Главная страница -> Переработка мусора

Резерв снижения удельных расходов топлива на объектах промысловой подготовки нефти. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов. Строительство

Возможности энергосбережения сокрытые в градирнях

Градирни отводят в атмосферу теплоту отработанных материалов различных производственных процессов. Это - их главная жизненная функция. Большинство современных градирен, используемых в системе охлаждения воды, старше 30 лет. Большая часть из них спроектированы плохо или же с приоритетом экономичности по сравнению с эффективностью.

Часто к градирням систем водоохлаждения и конденсаторам систем рефрижерации относятся без должного внимания, считая их наименее важной частью системы.

Но это не соответствует истине. В системе рефрижерации градирня отводит как теплоту от компрессора, так и теплоту от испарителя. Результатом плохой работы или плохого проекта градирни может стать возрастание текущих затрат более чем на 50%.

В системах водоохлаждения охлаждающая вода может быть использована для сжижения продукта в верхней части дистилляционной колонны. Чем холоднее вода, тем больше продукта дистиллируется. Градирня, которая работает не на полную мощность - одна из основных причин снижения производительности станции (на 50%), а также повышения текущих затрат станции.

Помните, что маловероятно, чтобы “какая попало” градирня оказалась оптимальной для вашей системы.

Также маловероятно, что показатели работы “какой попало” градирни имеют хоть что-нибудь общее с нормальными условиями ее эксплуатации.

При конструировании не поддавайтесь искушению впасть в синдром “дешево и сердито”. Общей тенденцией является то, что текущие затраты для механической станции в течение ее жизненного цикла намного превышают ее капитальные затраты.

Как сэкономить энергию в системах с градирнями

Ниже вы найдете множество способов того, как улучшить КПД систем градирен с тем, чтобы дать большую экономию текущих затрат при малых периодах окупаемости. Экономия по многим статьям, связанная с различными операциями градирни, может оказаться весьма стоящей внимания, особенно когда можно достичь других видов экономии, связанной с производством - например, когда градирни используются для конденсации продукта - как в дистилляционной колонне или в турбинном конденсаторе генерирующей установки. В этом случае можно достичь еще большей экономии.

Другим примером является охлаждение машин. Многие индустриальные машины требуют охлажденной воды для эффективной работы. Такими машинами являются внутренний охладитель или компрессор воздуха. Если используется слишком высокая температура охлажденной воды, то удельное потребление энергии машиной возрастет и приведет к повышению эксплуатационных затрат до 20%, что может легко вылиться в тысячи долларов в год. Высокие температуры охлаждаемой воды могут иметь место из-за плохих термических показателей градирни, проблем с откачкой или отложениями на внутренних поверхностях, вызванных загрязнением воды, которые не удалось обработать.

Энергосбережение в ах водоохлаждения может быть рассмотрено в рамках следующих разделов

возможности системы
возможности процесса
возможности обслуживания.

Возможности проекта системы

Проект градирни

Выбор типа и размеров градирни имеет большое влияние как на термальный КПД градирни, так, следовательно, и на ее энергопотребление, и может оказывать определяющее влияние на процесс в целом. На сегодняшний день эксплуатируются два базовых типа градирен - градирни с противотоком и градирни с поперечным потоком. Градирни с поперечным потоком распространены в большей степени. Вот некоторые важные соображения, о которых следует помнить при выборе градирен.
Большую часть эксплуатационных затрат градирен составляют “насосные” затраты - т.е. затраты на откачивание, обеспечивающее циркуляцию горячей воды на вершину градирни, прежде чем она начнет свой путь вниз, чтобы охладиться. Градирня с противотоком требует гидростатического напора на 20 - 50 процентов меньше, чем градирня с поперечным потоком. Это - благодаря тому, что градирня с противотоком требует поднятия жидкости на меньшую высоту. Градирня с противотоком требует меньшего напора для сопел распыления воды, но общий напор откачивания все равно будет меньше, чем для градирен с поперечным потоком. Градирня с противотоком может использовать для перемещения воздуха большую мощность вентилятора, что заложено в проекте этих градирен, но это компенсируется большей экономией на откачке по сравнению с градирней с поперечным потоком.
Бичом градирен является рециркуляция воздуха: влажный воздух начинает затягиваться обратно в воздухозаборное жалюзи градирни. Это происходит из-за перепада давлений, который устанавливается на различных уровнях градирни. Рециркуляция значительно влияет на показатели работы градирни. Воздухозаборные жалюзи градирни с противотоком расположены в нижней части градирни, и здесь, как правило, нет проблемы рециркуляции воздуха. В случае градирен с поперечным потоком жалюзи располагаются по высоте на одной или двух ее сторонах, и здесь, следовательно, при определенных атмосферных условиях возможна рециркуляция.

