КПД — Альтернативная и малая энергетика на паровом двигателе
Мини – электростанция, КПД парового двигателя
. . . . .Мини-электростанции с современными малыми паровыми двигателями имеют очень хорошую перспективу обладать вполне достойным коэффициентом полезного действия (КПД). Когда идет разговор о КПД паровых машин и паросиловых установок, то почему- то даже относительно осведомленные в технике люди, сразу начинают вспоминать и приводить в пример КПД паровозов столетней давности: «Да КПД паровой машины- это жалкие 5-6%!. Ваш двигатель внешнего сгорания для мини — электростанции с топкой на дровах, котлом и паром- это каменный век истории техники…».
…… .Но почему-то мало кто вспоминает современные большие электростанции (ТЭЦ И ГРЭС) на паровых турбинах — где КПД по электричеству составляет 26-28%… А ведь паровая турбина- это тоже паровой двигатель.
. . . . К тому же, старая добрая поршневая (паровозная) поршневая машина и сейчас не забыта. Например — германская фирма SPILLING создает большие поршневые паровые машины на основе блоков цилиндров от больших дизелей тепловозного типа и мощностью на валу до 1200 КВт.. И производитель утверждает что КПД у него на перегретом паре доходит до 20%, что для парового поршневого двигателя очень солидно.
… Это двигатели Стирлинга, у которых КПД в 40% — это обычное дело. Правда у двигателей Стирлинга есть свои большие недостатки- чрезмерная громоздкость, очень малая мощность на единицу веса (удельная мощность или удельный вес) и малые обороты вала…. Поэтому двигатели Стирлинга сейчас не используют ни на больших, ни на мини электростанциях. Но вот КПД у них отменный- и это архаический (по мнению очень многих обывателей) двигатель внешнего сгорания, т.е. это близкий родственник паровой машины от паровоза. И при этом такой двигатель — многотопливный, т.е. он одинаково эффективно работает хоть от энергии лучей солнца, хоть от тепла горящих дров или соломы…
. . . Так вот- автор этого сайта утверждает, что паровой двигатель (паровая машина), т.е.- паросиловой контур с роторным двигателем (или аксиально- поршневым оппозитом) и с использованием легкокипящих жидкостей может приблизиться по значению КПД к другому типу двигателей внешнего сгорания — двигателю Стирлинга с их КПД в районе 50% и выше, но при этом не иметь всех больших недостатков двигателей Стирлинга, и быть тяговитым с первых оборотов — как паровозная паровая машин, а и крайне мощным — как паровая турбина.
….. При этом цена всего оборудования для такой мини — электростанции будет всего лишь немногим больше, чем цена оборудования сравнимой по мощности дизельной электростанции (дизель- генератора), а вот цена вырабатываемой электроэнергии будут во многие разы дешевле, чем дизель -генератор на солярке.
МИНИ – ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ и МИНИ- ТЭЦ, КАК ДОБИТЬСЯ ВЫСОКОГО КПД?
…Термодинамический цикл Ренкина, по которому работают все паровые машины, накладывает свои жесткие ограничения на возможность иметь хороший КПД для мини-электростанции с паровым двигателем. Вообще, чтобы иметь хороший КПД надо высоко поднимать температуру начала цикла. В двигателях внутреннего сгорания эта температура составляет примерно 15000С, поэтому и КПД у них относительно велик. А вот в паросиловых установках температура начала цикла ограничена термической стойкостью материалов парового котла. Обычно она в «большой энергетике» не превышает 560-580
….Но ведь это только КПД по электричеству. А если при этом учесть, что значительную часть тепла от работы мини-электростанции можно обратить на пользу в виде горячей воды через конденсатор на нужды отопления и обогрева, то общий КПД по обоим типам энергии – электрической и тепловой (когенерация), можно довести до 45-50%. По сути дела – это уже когенерация, и мини-электростанция превращается в мини-ТЭЦ, которая дает два типа энергии- электрическую и тепловую.
