Как выбрать термомасляный котёл: температура, расход, топливо и проектирование комплексной системы

01 · ТЕПЛОВАЯ НАГРУЗКА И ТЕМПЕРАТУРА

Рассчитайте потребности каждого технологического потребителя.

Начните с теплового баланса реакторов, сушилок, горячих прессов, резервуаров, печей и других потребителей. Отделите постоянную технологическую нагрузку от потребности в прогреве и определите, какие потребители работают одновременно. термомасляный котёл , выбранный только по предполагаемому пику, может оказаться завышенной мощности, а выбранный лишь по нормальной нагрузке — слишком медленно восстанавливать температуру после пуска.

Определите требуемую температуру процесса, ожидаемую температуру обратной линии и допустимый диапазон регулирования. Потери в распределительной сети, температурный напор теплообменника и длина трубопроводов влияют на температуру подачи от котла. Не следует повышать температуру лишь для компенсации недостаточной мощности технологического теплообменника.

02 · ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ

Соблюдайте эксплуатационные ограничения поставщика теплоносителя.

При выборе теплоносителя учитывают максимальную объёмную и плёночную температуру, вязкость при низких температурах, стойкость к окислению, совместимость, экологические требования и стоимость жизненного цикла. Жидкость должна сохранять пригодность при пуске, нормальной работе, снижении нагрузки, останове и в самых холодных условиях площадки.

Объёмная температура характеризует поток жидкости, а плёночная — более горячий пограничный слой у поверхности нагрева. Чрезмерная плёночная температура может ускорить термическое разложение и образование отложений, даже если измеренная температура на выходе остаётся допустимой. Поэтому тепловой поток змеевика и циркуляцию необходимо оценивать совместно.

03 · ЦИРКУЛЯЦИЯ

Поддерживайте надёжный расход во всех режимах работы.

Расчёт циркуляции учитывает сопротивление змеевика котла, подающий и обратный трубопроводы, арматуру, фильтры, технологические потребители и статический перепад высот. Расход и напор насоса должны обеспечивать требуемую циркуляцию без превышения допустимых параметров компонентов. Для параллельных потребителей нужна стратегия балансировки и управления, чтобы одна ветвь не лишала расхода другую.

Защита по низкому расходу должна основываться на надёжном измерении и быть связана с разрешением работы горелки или топливоподачи. Резервирование насосов, обратные клапаны, схема байпаса и требования к аварийному электропитанию зависят от риска процесса и запаса тепла в топке.

04 · РАСШИРЕНИЕ И УДАЛЕНИЕ ГАЗОВ

Обеспечьте расширение жидкости без лишнего контакта с окружающей средой.

При нагреве теплоноситель расширяется. Объём расширительного бака, рабочий уровень, высота установки и соединительные линии должны рассчитываться по свойствам жидкости и общему объёму системы. Такая компоновка также обеспечивает заполнение, удаление влаги и низкокипящих компонентов, а также положительное давление на всасывании циркуляционного насоса.

В рамках выбранной схемы бак должен оставаться настолько холодным, насколько это практически возможно. Если требуется подушка инертного газа, регулирование её давления и сброс должны проектироваться, а не добавляться как отдельная принадлежность. Слив, перелив и безопасное обращение с жидкостью также входят в проект системы.

05 · ТОПЛИВО И ГОРЕНИЕ

Выбирайте оборудование для сжигания с учётом доступного топлива.

Газовые и жидкотопливные котлы обеспечивают компактный монтаж и быстрое модулирование при стабильных условиях топливоснабжения. Для твёрдого топлива необходимо задать допустимый диапазон характеристик: размер частиц, влажность, зольность, насыпная плотность и теплота сгорания влияют на хранение, подачу, выбор решётки или топки, воздух для горения и оборудование очистки выбросов.

Утилизация тепла может включать подогрев воздуха для горения или другую схему под конкретный проект. До заявления о выгоде необходимо проверить температуру дымовых газов на выходе, риск коррозии, тягу, загрязнение и рабочий профиль. Утилизационное оборудование не должно снижать безопасность работы котла или затруднять доступ для обслуживания.

06 · АВТОМАТИКА И ЗАЩИТА

Проектируйте блокировки с учётом реалистичных сценариев отказа.

Типовые входные сигналы защиты включают расход циркуляции, состояние насоса, температуры на входе и выходе котла, давление, уровень в расширительном баке, температуру дымовых газов, состояние пламени или горения, тягу в топке и состояние вентиляторов. Пределы сигнализации, аварийные остановы, разрешающие условия пуска и требования к повторному запуску должны быть документированы.

Интерфейс оператора должен показывать параметры процесса, состояния исполнительных механизмов и первопричину останова. Качественная автоматизация не отменяет эксплуатационные процедуры, осмотры, анализ теплоносителя и профилактическое обслуживание, а делает эти задачи понятнее и системнее.

07 · ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТА

Подготовьте эти данные перед запросом предложения.

• Нормальная, минимальная, пиковая и пусковая тепловая нагрузка;
• Требуемые температуры подачи, обратной линии и процесса;
• Технологические потребители, теплообменники и график работы;
• Выбранный теплоноситель и ограничения поставщика;
• Длина трубопроводов, перепад высот и предлагаемая компоновка оборудования;
• Свойства топлива, условия подачи и ограничения выбросов;
• Диапазон температуры окружающей среды, высота над уровнем моря и доступные энергоносители;
• Требуемые нормы, объём контроля и документации;
• Требования к резервированию, автоматизации и будущему расширению.

ИНЖЕНЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ

Дополнительная техническая литература.

• Министерство энергетики США — повышение эффективности систем технологического нагрева
• Eastman Therminol — материалы по проектированию систем теплопередачи
• Eastman Therminol — руководство по проектированию жидкофазных систем