Причиной рециркуляции иногда может быть и расположение градирни по отношению к другим градирням или зданиям, и это может снижать показатели градирни на 50%. Не столь уж редким является плохое расположение градирни - на крышах зданий или даже между зданиями.

При выборе места размещения градирни с принудительной тягой следует исходить из того, что движение воздуха в градирне осуществляется за счет высокой скорости воздуха на входе и низких его скоростях на выходе. Следовательно, вход в градирню не должен иметь никаких препятствий. Выход воздуха также должен быть свободен от препятствий. Неправильное расположение градирни с принудительной тягой может привести к крайне низким показателям работы и потребовать больших затрат для компенсации.
В случае градирен с противотоком колонны наведенной тяги и вентилятор располагаются на вершине градирни, и достигаются высокая скорость выброса горячего влажного воздуха (более 500 м/мин). Таким образом, отработанный воздух выводится из приемных секций. Это приводит к лучшим показателям и также означает, что возможна гибкость при размещении градирни.
Температура приближения (разность температур между водой, покидающей градирню, и температурой влажного термометра (психрометра)) должна быть как можно меньшей для данного проекта и данной точки росы. Температура приближения для градирни с противотоком примерно на 2 градуса лучше, чем для градирни с поперечным потоком. Следовательно, градирня с противотоком существенно улучшает охлаждение за уплаченные Вами деньги.

Вот три основных элемента, которые определяют КПД градирни:

1. Хорошее распределение воды;

2. Хороший поток воздуха;

3. Хорошее заполнение влажной поверхности.

Тип градирни с противотоком намного более открыт для усовершенствований, чем негибкая конструкция градирни с поперечным потоком.
Замените более старые ветви распылительных сопел на поливинилхлоридные трубы и высокоэффективные керамические сопла для лучшего распределения воды. Это может с большой вероятностью привести к экономии трудозатрат на очистку сопел устаревшего типа, а также к улучшению показателей работы градирни.
Позаботьтесь о том, чтобы вентилятор соответствовал режиму работы. Величина потока воздуха должна обеспечивать требуемое охлаждение. Требуемая величина потока воздуха, следовательно, является функцией сегодняшнего состояния окружающей среды и степени охлаждения, которую должна обеспечивать градирня.

Есть ряд способов сберечь энергию за счет потока воздуха

Отслеживать температуру сброса воды и отрегулировать скорость вентилятора - используя управляемый привод скорости. Помните, что мощность, которую забирает вентилятор, пропорциональна кубу скорости. Таким образом, снижая скорость (и, следовательно, поток воздуха), на 30%, мы снижаем мощность более чем на 60%.

Шаг лопастей вентилятора может быть подобран таким образом, чтобы изменить угол атаки лопатки вентилятора и, следовательно, скорость движения воздуха. В связи с этими изменениями характеристическая кривая вентилятора перемещается вверх или вниз - скорость потока увеличивается или уменьшается. Так как потребляемая мощность пропорциональна скорости воздуха, сберегается энергия. Как правило, можно рассчитывать на 2-летний период окупаемости.

