Использование повышенного давления пара

На предприятиях во многих случаях давление подводимого к тех- нологическим установкам пара выше давления, требуемого по техноло- гии. Наиболее энергозатратным способом снижения давления является дросселирование с помощью задвижки, вентиля исходного давления па- ра до требуемого по технологии. При этом в технологическую установ- ку, рассчитанную на конденсацию насыщенного пара, поступает пере- гретый пар. Последнее приводит к тому, что существующая теплопере- дающая поверхность не обеспечивает требуемую тепловую мощность технологической установки. Стремление устранить этот недостаток увеличением расхода пара приводит к значительным перерасходам пара в том числе и за счет появления в конденсате пролетного несконденси- ровавшегося пара.

Сказанное выше представляет собой одну из типовых ситуаций.

Возможны варианты: рациональное использование повышенного давле- ния пара, рациональное использование повышенного давления природ- ного газа, использование тепла пролетного пара и конденсата, утилиза- ция горючих вторичных энергоресурсов, утилизация низкотемператур- ных жидких вторичных энергоресурсов, утилизация газообразных вто-

ричных энергоресурсов, энергоэкономичные способы эксплуатации систем отопления, энергосбережение в конвективных сушильных уста- новках, энергосбережение в нагревательных топливных печах, энерго- сбережение в насосных установках и т. п.

Покажем на примере одну из простейших форм представления ма- териалов по энергосбережению при ситуационной классификации (рис. 2.7.5).

В теплотехнике существует множество способов эффективного ис- пользования энергии дросселируемого пара и обеспечения оптимально- го «беспролетного» режима конденсации пара, начиная от установки конденсатоотводчиков и регулируемых впрысков до преобразова- ния завышенной потенциальной энергии пара в механическую работу и электрическую энергию.

Одним из возможных практических вариантов использования по- тенциальной энергии пара с одновременным снижением его давления и температуры является применение паросиловых установок типа ПРОМ.

Паросиловой энергоагрегат, включающий паровую роторную объ- емную машину ПРОМ с противодавлением и синхронный электрогене- ратор предназначен для производства электроэнергии на паре давлени- ем до 2,4 МПа и температурой до 250 °С.

Рис. 2.7.5. Возможные варианты энергосберегающих мероприятий

Энергогенераторы на основе паровых роторных объемных машин (ПРОМ) могут эксплуатироваться как в режиме постоянного использо- вания для рационального снижения избыточного давления с выработкой электрической энергии, так и для компенсации изменений производства потребления в системе пароснабжения предприятия.

Паровые роторные объемные машины могут быть использованы в качестве регулируемого механического привода рабочих машин (насо- сов, вентиляторов, дымососов, компрессоров и пр.).

В состав энергоагрегата входят: паровая роторная объемная маши- на; электрогенератор; опорная рама; соединительная муфта; маслосис- тема с масляно – водяным радиатором; силовой щит; блок системы ав- томатического управления и защиты; выносной пульт управления.

Время готовности паросиловой установки к приему номинальной нагрузки составляет: из холодного состояния – 10 мин; из горячего со- стояния – 1 мин.

Малые габариты установок делают несущественными вопросы их размещения. Влажный пар на выхлопе (Т = 100 °С) может быть утили- зирован в баках сбора пароконденсатной смеси открытого типа.

Параметры пара на входе и на выхлопе паровой машины выбира- ются в зависимости от технологических условий.

Анализ показывает, что наличие до 50–60 т/ч избыточного количе- ства пара Р=1,0–1,3 МПа, позволяет получать от 3,3 до 7 млн. кВт·ч/год. При стоимости установленной мощности порядка 300 $/кВт и дей-

ствующих тарифах на электрическую энергию примерно 0,04 $/кВтч (для примера приведен укрупненный показатель, учитывающий плату за электрическую энергию и установленную мощность), простой срок окупаемости паросиловых энергоагрегатов на базе ПРОМ без учета стоимости используемого пара составит около 10000 ч, что соответству- ет 1/20 части заявленного ресурса установок (200000 ч).

Широкий номенклатурный ряд объемных роторных машин по по- казателю удельного расхода пара 20–60 кг/кВт·ч, при равных удельных финансовых затратах на установленную мощность, позволяет оптими- зировать решение в зависимости от основного функционального на- значения агрегата. При стационарной эксплуатации эффективнее уста- новки с меньшими удельными расходами пара. Если энергоагрегат ис- пользуется в качестве компенсатора изменений паровой нагрузки, то целесообразнее применение установок с максимальным удельным рас- ходом пара.

Функционирование ТЭЦ в режиме постоянной паропроизводи- тельности, в теплый период года, в связи с отключением отопительной нагрузки, приводит к увеличению избытков пара.

Паровой привод на базе роторных объемных машин, производимых корпорацией РОЭЛ, обеспечивает возможность плавной регулировки частоты оборотов в диапазоне от 0 до 1500 об/мин. Последнее обстоя- тельство особенно важно для эффективного управления теплосъемом в зависимости от погодных условий.