3.Автоматизация процессов сжигания газа в котельной.

Одним из эффективных методов энергосбережения является автоматизация процессов горения топлива в котельных. Совершенство процесса горения топлива определяет экономичность работы котельной установки и способствует защите окружающей среды от загрязнения. Подача топлива и воздуха в топку котла должна осуществляться в определенном соотношении: как недостаточная, так и чрезмерная подача воздуха снижает КПД котла. Сжигание топлива с высоким коэффициентом избытка воздуха (a) (коэффициент избытка воздуха a в топке - это отношение количества воздуха, действительно подаваемого в топку, к теоретически необходимому в топке. Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, должно быть несколько большим теоретического, так как при практическом сжигании топлива не все количество теоретически необходимого воздуха используется для горения топлива; часть его не участвует в реакции горения в результате недостаточного перемешивания воздуха с топливом, а также из-за того, что воздух не успевает вступить в соприкосновение с углеродом топлива и уходит в газоходы котла в свободном состоянии. - прим. ред), отличным от оптимального, увеличивает суммарные потери теплоты с уходящими газами и химическим недожогом. Увеличение a повышает температуру точки росы, интенсифицируя коррозию низкотемпературных поверхностей нагрева, а уменьшение приводит к дымлению и повышенному загрязнению поверхностей нагрева. Для конкретных условий топливосжигания имеется определенное значение a, соответствующее минимуму потерь теплоты. Значение a для современных котлов незначительно и диапазон его изменений, в пределах которого обеспечивается бездымное горение топлива, мал. Поэтому соотношение подач топлива и воздуха в топку должно поддерживаться автоматической системой регулирования (АСР) с высокой точностью, обеспечивающей максимальный КПД котла и минимум потерь теплоты.

Автоматизация процессов горения топлива приводит к:

• снижению предельно-допустимых выбросов вредных веществ (ПДВ);

• устранению проблемы перерасхода топлива;

• повышению надежности и безопасности процесса выработки тепловой энергии.

4.Схемы автоматического регулирования паровых и водогрейных котлов.

Для котлов типа ДКВР, ДЕ, КЕ схемы автоматического регулиро­вания определяются техническими условиями завода-изготовителя и предусматривают автоматическое регулирование процессов горения и питания котла водой. Автоматическое регулирование процесса горе­ния обеспечивает подачу топлива в топку в зависимости от нагрузки котла, поддержание оптимального соотношения топливо — воздух и устойчивого разрежения в топке.

Общность динамических свойств участков регулирования котла позволяет применять типовые схемы автоматического регулирования. Наиболее распространенная схема автоматического регулирования построена на базе регуляторов системы "Кристалл" (рис. 42).

Регулирование подачи топлива в топку обеспечивает соответ­ствие паропроизводительности котла паровой нагрузке.

Регулирование подачи воздуха обеспечивает оптимальное соотношение между подаваемыми в топку топливом и воздухом (опти­мальный избыток воздуха), чем достигается максимальная экономич­ность сжигания топлива на всех режимах работы котла.

Регулирование тяги обеспечивает автоматическое поддержа­ние устойчивого разрежения в топке котла в пределах от —20 до -30 Па (от -2 до -3 кгс/м2

Регулирование питания осуществляется автоматическим под­держанием уровня воды в заданных пределах. В котлах типов ДКВР, ДЕ, КЕ относительно большой объем барабана позволяет, при отсутствии значительных колебаний нагрузок, применять одноимпульсный (по уровню) регулятор питания.

5.Регулирование подачи топлива.

Регулирование подачи топлива в топку обеспечивает соответ­ствие паропроизводительности котла паровой нагрузке. В котлах типов ДКВР, ДЕ, КЕ роль регулятора нагрузки выполняет регулятор давления пара в барабане котла, воздействующий на изменение подачи топлива и имеющий жесткую или гибкую обратную связь. Применение регуляторов с жесткой обратной связью позволяет под­держивать значение регулируемой величины с отклонением от задан­ного до 4—6%. При более высоких требованиях к точности регулирова­ния применяется регулятор с гибкой обратной связью.

6.Регулирование подачи воздуха.

Регулирование подачи воздуха обеспечивает оптимальное соотношение между подаваемыми в топку топливом и воздухом (опти­мальный избыток воздуха), чем достигается максимальная экономич­ность сжигания топлива на всех режимах работы котла.

При работе на газе регулятор по схеме "топливо - воздух" (рис. 43, б) получает импульс по расходу газа к котлу, который непосредственно измеряется расходомером, и импульс по перепаду давления воздуха, который пропорционален расходу воздуха. Регулятор воздействует на направляющий аппарат дутьевого вентилятора.

7.Регулирование тяги (в топке котла).

Регулирование тяги обеспечивает автоматическое поддержа­ние устойчивого разрежения в топке котла в пределах от —20 до -30 Па (от -2 до -3 кгс/м2) Регулирование тяги производится впуском некоторого количества воздуха из помещения котельной в дымоход 6, в результате чего понижается температура уходящих газов, увеличивается их количество и уменьшается тяга за котлом, а следовательно, и в топке. [1]

Регулирование тяги должно обеспечить соответствие между производительностями дымососов и дутьевых вентиляторов. Критерием этого соответствия является разрежение в верхней части топки. 

8 .Регулирование питания(уровня воды в заданных пределах).

Регулирование питания котлов малой производительности обычно осуществляется одноимпульсными регуляторами, управляемыми датчиками изменения уровня воды в барабане. В котлах средней и большой паропроизводительности с малым водяным объемом применяются двухимпульсные регуляторы питания котла по уровню воды и расходу пара, а также трехимпульсные. Управляющие питанием котла по уровню воды, расходу пара и перепаду давлений на регулирующем клапане.