Помните, что работа, которую должен выполнить вентилятор, будет меняться в течение года, по мере изменения показаний наружной температуры влажного термометра психрометра. Например, если вентилятор спроектирован на 100% мощность при температуре влажного термометра в 26 градусов, то при температуре влажного термометра в 10 градусов мощность вентилятора можно снизить до 30% общей мощности. Идеальным здесь является использование привода с регулируемой скоростью.
Экономия мощности вентилятора и усовершенствования показателей работы градирни могут также быть достигнуты благодаря использованию вентиляционных цилиндров увеличения скорости, помещаемых поверх вентиляторов, размещенных на крыше градирни с противотоком. Эффект Вентури для такого вентилятора приведет к возрастанию скорости потока воздуха и, следовательно, уменьшению работы, которую должен совершить вентилятор.
Замена устаревших деревянных брусков, из которых состоит заполнение градирни, на более эффективный ячеечный заполнитель. Это может увеличить эффективность существующей градирни на 15% при малых затратах.
Убедитесь, что хорошо работают сепараторы капель. Они сберегают воду, гарантируя, что с потоком горячего воздуха, покидающим верхнюю часть градирни, уносится мало воды - этот унос воды также является причиной недовольства. Потери воды с тягой приводят к усилению требований по обустройству и потере химикатов на обработку воды.
В многосекционной градирне используйте только то количество ячеек, которое вам необходимо. Существует возможность отсечения неработающих ячеек, для снижения проскальзывания воздуха вдоль них, что может привести к повышению энергопотребления вентилятором.

Возможности процесса

Охлаждение воды для нужд рефрижерационной установки

Там, где обычная водоохладительная система обслуживает несколько рефрижерационных конденсаторов, таких, как кожухотрубные испарители, необходимо учитывать особые соображения:
Необходимо рассмотреть возможность замены кожухотрубных испарителей испарительным конденсатором, который дает лучшую температуру приближения и, следовательно, более низкие гидравлические напоры, а, следовательно, экономию мощности компрессора. См. раздел экономии на рефрижераторах.
Кроме того, улучшить температуру приближения и снизить энергию абсорбции компрессора может замена кожухотрубных испарителей на пластинчатые теплообменники.
Если используются регулируемые приводы скорости в распределительных насосах охлаждения, помните, что показатель оборота фондов лучше для пластинчатых теплообменников, чем для кожухотрубных испарителей. Это - потому, что коэффициенты теплопередачи в кожухотрубных теплообменниках зависят от скоростей потоков, тогда как типичные пластинчатые теплообменники не подвержены этому влиянию в той же степени.
Может быть полезным уменьшение потока воды и потока воздуха к конденсаторам рефрижератора при работе рефрижерационных компрессоров при нагрузке ниже 50% полной нагрузки. При работе компрессора на полной нагрузке штрафы перекроют экономию на мощности насосов и вентилятора, т.е. лучше поддерживать давление как можно более низким, но при этом обеспечить циркуляцию хладагента.

Возможности экономии за счет технического

Так как загрязнение теплоотдающей поверхности градирен является одной из основных причин низкой эффективности градирен, очень важно содержать эти поверхности в чистоте.

Физическая очистка

Удалить всю грязь и т.д. с внутренних поверхностей градирни. Это поддерживает градирню в чистоте и минимизирует перепады давления воздуха и воды
Проверить трубопроводы перетоков на предмет правильности режима работы
Очистить фильтры на всасывании
Проверить, имеется ли байпас воздуха с выхода градирни на ее вход. Если есть, этот байпас может быть снижен путем добавления перегородок или более высоких камер выброса.
Проверить работу сопла и очистить его, если необходимо. Проверить правильность шаблона распыления сопла
Заменить разрушенный материал заполнителя, проверить на износ
Проверить, правильно ли функционируют заслонки забора воздуха
Проверить, не вибрирует ли вентилятор. Проверить состояние V - пояса, расположение вентилятора, мотора и т.д.
Проверить колонну распределения гравитации с точки зрения равной глубины воды в распределительном бассейне
Проверить наличие антифриза для работы в зимних условиях
Проверить, что вал мотора вращается в верном направлении
Проверить расстояние между вентилятором и стеной (нормальная его величина - между 1.5 и 2 дюймами)
Проверить, что лопасти вентилятора имеют правильный шаг
Проверить направление вращения лопастей вентилятора

Химическая обработка

Вода обычно используется в охлаждающих системах из соображений удобности и благодаря высокой теплоемкости, несжимаемости, точкам кипения и таяния. Это - идеальных охладитель для широкого диапазона сфер применения.