Вернутся — на «Паровой двигатель в малой энергетике«
Перейти — страничка о «Солнечном Электроснабжении»
Мини котельные от производителя
Технические характеристики мини котельных
| Мощность (кВт) | от 80 до 600 |
| Топливо | Газ/Жидкое топливо/Твердое топливо |
| Применяемые котлы |
|
| Режим работы | Автоматизированный |
| Контроль за работой | Дистанционный (диспетчерский пульт, блок модемной связи) |
| КПД котлов | 80-97% |
| Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной, % | 40-100 |
| Регулирование горелок |
|
| Дополнительные исполнения |
|
| Дополнительное оборудование |
|
| Характерные особенности |
|
| Оформление |
|
| Виды поставок |
|
| Транспортировка | Автомобильным транспортом |
| Рекомендации по применению |
|
Блочно-модульные мини котельные предназначены для отопления небольших зданий. Компания «Нефтегаз-Развитие» производит и устанавливает мини-котельные мощностью от 80-ти до 600-от киловатт. Выбор мощности для каждой котельной установки определяется реальными условиями ее эксплуатации. Стоимость зависит от ее комплектации. Самую подробную информацию об этом оборудовании и порядке его приобретения вы можете узнать по телефону.
Особенности мини-котельных
Компания «Нефтегаз-Развития» производит мини-котельные следующих типов:
- Работающие на природном газе
- Работающие на жидком топливе
- Работающие на твердом топливе
- Работающие на электричестве
Описание мини-котельных
Наиболее востребованными являются мини-котельные, работающие на природном газе. Популярность этого оборудования объясняется низкой себестоимостью производства тепловой энергии и экологическим благополучием работы оборудования.
Блочно-модульные мини-котельные производства компании «Нефтегаз-Развитие» могут работать в автоматическом режиме без привлечения обслуживающего персонала. При этом система автоматического управления работой и сигнализация сделаны максимально просто и надежно. Ручное управление может проводиться непосредственно из самого помещения мини-котельной или же удаленно, в том числе и с помощью мобильных электронных устройств. Есть возможность настройки автоматического режима работы котла в зависимости от наружной температуры и необходимой температуры теплоносителя. Таким образом, достигается максимальная экономия газа. Мини-котельные оснащены системой аварийного отключения подачи газа при возникновении неисправностей в оборудовании, отключении электроэнергии или при загазованности воздуха внутри помещения.
Преимущества мини-котельных
- Удобство в эксплуатации и обслуживании
- Небольшие габариты
- Высокий КПД (до 91%)
- Надежность и гарантированное качество комплектующих от ведущих производителей
- Оптимальное соотношение цены и качества
- Высокая экономическая эффективность
- Регулирование режимов при эксплуатации в зависимости от климатических изменений окружающей среды
Мини-котельные производства компании «Нефтегаз-Развитие» характеризуются бесшумной работой. Такая работа достигается за счет применения звукопоглощающих материалов.
Оборудование мини-котельных в полной мере отвечает всем требованиям противопожарной безопасности.
Благодаря малым габаритам, мини-котельные могут быть легко доставлены в любую точку России. При этом они помещаются в кузовах крупнотоннажных грузовых автомобилей и даже в стандартных контейнерах.
Котельные производства ООО «Нефтегаз-Развитие» отвечает следующим нормативным документам:
- СНиП II-35-76 «Котельные установки»
- СНиП 42.01-2002 «Газораспределительные системы»
- «Правила устрайства и безопасности эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07МПа (0,7кгс/см2), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388К (115С)»
ng-razvitie.ru
Котел для парового отопления — устройство и принцип работы. Жми!
Паровым котлом называется узкоспециализированное оборудование, производящее пар. Эти агрегаты широко используются в промышленной и энергетической отраслях, в системах отопления.Паровые системы работают с использованием различных энергоносителей – газообразного, твердого или жидкого топлива. Парообразующее оборудование различается основными видами. Эти различия, а также принципы работы подобных агрегатов, влияют на их предназначение и выбор.
Для чего предназначены
Парообразующие системы необходимы при многих производственных процессах, где пар используется по предусмотренной технологии.Парогенераторы высокой мощности применяются на некоторых электростанциях. В этих случаях вращение вала, вырабатывающего электричество, происходит под воздействием пара, который попадает в турбину. Воздействие пара применяется в некоторых видах транспорта (паровозы, пароходы), где оно осуществляет движение вала двигателя и колес. Паровые котлы устройства бытового назначения используются в виде источников тепла для отопительных нужд зданий.
