Главная | • Сотрудничество | • Публикации | • Написать письмо




ИСТОЧНИК ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ / КОТЕЛЬНАЯ                           
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
§ 1. Котельная машиностроительного предприятия. Описание
§ 2. Общая статистика работы котельной предприятия
§ 3. Анализ работы котельных предприятия
§ 4. Экономическая составляющая работы котельной


Приложение. Фото промышленно-отопительной котельной: ГРСКотел ДЕКотел ДКВрВодоподготовка
Корзина 3
купить главу | купить отчет | заказать обследование

   3. КОТЕЛЬНАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ. АНАЛИЗ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯ

   Основной показатель эффективности работы источника тепловой энергии (в принципе это относится к любому энергетическому оборудованию) – это к.п.д. либо всей системы в целом, либо отдельных ее элементов и относительные показатели расхода энергетических ресурсов на выработку тепловой энергии, главным образом, это топливо, электроэнергия и вода.

   Основным топливом, которое потребляет котельная – это природный газ. В анализируемом 2011 году также работала котельная №3 (резервная, на мазуте). За первые три месяца 2011 (январь, февраль, март) года было потреблено 676 тонн мазута

   Общую эффективность работы системы теплоснабжения можно определить, как отношение полезно использованной энергии – т.е. то количество тепловой энергии, которые было получено (передано в систему теплоснабжения предприятия) на затраченные природные ресурсы, в нашем случае это природный газ и мазут. Схема потребления топлива и отпуска тепловой энергии котельной ОАО приведена на рисунке №1.

Схема потребления топлива и отпуска тепловой энергии котельной ОАО
Рисунок №1. Схема потребления топлива и отпуска тепловой энергии котельной ОАО.


Общее значение КПД выработки тепловой энергии тремя котельными ОАО, а также среднегодовое значение КПД выработки тепловой энергии
Рисунок №2. Общее значение КПД выработки тепловой энергии тремя 
котельными ОАО, а также среднегодовое значение 
КПД выработки тепловой энергии.

   На рисунке №2 приведены расчетные значение КПД источника тепловой энергии ОАО в составе трёх котельных при использовании двух видом топлива – природный газ и мазут, на трёх источниках тепловой энергии – Котельная №2, Котельная №3 и Котельная №4. 

   Первое на что необходимо обратить внимание – это низкое значение КПД выработки тепловой энергии на котельной как таковое, особенно стоит говорить о начале 2011 года. Также бросается в глаза неравномерность к.п.д. по месяцам. Среднее значение к.п.д. выработки тепловой энергии за 2011 год равно 84,66%. Согласно официальному ответу от ОАО «Низкий к.п.д. выработки тепловой энергии в январе 2011 года и высокий КПД в феврале 2011 года объясняется некорректной работой узлов технического учёта выработки теплоэнергии и потребления газа». 

   Доля выработки тепловой энергии котельными ОАО приведена на рисунке №3. Котельная №2 работает на покрытие технологических нужд предприятия, котельная №3 работает на покрытие нужд в тепловой энергии предприятия для нужд отопления и горячего водоснабжения. Котельная №4 работает как на покрытие нужд в технологическом тепле, так и в отопительном тепле. 

Доля выработки тепловой энергии котельными ОАО за базовый 2011 год. Рассмотрена сумма технологического тепла, а также тепла отопительного, включая затраты на ГВС
Рисунок №3. Доля выработки тепловой энергии котельными 
ОАО за базовый 2011 год. Рассмотрена сумма 
технологического тепла, а также тепла отопительного,
 включая затраты на ГВС.

   К.п.д. совершенства технической системы можно рассматривать как комплексно, так и поэлементно: речь может идти и о всей системе в целом, так и о отдельных ее элементов. Ниже в таблице №1 приведён расчет по КПД работы котельных агрегатов всех трёх котельных за базовый 2011 год по данным, которые предоставлены с ОАО.