Ионы, которые находятся в воде, могут оказывать значительное влияние на ее поведение и свойства. Ионообмен с возможной биологической активностью может вызывать многие проблемы в работе градирен, тем самым снижая термические показатели градирни и в результате - увеличивая текущие затраты станции.

Очень важно знать, какие есть химические и биологические индикаторы, чтобы можно было наладить соответствующий режим химической обработки и таким образом обеспечить эффективную работу. Стоимость обработки воды обычно многократно окупается в процессе эксплуатации.

На градирни оказывает влияние следующее:
Загрязнение теплоотдающей поверхности со стороны воды из-за образования налета
Оседание взвешенных твердых веществ в больших и малых трубах
Образование налета из-за кристаллизации растворенных солей
Бактериальная слизь
Коррозия теплоотдающих поверхностей (в основном гальваническая)

Очень важно наладить систему мониторинга, чтобы следить за этими эффектами и производить обработку соответствующими ингибиторами, которые имеются на рынке. Существуют ингибиторы от минеральных отложений, коррозии, органического обрастания и засорения.

При оценке затрат на обработку воды необходимо принять во внимание следующее:

Затраты на обработку воды:

Стоимость химикатов

Стоимость оборудования

Стоимость рабочей силы

Экономия

1. Стоимость воды благодаря снижению течения и выдувания

2. Снижение текущих затрат на вентиляторы (снижение перепадов давления) и затрат на перекачивание благодаря снижению скорости потоков воды. Малоизвестно, что возрастание коэффициента загрязнения конденсатора хладагента по сравнению с проектным с 0.00025 до 0.005 вызовет увеличение потребления энергии на 3% и снижение охлаждающей способности на 2%.

3. Повышение производительности (где имеет место)

4. Повышение вторичной эффективности системы (рефрижерационая станция)

Прежде, чем приступать к программе обработки воды, рекомендуется получить консультацию эксперта. Химические компании могут предложить за плату конкретный план действий, но чтобы иметь гарантию, что он является приемлемым для вас - получите вначале независимую консультацию.

Возможности реконструкции

Возможно, нет необходимости в том, чтобы демонтировать старую градирню, но стоит рассмотреть возможность реконструкции. Реконструкция может сэкономить деньги, и в результате вы получите модернизированную градирню, которая сможет работать лучше, чем раньше, и даже так хорошо, как новая.

Иногда для обеспечения дополнительного охлаждения может возникнуть необходимость в новой камере. Реконструкция же старой градирни с целью улучшения ее термических показателей может означать, что в новой секции нет необходимости. Это (реконструкция), возможно, будет стоить меньше в плане капитальных затрат и дать экономию за счет текущих затрат на новую секцию.

Реконструкция должна включать в себя:
Замену старого внутреннего деревянного заполнителя пластиковым заполнителем ячеечного типа
Замена старых противотяговых предохранителей/отделителей
Установка высокоэффективных сопел
Возможность применения нового высокоэффективного вентилятора с приводом с регулируемой скоростью.

А.И. Антипов

Для осуществления технологических процессов на объектах промысловой подготовки нефти расходуется значительное количество топливно-энергетических ресурсов. Удельные расходы их не остаются постоянными и меняются в зависимости от ряда объективных причин, к которым относятся [1, 2] влияние сезонности, естественный износ применяемого оборудования, изменение степени загрузки технологических установок или отдельных блоков, узлов, аппаратов, изменение технологических условий работы.

Эти причины приводят к изменению тепловых балансов и, следовательно, удельных расходов топлива, как в целом по установке или блоку, так и по отдельным процессам. Поэтому режимы работы технологического оборудования объектов могут в значительной мере отличаться от расчетных и соответствующим образом влиять на общие и удельные расходы топлива.

Возрастающие цены на топливо влекут за собой необходимость анализа эффективности его использования и соответствующего обоснования статей расхода. Так, применительно к объектам подготовки нефти расходы топлива должны определяться с объективным учетом многих факторов, в том числе особенностей применяемого технологического оборудования (тип, степень износа, ремонтопригодность), качество сырой нефти и товарной продукции, технологические условия.