Многие организации, помимо отопительных целей, применяют парогенераторы для других нужд – стерилизации инструментов и других медикаментозных материалов в учреждениях здравоохранения, для обеспечения прачечных.
[warning]Полезно знать: паровые котлы по принципам своего действия имеют сильные различия с водогрейным оборудованием, хотя их функции кажутся схожими. Эти приборы несравнимы по количеству, давлению и температуре парообразования.[/warning]
Разновидности
Производство пара во всех котлах имеет принципиальную схожесть: под воздействием любой энергии (сгорающего топлива, электрической, солнечной, геотермальной) жидкость преобразуется в газообразное состояние.Но применяемый технологический подход у этих приборов различается, он зависит от их конструктивных параметров и предполагаемого конечного результата.
В зависимости от рабочего вида топлива парообразующее оборудование делится на виды:
- электрическое;
- угольное;
- газовое;
- мазутное.
По своим рабочим особенностям оно классифицируются на следующие типы:
- газотрубные;
- водотрубные.
Различия газотрубного и водотрубного типа
В паровом оборудовании газотрубного устройства корпус цилиндрически замкнут. Внутри располагаются трубы, по всей протяженности которых осуществляется процесс горения, а пар образуется вверху корпуса.Мощность подобных приборов ограничена во избежание выброса опасного продукта, поскольку скопление всего объема газообразной жидкости под высоким давлением осуществляется в корпусе.
В устройствах водотрубного типа в корпусе располагается горелка, по кипятильным трубам циркулирует жидкость до тех пор, пока не достигнет нужного состояния.
[advice]Обратите внимание: преимущество водотрубных котлов перед газотрубными приборами в том, что их мощность и температура выше. При их использовании могут быть допущены значительные перегрузки, они более безопасны.[/advice]
Виды водотрубных котлов
Барабанный паровой котел
По своим рабочим характеристикам эти приборы подразделяются на следующие виды:
- прямоточные;
- барабанные.
Устройства, имеющие барабанную конструкцию, могут быть горизонтальными и вертикальными. Схемы подобных парогенераторов устроены таким образом, что барабан собирает полученный продукт из пучков труб, находящихся над топливной камерой. Барабан нужен для процесса сепарирования, в результате чего происходит отделение неиспаряющейся воды и повторное ее вбрасывание в кипятильные трубы.
Таким образом, жидкость циркулирует по нагревателям до полного ее перехода в парообразное состояние. В горизонтальное устройство устанавливается один барабан, в конструкции вертикального типа предусмотрено наличие нескольких приспособлений.
Прямоточная установка системы парового котла обладает большей производительностью. Но в этой системе жидкость должна преобразиться в парообразное состояние за единственный проход по трубам, поэтому требуется установка очень высокой рабочей температуры.Для использования в паровых агрегатах водотрубного типа вода предварительно подготавливается. С применением специальной химии из нее удаляются растворенные соли и молекулы кислорода. Это необходимо делать, чтобы избежать снижения эффективности работы устройства из-за солевых отложений на рабочих поверхностях.
Использование мини-котельных
Широкое распространение в последнее время получили автономные мини-котельные.Их использование экономически эффективно и может производиться в различных зданиях. Отопление с помощью автономного теплоснабжения применяется в многоэтажных домах, частных строениях, в коттеджных поселках.
По своей потенциальной мощности мини-котельные способны отапливать различные площади производственных и жилищных объектов. Эти комплексы оборудования снабжаются всем необходимым оборудованием и автоматизируются.
В заводских условиях эксплуатация таких мини-котельных способствует экономии времени при установке и запуске, ускорению темпов строительства. Также они незаменимы в случае аварийных ситуаций, когда необходимо оперативно наладить теплоснабжение.
Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы паровых котлов:
teplo.guru
Паровые котлы малой мощности | Полезная информация
Значительная часть технологических процессов предполагает использование насыщенного пара. К примеру, его применяют в легкой и пищевой промышленности, при изготовлении железобетонных конструкций, в горнодобывающих комплексах, на предприятиях сферы обслуживания (прачечные, химчистки и пр.). При этом в каждом направлении деятельности предъявляются особые требования к характеристикам паровых котлов малой мощности. В зависимости от места использования одна и та же модель котельного оборудования может быть и максимально эффективной, и почти бесполезной. Именно поэтому так важно правильно подобрать промышленный агрегат.