Таблица №1. Значения выработки тепловой энергии и 
потребления природного газа котлами котельных предприятия.
Значения выработки тепловой энергии и потребления природного газа котлами котельной №2

Значения выработки тепловой энергии и потребления природного газа котлами котельной №3

Значения выработки тепловой энергии и потребления природного газа котлами котельной №4

Таблица №2. Распределение выработки тепловой 
энергии между котельными ОАО.
Распределение выработки тепловой энергии между котельными ОАО

   Из представленных расчетов видно, что значения к.п.д. в них очень сильно «пляшут» и более того выходят за границы значения в 100%. В первую очередь это может говорить о недостоверности и больших ошибках, которые выдают системы учёта тепловой энергии. Аналогичные вопросы возникают по потреблению мазута котлами котельной №3. Для котла №11 в феврале и марте 2011 года получаем одинаковое значение к.п.д. в 85,23%. Такое совпадение может объясняться в большей степени тем, что данные либо по потреблению мазута, либо по выработке тепловой энергии «раскидывались» пропорционально. При выше указанных рассуждениях делать какой-либо анализ относительно эффективности работы котельного оборудования не имеет смысла, так как он будет основываться на недостоверных данных. В качестве рекомендации стоит указать необходимость модернизации системы технического учёта выработки тепловой энергии. 

   Несмотря на то, что на предприятии находится несколько котельных, в том или ином виде котлы этих котельных работают на общую паровую и на общую водогрейную систему, в том или ином виде котельные работают в параллельном режиме работы, что накладывает на них дополнительные условия работы в плане загрузки котлов и распределения потребляемой нагрузки между ними. 

   В первую очередь стоит разобрать параллельную работу паровых котлов. 
   Для 2011 года в параллельном режиме работы находились пять котлов, котлы ДЕ-16-14ГМ №6, №7 и №8 котельной №2 и котлы Е-50-1,4-225 №12 и №13 котельной №4. В таблице №3 приведены данные по выработке тепловой энергии каждым паровым котлом котельных №2 и №4 за 2011 год. 

Таблица №3. Данные по выработке тепловой энергии паровыми котлами.
Данные по выработке тепловой энергии паровыми котлами

На рисунке №4 показан график распределения работы паровых котлов котельных №2 и №4 за каждый месяц 2011 года.

График распределения работы паровых котлов котельных №2 и №4
Рисунок №4. График распределения работы паровых котлов котельных №2 и №4.

   Для понимания количества выработки тепловой энергии паровыми котлами, ниже приводим круговую диаграмму выработки пара паровыми котлами котельных №2 и №4 за 2011 год на Рисунке №5. Максимальная выработка была на котле №13 котельной №4 с выработкой 53 777 Гкал, что составляет 27% от всего количества выработанного пара, на втором месте идёт котёл №6 котельной №2 с выработкой в 43 882 Гкал, что составляет 22% от всей выработанной тепловой энергии.

Доли выработки тепловой энергии паровыми котлами котельных ОАО за 2011 год
Рисунок №5. Доли выработки тепловой энергии паровыми 
котлами котельных ОАО за 2011 год.

   При параллельном режиме работы котлов котлы работают в недогруженном режиме, т.е. при нагрузке, которая меньше номинальной теплопроизводительности котла. Так для паровых котлов на рисунке №6 (для паровых котлов котельной №2) и рисунке №7 (для паровых котлов котельной №4) приведены данные по среднечасовой нагрузке за каждый месяц 2011 года. Данные получены путём деления количества выработки тепловой энергии за каждый месяц на время работы котла за данный месяц.

Загрузка котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом работы котельной №2. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов
Рисунок №6. Загрузка котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом работы 
котельной №2. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов.


Загрузка котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом работы котельной №4. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов
Рисунок №7. Загрузка котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом 
работы котельной №4. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов.

   Согласно представленным данным средняя нагрузка паровых котлов котельной №2 и №4 за 2011 год составляет:
- для котла №6 ДЕ-16-14ГМ76,06% от номинальной нагрузки;
- для котла №7 ДЕ-16-14ГМ71,45% от номинальной нагрузки;
- для котла №8 ДЕ-16-14ГМ 75,36% от номинальной нагрузки;
- для котла №12 Е-50-1,4-22552,87% от номинальной нагрузки;
- для котла №13 Е-50-1,4-22556,57% от номинальной нагрузки.

