении 10 барТемпература воды на выходе из экономайзераТемпература уходящих дымовых газовКотел без экономайзера (температура питательной воды 105°C)-250-260°CКотел c экономайзером (температура питательной воды на входе в экономайзер 105°C)121°C150-160°C
Наличие штатного экономайзера не исключает применение системы FREME. Однако надо помнить, что их совместное использование приведет к увеличению температуры уходящих газов. Процесс теплопередачи в экономайзере зависит от разницы температур между температурой воды на входе в экономайзер и температурой дымовых газов. Чем выше температура воды на входе, тем меньше окажется ΔТ, тем меньше тепла будет передано в экономайзере воде, что соответственно, приведет и к повышению температуры уходящих газов.
В некоторых странах существует строгое ограничение по температуре выбрасываемых в атмосферу газов, которая не должна превышать 180°C. На это надо обратить внимание при желании совместного использования экономайзера и системы FREME.
И все же наиболее целесообразным является применение системы FREME с котлами без штатного экономайзера, причем она позволяет утилизировать не только тепло возвращаемого в котельную конденсата, но и тепло непрерывной продувки котла по солесодержанию.
Приведенный график позволяет получить следующую информацию:
- По количеству кислорода в уходящих газах можно судить о том, сколько воздуха подаётся в топку для сжигания топлива. (Для жаротрубных котлов количество избыточного воздуха обычно составляет от 17 до 20%.)
- Для любых значений избытка воздуха и температуры уходящих газов можно определить количество теряемого тепла.
FREME- Flash Recovery Energy Management Equipment - система рекуперации тепла для подогрева питательной воды котлов.
Больше интересной информации Вы всегда сможете найти на нашем сайте в разделе Академия Пара