Основные критерии выбора
Паровой котел малой мощности — это промышленное оборудование, предназначенное для получения пара, имеющего давление выше атмосферного. В соответствии с общепринятой классификацией к категории малой мощности относятся агрегаты, вырабатывающие до 5 т/ч пара. Однако наибольшее распространение получили модели, генерирующие пар в объеме 100-1000 кг/ч. Как правило, они относятся к классу газотрубных агрегатов, то есть нагрев теплоносителя происходит за счет дымогарных газов. Последние проходят по трубам, которые расположены в емкости с водой, и нагревают ее до температуры образования пара.
К числу наиболее важных параметров, требующих внимания при выборе парового котла, следует отнести следующие характеристики:
-
Производительность. Планируя покупку оборудования, необходимо ориентироваться на потребности своего предприятия, поскольку и дефицит, и избыток пара отрицательно сказывается на рентабельности производства. Чаще всего при расчете совокупного потребления к получившемуся числу прибавляют 10-20%. Во-первых, это позволяет не испытывать трудностей в момент пиковых нагрузок, в во-вторых, дает возможность при необходимости подключить дополнительных потребителей.
-
Тип топлива. По данному параметру промышленные паровые котлы малой мощности делятся на четыре группы — газовые, электрические, жидкотопливные и твердотопливные. Первые работают на магистральном газе и отличаются дешевизной в эксплуатации. Электрические модели почти не используют в промышленности, что связано с высокой стоимостью топлива. Что касается жидкотопливных установок, то они работают как на солярке, так и на мазуте. И наконец, твердотопливные агрегаты используют в качестве топлива уголь, торф, дрова и т.д. Нужно отметить, что каждый тип котлов обладает своими преимуществами. К примеру, газовые агрегаты отличаются экономичностью в эксплуатации, тогда как модели на жидком и твердом топливе не имеют привязки к одному месту, что позволяет использовать их в качестве мобильной установки.
-
Давление и температура. Паровые котлы малой мощности работают с низким (до 1 МПа) и средним (до 3,9 МПа) давлением, и производят насыщенный пар, нагретый до температуры 150-200 ºC. Нужно отметить, что установки, работающие с давлением свыше 0,07 МПа и/или температурой более 115 ºC, подлежат обязательной регистрации в надзорных органах. К примеру, в Москве для постановки на учет необходимо обратиться в территориальный отдел Ростехнадзора. Часто соблюдение данного требования ведет к дополнительным неудобствам для предприятия. По этой причине многие потребители при наличии такой возможности предпочитают установить котел с меньшим давлением пара на выходе, не требующий регистрации.
Обратите внимание! Выше мы привели только основные критерии выбора. Помимо этого, при покупке необходимо рассмотреть и другие параметры — габариты агрегаты, его конфигурацию (вертикальный/горизонтальный), возможность регулировать расход и температуру пара и т.д. Чтобы учесть все характеристики, на больших производственных комплексах обычно выполняют предпроектное обследование и на основании полученных результатов определяют нужную марку и модель оборудования. Что же касается предприятий малого бизнеса, то им желательно не принимать окончательного решения до консультации с представителями фирмы-продавца. Это позволит избежать ошибок при выборе техники и, как следствие, дополнительных затрат на дооснащение производства.
Нужна консультация? Свяжитесь со специалистами компании «Альба» по телефону в Москве: 8 (800) 775-37-56.
ici-steam.ru
Паровые котельные в блочно-модульном исполнении Завода ГазСинтез
Паровые котельные применяются для получения насыщенного или перегретого пара, который выступает в качестве теплоносителя для нагрева воды (в системе горячего водоснабжения) и получения тепла (в системе отопления). Теплопроизводительность паровых котельных позволяет обслуживать как малые объекты потребления, так и крупные промышленные здания и сооружения.
Специалисты Завода ГазСинтезⓇ предлагают производство паровых котельных как низкого, так и высокого давления по индивидуальному заказу (до 12 МПа).