   Ещё более обобщая статистику работы паровых котлов можно сказать, что
- паровые котлы котельной №2 нагружены на 74,29% от номинальной паропроизводительности;
- паровые котлы котельной №4 нагружены на 54,72% от номинальной паропроизводительности.

   Ниже приведены аналогичные рассуждения для работы водогрейных котлов. Есть понимание того, что водогрейные котлы работают только на покрытие нужд в отоплении, в то время как паровые котлы работают на технологию и на горячее водоснабжение.

   В таблице №4 приведены данные по выработке тепловой энергии тремя водогрейными котлами для каждого месяца 2011 года.  

Таблица №4. Данные по выработке тепловой 
энергии водогрейными котлами за каждый месяц 2011 года.
Данные по выработке тепловой энергии водогрейными котлами за каждый месяц 2011 года

   Ниже на рисунке №8 приведён график распределения выработки тепловой энергии между водогрейными котлами котельной №3 и котельной №4. На рисунке №9 показана круговая диаграмма долей выработки тепловой энергии котлами в общем балансе выработки. 

   Согласно рисунку №9:
- котёл №14 котельной №4 выработал 84 906 Гкал тепловой энергии, что составляет 69% от всей выработанной тепловой энергии;
- котёл №15 котельной №4 выработал 52 186 Гкал тепловой энергии, что составляет 26% от всей выработанной тепловой энергии;
- котёл №11 котельной №3 выработал 5 681 Гкал тепловой энергии, что составляет 5% от всей выработанной тепловой энергии.

   Вся тепловая энергия, выработанная вышеуказанными котлами, идёт на нужды отопления помещений ОАО и ООО, а также часть идёт субабонентам.

Распределение тепловой нагрузки между водогрейными котлами для каждого месяца 2011 года. Котлы работают на отопительную нагрузку
Рисунок №8. Распределение тепловой нагрузки между водогрейными котлами 
для каждого месяца 2011 года. Котлы работают на отопительную нагрузку.


Доля выработки тепловой энергии в виде горячей воды каждым водогрейными котлом котельной №3 и котельной №4
Рисунок №9. Доля выработки тепловой энергии в виде горячей воды 
каждым водогрейными котлом котельной №3 и котельной №4.

   Ниже на рисунках №10 и №11 приведены данные по загрузке водогрейных котлов по сравнению с номинальным значением теплопроизводительности.

Загрузка котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом работы котельной №3. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов
Рисунок №10. Загрузка котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом 
работы котельной №3. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов.


Загрузка водогрейных котельных агрегатов по сравнению с номинальным режимом работы котельной №4. Красная линия – номинал работы котельных агрегатов
Рисунок №11. Загрузка водогрейных котельных агрегатов по сравнению 
с номинальным режимом работы котельной №4. 
Красная линия – номинал работы котельных агрегатов.

   Согласно приведённым значениям 
- водогрейный котёл ПТВМ-50-1 №11 был загружен в 2011 год на 31,89%,
- водогрейный котёл КВГМ-100 №14 был загружен в 2011 году на 32,25%,
- водогрейный котёл КВГМ-100 №15 был загружен в 2011 году на 19,87%.

   Либо водогрейные котлы котельной №4 водогрейные котлы в 2011 году были загружены на 26,1% от её номинальной загрузки. 

   Исходя из приведённых рассуждений можно говорить о том, что паровые котлы ОАО загружены на 66,46%, т.е. на две третьи, а водогрейные котлы загружены на 28%, т.е. чуть больше чем на четверть. 

   При работе котлов в неноминальном режиме в первую очередь снижается эффективность выработки тепла и возрастают удельные затраты топлива – природного газа и мазута – на единицу вырабатываемой тепловой энергии.  

© Н.Д. Денисов-Винский

Line


.