9.Распределительные системы газоснабжения. Классификация, трассировка и способы прокладки газопроводов.

Современные распределительные системы газоснабжения представляют - собой сложные, разветвленные и протяженные газотранспортные системы. Для предотвращения перебоев в газоснабжении распределительные системы должны быть спроектированы при удовлетворении заданного уровня надежности, а их эксплуатация должна быть организована таким образом, чтобы профилактические ремонты и своевременная замена оборудования позволяли выдерживать принятый уровень надежности в течение всего срока службы системы. [1]

Резервирование распределительных систем газоснабжения связано с большими материальными затратами, поэтому размеры резерва должны быть строго обоснованы. [2]

К распределительным системам газоснабжения относятся городские и промышленные газовые сети и сооружения на них. Основной отличительной чертой распределительных систем по сравнению с газотранспортными системами является отсутствие в них нагнетателей. Следовательно, для покрытия всех гидравлических сопротивлений при течении газа по трубам через клапаны регуляторов и через сопла горелок используется потенциальная энергия давления газа, которой он ( располагает при входе в распределительную систему. [3]

В распределительных системах газоснабжения газ транспортируют к потребителям в трубах. Газопроводы классифицируют в зависимости от их назначения и давления газа. [4]

Под надежностью распределительной системы газоснабжения понимают способность транспортировать потребителям необходимые количества газа с соблюдением заданных параметров при нормальных условиях эксплуатации в течение определенного периода времени. [5]

Классификация газопроводов природного газа. СНиП 42-01-2002, Газораспределительные системы:

Наружный газопровод – подземный, надземный и (или) надземный газопровод, проложенный вне зданий до наружной конструкции здания.

Внутренний газопровод – газопровод, проложенный от наружной конструкции здания до места подключения расположенного внутри зданий газоиспользующего оборудования.

Газоиспользующее оборудование – оборудование, использующее газ в качестве топлива.

Газовое оборудование – технические изделия полной заводской готовности (компенсаторы, конденсатосборники, арматура трубопроводная запорная и т.д.), используемые в качестве составных элементов газопроводов.

Классификация газопроводов (природный газ) по приборному давлению (МПа)

- высокого давления 1 кат. – Св.0,6 до 1,2 включительно, МПа;

- высокого давления 2 кат. – Св.0,3 до 0,6 включительно, МПа;

- среднего давления – Св.0,005 до 0,3 включительно, МПа;

- низкого давления – До 0,005 включительно, МПа - обычный "бытовой" газопровод. Абсолютное давление практически не отличается от 1 атм.

Трассировка газопроводов по незастроенным территориям должна производиться с учетом планировки будущей их застройки. [1]

После трассировки газопровода составляют его продольный профиль, на который наносят подземные сооружения, пересекаемые газопроводом, их отметки поверхности земли, колонки буровых скважин с характеристикой грунта, уровень грунтовых вод и характеристику коррозионности грунтов. На шкале профиля указывают длину газопровода, уклон, отметку верха трубы и глубину заложения. [2]

При трассировке газопроводов стремятся к тому, чтобы газ от точки питания до потребителя проходил кратчайшим путем, так как сеть получается при этом более дешевой. При трассировке газопроводов следует учитывать возможность расширения объекта или изменение планировки за счет застройки новых кварталов. Намечая места прокладки газопроводов, следует учитывать места расположения подземных и характер наземных сооружений. Взаимное расположение газопроводов с другими видами подземных и наземных сооружений регламентируется правилами Государственной технической инспекции. [4]

Магистральные газопроводы по способу прокладки делят на подземные, наземные и надземные. При подземной прокладке в скальных и щебенистых грунтах газопровод укладывают на мягкий грунт (подстилку) толщиной не менее 100 мм. При прохождении газопровода через оползневые покрытия трубопровода от повреждений при засыпке проводят присыпку его мягким грунтом на толщину 200 мм или применяют такой способ засыпки, который исключает его повреждения. Иногда для снижения напряженного состояния в металле труб газопровод в траншее обсыпают малозащемляющим материалом (мелким песком и др.), толщина слоя которого должна быть не менее 300 мм. При прохождении газопровода через оползневые районы с малой толщиной сползающего слоя грунта подземная прокладка его предусматривается всегда ниже плоскости скольжения, а при подземной прокладке газопровода через селевые потоки его укладывают на 0,5 м (считая от верха трубы) ниже возможного размыва русла. Если магистральный газопровод на своем пути пересекает другие газопроводы или инженерные сооружения (водопроводы, кабели и т.д.), то он должен быть уложен на определенном расстоянии от них. Эти расстояния регламентируются СНиП. При наземной прокладке газопровод укладывают на поверхности грунта в специально возводимые земляные насыпи, устроенные с тщательным послойным уплотнением и поверхностным закреплением грунта. Наземная прокладка допускается на участках с резко пересеченным рельефом местности, а также на обводненных и заболоченных участках трассы при соответствующем технико-экономическом обосновании. При надземной прокладке газопровод укладывают на специальные опоры. Надземная прокладка газопровода допускается в пустынных районах, болотистых местах, горных районах, районах горных выработок и оползней, на неустойчивых грунтах, а также на переходах через естественные и искусственные препятствия. В каждом конкретном случае надземная прокладка обосновывается технико-экономическими расчетами, подтверждающими экономическую эффективность и техническую целесообразность. При этом в расчетах учитывают несущую способность самого газопровода, а в районах с сейсмичностью 7 баллов и более несущую способность проверяют и на воздействие сейсмических нагрузок.