Дослідження втрат тепла в навколишнє середовище водогрійними котлами
Автор: Мороз Іван Іванович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплоенергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: АНОТАЦІЯ Мороз І.І., Коваленко Т.П. (керівник). Дослідження втрат тепла в навколишнє середовище водогрійними котлами. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2020. Розширена анотація. На сьогоднішній день в системі Мінпаливенерго України, а також в інших країнах колишнього Радянського Союзу, в експлуатації знаходиться близько 1000 водогрійних котлів великої продуктивності (більше 100 Гкал/год). Крім того, є велика кількість котлів типу ПТВМ і КВГМ продуктивністю 30–50 Гкал/год. Через специфіку використання вони знаходяться в роботі не більше 3–5 тис. год в рік [1–3]. Протягом року, особливо у літній період, частина цих котлів перебуває у резерві, а інші працюють у піковому режимі з періодичним простоюванням. У зв’язку з цим виникає проблема ефективності зберігання водогрійних котлів у резерві, що пов’язано із захистом від корозії зовнішніх і внутрішніх поверхонь нагрівання і з відповідними втратами тепла. Вирішення цієї проблеми вимагає урахування конструктивних особливостей і режимів експлуатації водогрійних котлів. В Україні склався важкий стан з придбанням, модернізацією і ремонтом (заміною окремих вузлів) вищевказаних типів котлів. В цей же час будівництво нових теплоелектроцентралей, виробничо-опалювальних і районних опалювальних котелень вимагає тривалого часу і великих капітальних вкладень. Тому дуже важливо підвищити вироблення тепла реконструкцією і модернізацією установлених котлів. Найбільш економічна модернізація шляхом переведення парових котлів з природною циркуляцією на прямотечійний водогрійний режим роботи. У теперішній час велика частина виробничих котелень, в тому числі і опалювальних, обладнані паровими котлами, і теплопостачання здійснюється через бойлерні установки. Модернізація цих котлів значно підвищить економічність установки в цілому. Відпаде потреба в дорогій бойлерній установці, а також живильних помпах, знизяться затрати електроенергії на власні потреби, оскільки вимоги до мережевої води нижчі, ніж до живильної, значно спроститься схема хімічної водопідготовки. Найбільш доцільно і економічно вигідно проводити реконструкцію котлів для роботи у водогрійному режимі в котельних, де не потрібна пара для технологічних потреб, а використовується гаряча мережева вода [4–5]. Об’єкт дослідження – робочі процеси у водогрійних котельних агрегатах (КВГМ-4, КВГМ-6,5, КВГМ-10, КВГМ-50, КВГ-4 тощо). Предмет дослідження – комплекс показників, які впливають на енергоефективність роботи водогрійних котлів. Метою дослідження є аналіз втрат тепла в навколишнє середовище водогрійними котлами. У першому розділі проведено аналіз літературних джерел та встановлено, що котли типу ПТВМ та КВГМ потребують майбутнього вдосконалення з економічності роботи та екологічно безпечної експлуатації, а також те, що втрати тепла в навколишнє середовище водогрійними котлами є значними і їх необхідно зменшувати. У другому розділі наведено технічну характеристику котельного устаткування та методики визначення дійсної втрати тепла в залежності від реальної величини теплового потоку. У третьому розділі проведено розрахунок втрати тепла в навколишнє середовище (q ) і частки тепла (q ), яка повертається в котел з повітрям, при експлуатаційному діапазоні теплових навантажень котла. Проведені в розділі 4 розрахунки підтвердили, що із впровадженням реконструкції водогрійних котлів суттєво зменшується вартість річної витрати палива із річним економічним ефектом. У розділі «Автоматизація» розглянуто об’єм технологічних вимірів, сигналізації, автоматичного регулювання, а також захистів і блокувань котла типу Е-50-22ГМ. Наведено опис контурів схеми автоматизації, специфікацію приладів та засоби автоматизації. Ключові слова: теплоелектроцентраль, котельня, водогрійний котел, втрати тепла, реконструкція. Перелік використаних літературних джерел: 1.Юренко В.В. (1987). Теплотехнические испытания котлов, работающих на газовом топливе. Москва. 2. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. (1991). Теплотехнические испытания котельных установок. Москва. 3. Пеккер Я.Л. (1977). Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива (обобщенные методы). Москва.. 4. Марчак И.И., Голышев Л.В., Мысак Й.С. (2000). Результаты исследования по определению потери тепла в окружающую среду водогрейными котлами. Москва. 5. Марчак 1.1., Голигиев Л.В., Мисак Й.С. (2000). Метод контролю втрати тепла технологічним устаткуванням котельні // Энергетика и электрификация. №5.