В качестве топлива паровые котельные могут использовать газ, дизельное топливо, мазут, уголь или другое твердое топливо. Для бесперебойной работы целесообразно применять котельные, которые могут эксплуатироваться в несколькими видами топлива в качестве резервного или аварийного.
Устройство и принцип работы паровых котельных
Работа паровых котельных основывается на применении паровых котлов. Их (котлы) вода заполняет лишь наполовину через подводящие трубопроводы. Подогреваясь до высокой температуры, вода испаряется, превращается в пар и поступает сначала в паровое пространство и далее к потребителю. Восполнение испарившейся воды производится системой подпитки.
Пар в котле может циркулировать двумя способами — естественным или принудительным. Принудительная циркуляция пара осуществляется за счет применения циркуляционных насосов.
Упрощенная тепломеханическая схема паровой котельной
Блочно-модульные паровые котельные
Завод ГазСинтезⓇ проектирует и производит блочно-модульные паровые котельные. Особенностью таких котельных является их здание, которое представляет собой один или несколько блок-модулей каркасного типа. Каркас отдельного блока представляет собой металлическую раму, обшитую сэндвич-панелями и утепленную. Количество блоков-модулей рассчитывается исходя из требуемой производительности паровой котельной, то есть от количества и мощности паровых котлов и состава оборудования.
Блочные паровые котельные обладают рядом преимуществ по сравнению с другими конструкциями паровых котельных:
- полная заводская готовность блочных паровых котельных
- мобильность модульных паровых котельных
- простота транспортировки и монтажа блочных паровых котельных
- возможность демонтажа паровой котельной и повторной ее установки на новом месте эксплуатации
Технические характеристики блочно-модульных паровых котельных производства Завода ГазСинтезⓇ
| № | Наименование | Значение |
|---|---|---|
| 1 | Тип размещения котельной | стационарный, пристроенный |
| 2 | Внешняя обшивка модулей | сэндвич-панели с возможностью утепления дополнительным слоем минеральной ваты |
| 3 | Тип используемого топлива | газ, жидкое топливо, твердое топливо |
| 4 | Номинальная паропроизводительность | от 100 кг пара/час |
| 5 | Тип горелок | однотопливные, комбинированные |
| 6 | Степень автоматизации | автоматический режим управления с выводом параметров работы на выносной диспетчерский пульт |
| 7 | Срок службы котельной | 15 лет |
Оборудование паровой котельной
Комплектность паровой котельной рассчитывается индивидуально, исходя из требований Заказчика к ее производительности.
Паровые котельные изготавливаются с автоматизированным управлением с выводом пульта управления на диспетчерский пульт, что не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала в здании котельной.
Основным оборудованием, обеспечивающим стабильную и надежную работу паровой котельной, является:
- парогенератор или паровой котел
- горелка (газовая, дизельная, твердотопливная — в зависимости от вида используемого топлива)
- насосы (циркуляционные, сетевые, подпиточные и др.)
- система водоснабжения
- система водоподготовки
- трубопроводы подачи воды
- трубопроводы для подачи топлива
- трубопроводы, раздающие пар
- система сбора конденсата
- электрооборудование
- автоматизированная система КИПиА для контроля, регулирования и управления работой паровой котельной
Для жидкотопливных или твердотопливных паровых котельных должны быть предусмотрены резервуары или склады для хранения топлива, а также дымовая труба для выведения дымовых газов или сажи.
Габаритные чертежи паровой блочно-модульной котельной на примере ГазСинтез-П-2000
Расчет паровой котельной в Вашем городе
Для расчета паровой котельной, подбора необходимого оборудования и доставки до места эксплуатации, Вы можете:
Специалисты Завода выполняют весь комплекс услуг для сдачи паровой котельной в эксплуатацию:
- расчет паровой котельной и подбор оборудования
- разработка проекта паровой котельной (проектирование паровой котельной)
- изготовление паровой котельной в соответствии с требованиями государственных стандартов
- доставка паровой котельной до места эксплуатации
- строительно-монтажные работы (устройство фундамента и сетей)
- пуско-наладка паровой котельной на строительной площадке
Все работы по проектированию и производству паровых котельных, выполняемые Заводом, сертифицированы и имеют соответствующие разрешительные документы.
sargs.ru