Кроме того, необходим учет возможностей ремонтных баз предприятий, так как многие технико-экономические показатели теплотехнического оборудования, например, генераторов тепла, уже в начальной стадии эксплуатации не могут достигать паспортных значений, устанавливаемых заводами-изготовителями.

Рассмотрим техническое состояние генераторов тепла названных объектов, на многих из которых проектом были заложены трубчатые печи типа ПБ конструкции ВНИИНефтемаш, оснащенные панельными горелками беспламенного горения типа ГПБш [3,4].

Большинство из этих печей находятся в эксплуатации несколько десятилетий. Перерывы в эксплуатации имеют место только при выводе их на ремонт или в резерв. Одна из их отличительных особенностей - небольшие топочные объемы при относительно высоких объёмных тепловых напряжениях, что должно компенсироваться интенсивным тепловыделением с поверхностей торцевых частей керамических туннелей нескольких сотен инжекционных горелок. Ниже приводятся наиболее важные теплотехнические характеристики рассматриваемых печей.

Таблица 1.

№ п.п

Наименование

Размерность

Числовые значения параметров

Проектные

Достигнутые

Теплонапряженность рабочих поверхностей нагрева

кВт /м2

38,7- 103

(6,7... .35,4) -103

Температура нагреваемой нефти при входе в продуктовый змеевик

°С

70. ..200

70.... 200

Коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания топлива при выходе из конвективных поверхностей нагрева

1,1

1,3. ...2,0*

Тепловой к.п.д. печи

62. ..76

Потери тепла с уходящими продуктами сгорания топлива

22. ..34

То же от охлаждения наружных поверхностей

5. ..8

Расход условного топлива на 1Гкал (4, 19-1 06 кДж) полезной теплопроизводительности

кг

178,6

188. ..208

Из приведенных данных следует, что номинальные значения полезных тепловых мощностей и коэффициентов полезного действия печей на объектах промысловой подготовки нефти не были достигнуты. Для достижения номинальных удельных расходов топлива имеется ряд препятствий. Так, проектом предусматривается получение больших тепловых напряжений рабочих поверхностей нагрева за счет лучистого теплообмена [4]. Как показала практика, эксплуатацию панельных горелок беспламенного горения в условиях объектов подготовки нефти в подавляющем большинстве случаев затрудняют: влияние ветрового напора и высоты расположения горелок на инжекцию; многочисленность точек обслуживания горелок; сложность регулирования качественных характеристик топочных процессов; перекосы в распределении тепловых потоков в связи с изменением интенсивности и направления ветра.

Для замены названных горелок на другие необходимо решение ряда задач, основными из которых являются: обеспечение больших объемных теплонапряжений в топочном пространстве небольших размеров; обеспечение равномерного распределения тепловых потоков по поверхностям радиационных трубных экранов, как по горизонтали, так и по вертикали; сокращение количества горелок с одновременным увеличением срока их эксплуатации и повышением ремонтопригодности.

Одним из рациональных путей модернизации топочной части является замена панельных горелок ГПБш акустическими горелками типа АГГ конструкции Самарского технического университета [5]. Работа в данном направлении проводится на ряде действующих объектов.

Использование горелок АГГ позволяет значительно снизить долю балластного воздуха в продуктах сгорания топлива и снизить образование оксидов азота.

Одной из основных причин низкого к.п.д. печей ПБ является недостаточная плотность топок и неорганизованное проникновение лишнего воздуха. Количество неорганизованного воздуха, поступившего в топку, оценивается величиной возрастания коэффициента избытка воздуха а в газовом тракте. Основная масса балластного воздуха проникает через ретурбендные камеры и смесители неработающих горелок. Например, в печах ПБ-20 балласт, поступающий через 1 м2 неплотностей при нормальной величине разрежения, равной 4 мм в.ст., превышает массу воздуха, необходимую для поддержания коэффициента его избытка свыше допустимых значений.

