Энергосбережение промышленности
Энергосбережение в котельных и тепловых сетях
1. Снижение потерь теплоты с уходящими газами
Основными потерями в котельных установках являются потери с теплотой отходящих газов [17]. Потери теплоты с уходящими газами (q2) в котлах без хвостовых поверхностей, работающих с a¹aопт, могут достигать 25 %. Мероприятия, способствующие уменьшению потерь q2, следующие.
1. Установка водяного питательного поверхностного экономайзера (экономайзера и воздухоподогревателя) — экономия газа 4-7 %, теплофикационного — 6-9 %, контактного — 10-15 % в зависимости от температуры уходящих газов. Запишем выражение для потерь теплоты с уходящими газами в упрощенном виде (без учета теплоты вносимой холодным воздухом)
(172)
и рассчитаем изменение потерь при увеличении (уменьшении) температуры уходящих газов на ∆tух
. (173)
Для природного газа V0 ≈ 9,7 м3/м3; 
м3/м3; 
МДж/м3. При средней теплоемкости продуктов
сгорания сг = 1,5 кДж/м3 и коэффициенте избытка воздуха a = 1,2
отношение 
. Таким образом
увеличение (уменьшение) температуры уходящих газов на 20 ºС приводит
к изменению КПД на 1 %. При больших избытках воздуха влияние изменения
температуры уходящих газов более существенно.
2. Работа котлоагрегата с оптимальным коэффициентом избытка воздуха a = aопт. Увеличение коэффициента избытка воздуха в топке выше оптимального приводит к снижению температуры в топке и уменьшению температурного напора, кроме того, увеличивается расход электроэнергии на привод вентилятора и дымососа. Из выражения (172) следует, что при изменении коэффициента избытка воздуха на ∆a потери теплоты с уходящими газами меняются на
. (174)
При температуре уходящих газов в диапазоне 120-170 ºС увеличение ∆a на 0,1 приводит к увеличению q2 на 0,5-0,7 %.
3. Увеличение плотности газоходов приводит к уменьшению присосов воздуха по тракту котла. Увеличение присосов воздуха по газовому тракту котел — дымосос на 10 % приводит к перерасходу газа на 0,5 %, повышению расхода электроэнергии на привод дымососа на 4-5 %.
Рассмотрим эффективность установки воздухоподогревателей. Котлы марки КВГМ, как правило, не укомплектованы воздухоподогревателями, что обусловливает в некоторых случаях повышенное значение температуры уходящих газов. Расчетное значение температуры уходящих газов у котла КВГМ-180 составляет 175 °С. Простой срок окупаемости проекта при установке за котлом воздухоподогревателя рассчитывается следующим образом. При известных значениях расхода топлива В1, температуры уходящих газов tух, коэффициенте избытка воздуха aух и КПД котлоагрегата h рассчитывают значения потерь теплоты с уходящими газами
. (175)
При установке воздухоподогревателя за котлом температура газов снизится
до значения 
. При этом уменьшатся потери теплоты с уходящими газами
до значения
(176)
и возрастет КПД котельного агрегата
. (177)
Это приводит к снижению расхода топлива:
(178)
что позволяет рассчитать годовую экономию топлива как
, (179)
где h — число часов работы котлоагрегата в течении года; Цт — стоимость природного газа.
