Технические науки/5. Энергетика

канд. тех. наук, доц. Момот В.Е.

магистрант Шапка А.Н.

ДВНЗ «Криворожский Национальный Университет»

Анализ электропотребления центробежных механизмов типовой районной котельной

Внедрение во всех отраслях промышленности энергосберегающих технологий ставит важнейшие задачи повышения энергетической эффективности эксплуатации электроприводов насосов, вентиляторов, дымососов производств горячего водоснабжения.

Большинство действующих котельных установок характеризуются не регулируемыми электроприводами центробежных механизмов суммарной установленной мощностью около 3,2 МВт, большими диапазонами изменения расхода, переменным характером нагрузки, низкой управляемостью технологическими параметрами, значительными мощностями электрооборудования работающего, как правило, в недогружених режимах.

Целью роботы является анализ электропотребления и обоснование экономической эффективности мощных регулируемых приводов дымососов типовой районной котельной с 6-ю водогрейными котлами КВГМ.

Учитывая различную мощность электроприводов центробежных механизмов котельной (насосы, вентиляторы, дымососы) произведен расчет долевого потребления электроэнергии за сутки этими механизмами в виде соответствующих диаграмм. Расчет производился по формуле:

где, – долевое потребление k-го механизма районной котельной при 1-м режиме, %

– энергопотребление k-го механизма, за i - й час при первом режиме, кВт · год.; Результаты расчетов представлены в табл. 1

Таблица 1

Долевое электропотребление механизмов центробежного типа котельной (%)

	Насосы строй воды	Дутьевые вентиляторы			Питательные насосы	Подпитывающие насосы	Сетевые насосы	Дымососы	Рециркуляционные насосы воды	Рециркуляционные насосы дымовых газов
		Котел № 4-5	Котел №6	Котел №7-9
Долевое потребление электро-энергии, %	1,9	1	1,1	6,8	1,9	2,2	39,7	27,3	7,3	10,8

На рис.1 в виде диаграмм представлены результаты расчетов долевого электропотребления исследуемых механизмов.

Рис.1. Диаграммы долевого потребления энергии исследуемых механизмов

Из графиков видно, что наибольшее значение потребляемой электроэнергии потребляют сетевые насосы и дымососы.

На пример диаграммы расхода дымовых газов дымососа за отопительный период (2010-2011 гг.) при механическом регулировании (рис.2), паспортных данных приводного двигателя типа А4 ДА304 мощностью 500кВт, напряжением 6кВ, номинальной скоростью 1500 об/мин и аэродинамической характеристики дымососа ДН-22-0,65 определена потребляемая мощность дымососа в номинальном режиме роботы ( с учетом КПД дымососа и КПД двигателя).

Исходя из известных законов пропорциональности [1] рассчитывались значения скорости двигателя и потребляемая мощность (Р') при повышении производительности дымососа с 25 %до 75% и с 75% до 100% и при снижении производительности из 100% до 75%, с 75% до 50% и с 50% до 25%, а также при установившейся производительности(табл.2).

На рис.2 отопительный период составляет 6 мес., что равно 4368 ч., а интервалы времени

Рис.2. Диаграмма расхода дымовых газов за отопительный период при механическом регулировании привода.

С учетом временных интервалов отопительного периода (рис.2) расход электроэнергии при повышении производительности составит:

из 25% до 75%:

из 75%до 100%: ;

Таблица 2.

Численные значения расчета потребляемой мощности.

Q25%		Q50%		Q75%		Q100%
375 об/хв	5,37 кВт	750 об/хв	42,96 кВт	1125 об/хв	145,6 кВт	1500 об/хв	343,7 кВт

Расход электроэнергии при снижении производительности:

из 100% до 75%:

из 75% до 50%:

из 50% до 25%:

В установившемся режиме роботы дымососа в интервалы времени 2,4,6,8,10(рис.2) расход электроэнергии будет равен:

Суммарный расход электроэнергии с регулируемым электроприводом с учетом реальной роботы дымососа:

Расход электроэнергии без использования регулируемого электропривода дымососа будет равен:

Таким образом, затраты электроэнергии дымососа при роботе с регулируемым электроприводом составляет от роботы без регулируемого электропривода. При этом стоимость электроэнергии:

- при использовании регулируемого электропривода:

- без использования регулируемого электропривода:

где Ц – стоимость одного кВт/ч электроэнергии.

Произведенный анализ электропотребления позволяет снизить затраты на электроэнергию при регулировании производительности одного дымососа примерно в 1,7 раза, что при установленных 6 дымососов одной типовой районной котельной составляет около 5,2 млн. грн.

Литература:

1. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учебник для вузов. – М.: Энергия,1980. – 360с.;

2. Лезнов Б.С. Экономия Электроэнергии в насосных установках. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 144с.