Расчет экономического эффекта

Определение прироста КПД оборудования:

Целесообразность и необходимость модернизации эксплуатируемых в настоящее время котлов объясняется тем, что существующая диффузионная технология сжигания и применяемые вихревые горелочные устройства не отвечают современным требованиям эффективного использования топлива и энергии.

Основным способом повышения КПД котла при соблюдении полного сгорания топлива на всех режимах работы котла является снижение потерь тепла с уходящими газами q2.

Это достигается, во первых, путем снижения критического значения коэффициента избытка воздуха, поступающего через горелку (µкр), и во вторых, путем увеличения теплоотдачи от факела и продуктов его сгорания к поверхностям нагрева.

В горелках МДГГ использована микродиффузионная технология сжигания газообразного топлива, разработанная Крыжановским В.Н. и защищенная рядом патентов.

Важной особенностью горелок типа МДГГ является то, что во всем диапазоне нагрузок имеет место автомодельность режимов смешения и горения, обеспечивающая сохранение оптимальных, расчетных технико-экономических показателей при разных нагрузках котла. Это обстоятельство позволяет в широком диапазоне нагрузок котла работать с минимальными коэффициентами расхода воздуха через горелку µт=1,01 – 1,05 при полном сгорании топлива, что недостижимо при использовании горелок других типов.

Высокая интенсивность горения (близкая к кинетическому горению), повышенный начальный температурный уровень процесса и короткий факел позволяют существенно повысить теплоотдачу в котле и дополнительно уменьшить потери тепла с уходящими газами.

Горелки МДГГ – это горелки прямоточного типа. Они характеризуются пониженным весом, лёгкостью монтажа, простотой и надёжностью эксплуатации, повышенным ресурсом работы; низким уровнем шума, широким диапазоном изменения нагрузки. Горелка МДГГ позволяет равномерно распределить тепловую нагрузку в топке котла. По многочисленным экспериментальным данным теплообмен в топке монотонно возрастает с уменьшением длины факела горелки, как светящегося, так и несветящегося.

Микродиффузионные горелки типа МДГГ дают прирост К.П.Д., т.е. снижение расхода газа на 4-8%. Эти результаты широко апробированы.

При оценке сравнительной эффективности горелок используется оценка потерь тепла с уходящими газами q2, определяемая по известной формуле, %:

                   (1)

где      Z – коэффициент, определяемый параметрами продуктов сгорания на выходе из котла (принимается по таблице с учётом коэффициента избытка воздуха µ и tух);

           tухтемпература уходящих дымовых газов, ºС;

           tхвтемпература наружного воздуха, ºС.

 

При применении микродиффузионных горелок с оптимальной структурой факела температура уходящих дымовых газов снижается по сравнению с существующими диффузионными горелками на величину Dtухмд, определяемую эмпирической зависимостью:

где      tухд – температура уходящих дымовых газов при использовании дифузионных горелок, ºС.

Другими словами, на каждые 100 ºС температуры tухд при замене диффузионных горелок микродиффузионными температура уходящих газов снижается на 15,4 ºС.

По данным режимных карт большинства котлов малой и средней мощности температура уходящих газов снижается примерно на 25 ºС, коэффициент избытка воздуха в уходящих газах составляет µ =1,15.

Таким образом, по формуле (1) определяются потери теплоты с уходящими газами при использовании горелок двух типов – q2д  и  q2мд.

Прирост КПД по сравнению с работой котлов на вихревых горелках только за счет уменьшения потерь теплоты с уходящими газами составляет, %:

При этом остальные потери в котле (q3q4q5q6) остаются практически неизменными и влияния на прирост КПД не оказывают.

Экономический эффект за месяц (грн./мес.):

где      Тмес – число часов в месяце, ч/мес.;

            Gгаз – расход газа, м3/ч;

            Dh – гарантированный прирост КПД котла, %;

            Цгаз – стоимость газа, грн./1000 м3.

Срок окупаемости модернизации оборудования (месяцев):

где     Ток – срок окупаемости модернизации, мес.;

          Смод – стоимость модернизации, грн..

Срок окупаемости горелок за счет экономии топлива - не более 3 месяцев.