Предельно допускаемую величину суммарного сечения неплотностей можно определить из отношения:

где - площадь неплотностей, м2; DМ - масса воздуха, достаточная для возрастания коэффициента его расхода в топке до допускаемых значений, кг/ч; DМв - масса воздуха, поступающего в топку через 1 м2 неплотностей, кг/(м2-ч).

В наиболее распространенной печи типа ПБ-20 при полезной нагрузке 18,6-103 кВт и при использовании в качестве топлива попутного нефтяного газа допускаемая величина неплотностей составляет 0,426 м2. Фактически она значительно больше. Например, при 10 неработающих горелках и среднем зазоре в отверстиях трубных решеток, равном 15мм, площадь неплотностей составляет 0,66 м2. При этом количество неорганизованного воздуха, поступающего в топку, составляет 15,4-103 кг/ч, что приводит к возрастанию коэффициента расхода воздуха до =1,9.

При соблюдении идентичных температурных условий в топках и газоходах печей ПБ-9 и Б-16 коэффициенты полезного действия будут ниже, так как через равные площади неплотностей в торцевых частях будет поступать приблизительно одинаковое количество неорганизованного воздуха. Вследствие идентичности размеров по профилю (ширина и высота одинаковы) будет справедливо условие:

где Q20 - теплопроизводительность печи ПБ-20; Qx - то же печи другой марки; DМ20 - масса балластного воздуха, поступающего в печь ПБ-20 при коэффициенте его избытка 20; DМх- тоже в печи другой марки, необходимая для поддержания условия 20= ; но20 - площадь неплотностей торцевых частей печи ПБ-20, приводящая к присосу воздуха в количестве DМ20; нох- тоже печи другой марки.

В печах с меньшими номинальными тепловыми мощностями допускаемые размеры неплотностей должны быть меньше. Например, в печи типа ПБ-9 при полезной тепловой нагрузке 8-106 ккал/ч допускаемая величина зазора между трубами продуктового змеевика и трубными решетками должна быть не более 1,8мм.

Снижение коэффициента избытка воздуха в топках вследствие уменьшения неплотностей позволит существенно сократить дефицит тяги, нормализовать топочные процессы, увеличить срок службы трубного змеевика, подвесной обмуровки, а также металлических элементов её крепления, увеличить к.п.д. печи, то есть снизить расход топлива на выработку полезной теплоты за счет уменьшения потерь с уходящими дымовыми газами и химической неполноты сгорания топлива.

При средней величине полезной тепловой нагрузки только одной печи 13,96-103 кВт (12 Гкал/час) и продолжительности нахождения в работе в течение 10 месяцев в году достигаемая экономия может составить свыше 1,3 тыс. кг условного топлива.

Список литературы

1. Антипов А.И. Определение тепло- и топливопотребления при подготовке нефти: Сб. тр. института ТатНИПИнефть Вопросы интенсификации процессов добычи и совершенствования технологии подготовки нефти . Альметьевск. 1973.

2. Методика расчета норм расхода котельно-печного топлива на подготовку нефти и транспорт нефти и попутного газа. РД 39-1-516-81. Краснодар. 1981.

3. Саттаров У.Г., Антипов А.И., Пасечников П.С. Сравнение основных технико-
экономических показателей генераторов тепла установок промысловой подготовки нефти. Сб. тр. Тат. НТО НГП и МИНХ и ГП им. И.М. Губкина. Научные исследования и эффективность производства . Альметьевск. 1978.

4. Трубчатые печи. Тр. ГИПРОнефтемаш, вып. 5 (15)/ под. ред. Ц.А. Бахшияна. М.:Химия. 1969.205с.

5. Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия. 1987. 304 с.

Вывоз мусора, куплю строительный песок форум. Здесь вывоз строительного мусора баками, скидки.

Опыт мосводоканала в реализации проектов.
Мэа.
Центробежные холодильные установки с переменной скоростью вращения всех агрегатов.
На днях свой пятый день рождения.
Протокол о порядке проведения и финансирования работ по комплексному энергетическому обследованию организаций рао.

Главная страница -> Переработка мусора

Реклама