Проблемът с големия котел
Съоръжение за обшивка експлоатира парен котел-на природен газ с мощност от 1200 kg/h пара. Действителното-потребление на пара от процесните резервоари е 450 kg/h-само 38% от капацитета на котела. Котелът включва и изключва често, като работи с ниска ефективност по време на кратките периоди на запалване. Причината за големия котел е историческа: когато метален нагревател се повреди и резервоарът трябва да се загрее отново от студ след смяната, пиковото потребление на пара се покачва до 900 kg/h. Котелът беше оразмерен за този пик, а не за постоянен товар.
Честите смени на метални нагреватели-на всеки 6-12 месеца при агресивно обслужване-създават повтарящи се пикови изисквания, които затварят съоръжението в прекалено голям котел. Наказанието за енергийните разходи от това прекомерно оразмеряване продължава година след година, независимо от това колко ефективно работи процесът в стационарно състояние.
PTFE топлообменници с 15+-годишен експлоатационен живот елиминират честия цикъл на смяна. Пиковото търсене на повторно загряване се случва веднъж на всеки 15+ години, а не веднъж или два пъти годишно. Това позволява правилното-оразмеряване на котела, за да съответства на натоварването в стационарно-състояние плюс скромен резерв, драматично подобрявайки годишната ефективност на котела.
Наказанието за ефективност на котела при надвишаване на размера
Котел, работещ на 38% от номиналния капацитет, претърпява множество загуби на ефективност. Загубите при цикъл възникват, защото котелът се изключва, когато търсенето на пара падне под минималната скорост на изгаряне, след което трябва да се продуха и да се рестартира, когато търсенето се възстанови. Всеки цикъл изразходва гориво чрез продухване на горещи газове от горенето и повторно нагряване на масата на котела. Загубите в режим на готовност възникват, защото масата на котела излъчва топлина към околната среда непрекъснато, независимо дали се запалва или не. За голям котел времето в режим на готовност е по-голяма част от общите работни часове. Ефективността на горене е по-ниска при частично натоварване, тъй като контролът на съотношението въздух-гориво е оптимизиран за проектната скорост на запалване.
Комбинираният ефект е сезонна ефективност от 70-75% за силно прекомерен котел, в сравнение с 82-85% за правилно оразмерен котел, работещ близо до проектната си скорост на запалване. Разликата в ефективността от 10-15 процентни пункта представлява 13-18% увеличение на потреблението на гориво за същия изход на полезна пара.
| Параметър на котела | Извънгабаритни (1200 kg/h за 450 kg/h натоварване) | Подходящ-размер (600 kg/h за 450 kg/h натоварване) |
|---|---|---|
| Средно натоварване като % от капацитета | 38% | 75% |
| Честота на циклиране | Висок (кратки{0}}цикли при ниско търсене) | Ниско (модулира в рамките на диапазона) |
| Загуби в режим на готовност като % от входа | 8-12% | 3-5% |
| Ефективност на горене при средно натоварване | 78-80% | 82-84% |
| Сезонна ефективност | 70-75% | 82-85% |
| Годишен разход на гориво (6000 часа, пара 450 кг/ч) | 3600-3850 MMBtu | 3180-3300 MMBtu |
| Годишни разходи за гориво 4,50 $/MMBtu | $16,200-$17,325 | $14,310-$14,850 |
| Годишна неустойка за разходите за гориво | $1,350-$2,475 | Базово ниво |
Правилната-възможност за оразмеряване
Когато PTFE топлообменниците елиминират честите пикове на повторно загряване, котелът може да бъде-оразмерен с подходящ размер. За съоръжение с постоянен товар от 450 kg/h, котел от 600 kg/h осигурява 33% марж над стационарното състояние-достатъчно за нормални оперативни вариации и за рядкото повторно загряване след смяна на PTFE обменник 15+ години в бъдеще.
Правилният{0}}оразмерен котел струва по-малко за закупуване и инсталиране от резервен голям котел. Годишното спестяване на гориво от $1,350-$2,475, макар и скромно като процент от общите разходи за енергия, се натрупва до $20,000-$37,000 за 15 години. Икономията е пряка последица от надеждността на PTFE, елиминираща честите пикове, които налагаха преоразмеряване.
Ако съществуващият извънгабаритен котел е към края на експлоатационния си живот, възможността за замяната му с по-малък, по-ефективен модул добавя спестяването на капиталови разходи на по-малкия котел към текущото спестяване на енергия. Преобразуването на PTFE позволява това правилно-решение за оразмеряване.
Допълнителното намаляване на износването при колоездене
Честите цикли не само разхищават гориво-но ускоряват износването на котела. Всеки цикъл на стартиране налага топлинно напрежение върху тръбите на котела, огнеупора и компонентите на горелката. Бойлер, който върти 20 пъти на ден, се износва по-бързо от този, който върти 5 пъти на ден. Намалените цикли от PTFE-активирано правилно-оразмеряване удължава експлоатационния живот на котела и намалява разходите за неговата поддръжка. Тези спомагателни ползи, макар и по-трудни за количествено определяне, добавят към финансовия случай.
Резюме
Надеждността на PTFE топлообменника елиминира честите пикове на повторно загряване, които принуждават съоръженията да работят с прекалено големи котли, позволявайки правилното{0}}оразмеряване, което да отговаря на стабилното-потребление на пара. Подобряването на ефективността на котела с 10-15 процентни пункта спестява $1,350-$2,475 годишно в разходите за гориво за типично съоръжение за обшивка, натрупвайки се до $20,000-$37,000 за 15 години. Когато съществуващият котел достигне края на живота си, подмяната с правилния размер добавя спестяване на капиталови разходи. Намаленото циклично износване удължава живота на котела.
Инженерна поддръжка за анализ-оразмеряване на котел с преобразуване на PTFE е достъпна при подаване на текущия капацитет на котела, профил на потребление на пара, честота на смяна на нагревателя и данни за разходите за гориво.
