Эффективность распределительных систем

В походке анализа эффективности распределительных систем в первую очередь выполняют общую оценку действующих систем распределения электроэнергии, пары, горячей воды, охлажденных жидкостей, сжатого воздуха и т.п., с точки зрения возможной их рационализации и децентрализации питание отдельных потребителей, сокращение участков трубопроводов, устранение резервной системы трубопроводов.
Следующий анализ предусматривает сравнение полезных и паразитных погрузок с выяснением соответствующей действительности потребности в данном виде энергии и частицы общего потребления, которое приходится на паразитные погрузки, например, потерю давления в трубопроводах.
Большое значение имеет правильный размер трубопровода. Возможно, что проведенная на производстве модернизация повысила производительность базовых систем и увеличила потери энергии, обусловленные потерей давления в трубопроводах.
Электрическая мощность двигателя повода помпы пропорциональная кубу скорости обращения. Использование регулятора скорости приводного двигателя может дать значительную экономию электроэнергии при условии удовлетворения нужного уровня затрат жидкости.
Заслуживает внимания уровень давления пары в паропроводе. Чем высшее давление системы, тем больше потери через потоки и (ли) в тепловой системе; возрастают также потери закипания в конденсате потери давления в трубопроводе.
Ну и в конце концов, проблема возвращения конденсата. Следует выяснить, измеряется ли количество повернутого конденсата и не ли можно ее увеличить.
Остановимся на нескольких примерах анализа эффективности распределительных систем.
Первый пример касается использования пара на предприятии по производству транспортных средств.
Производственные процессы с использованием пара приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1. Использование пара, ГДж

Назначение пара	Летний период	Летний период
Отопление	-	-		-
Потери в нагревателе	-		-
Потери в трубопроводах	-		-
Технологические процессы		-		-
Горячая вода		-		-
Потери закипания конденсата	-		-
Потоки	-		-
Всего

На протяжении пожилого периода полезное тепло используется лишь на технологические процессы и на нагревание воды. Фактически в другой период почти 80% тепла расходуется даром. Возможные много способов снизить эти потери летом и ограничить в зимний период, а именно:

• децентрализация теплоснабжения технологических процессов;
• децентрализация снабжения потребителей горячей водой;
• изолирование трубопроводов;
• прекращение подведения воды к отопительным приборам в пожилое время;
• устранение истоков;
• снижение давления пары;
• улучшение утилизации конденсата.

В втором примере пар, который используется в высокотемпературных технологических процессах с температурой 165°С. используется также для питания среднетемпературной нагрузки с температурой 70°С. Такую температуру получают путем мгновенного понижения давления с 0,85 МПа до 0,1 МПа. Это является причиной 18% объемных потерь и оставляет 55% тепла в конденсированном паре.
Возможное предложение по сбережению энергии состоит в установлении перед нагрузкой с температурой 70°С станции понижения давления и подведения к нагрузке пара под давлением 0,2 МПа. Потери теперь от мгновенного снижения давления и температуры будут снижены с 8% (за объемом) и в конденсате будет оставаться лишь 31% тепла.
Рис.6.4 схема обеспечения высоко- и среднетемпературных нагрузок.
Другой возможный вариант состоит в использовании пара закипания конденсата высокотемпературных процессов для подведения под давлением 0,2 МПа пары к среднетемпературной нагрузке. Таким образом, можно полностью устранить потребности в поступлении первичного пара к среднетемпературной погрузке. Реализация этого мероприятия зависит от относительного значения и продолжительности средне- и высокотемпературных погрузок. Таким образом, будет сэкономленная тепловая энергия, уменьшено потребление воды и сокращенные расходы на подготовку воды.
Вообще, в ситуациях, подобных к рассмотренной, следует выяснить, нужные ли используемые параметры энергоносителя, есть ли другие пути получения нужного вида энергии, оптимальные ли значения температуры и давления энергоносителя, и не работает ли установка с избыточной производительностью.

Таблица 6.2. Использование энергии в системе охлаждения

Вид нагрузки	Объем энергии, МВт*ч	%
Полезная
Потери в трубопроводах
Помпы
Вентиляторы
Всего

Третий пример посвящен рассмотрения системы охлаждения на пивоварнях.
Соляной раствор охлаждается первичной системой охлаждения, а потом перемещается к нагрузкам в границах пивоварни с помощью группы циркуляционных насосов. Нагретый в нагрузках соляной раствор возвращается к первичной системе охлаждения, откуда после понижения температуры вновь подается в нагрузки.
Рис.6.5 схема охлаждения на пивоварнях.
Приведенные результаты показывают, что нагрузка, обусловленная циркуляционными помпами, составляет почти треть общей нагрузки. Можно рассмотреть использование для помп и вентиляторов поводов с регулированной скоростью и управление работой системы с помощью таймера.
Усиление изоляции могло бы дать небольшие энергетические сбережения и, в зависимости от внешних условий, уменьшение коррозии труб.
Следующий пример иллюстрирует эффективность упомянутого высшее регулирование скорости привода помпы. Электродвигатель мощностью 90 кВт приводит в движение водную помпу. Количество воды, которая подается помпой, регулируется отверстием с сервоприводом, что изменяет положение затвора в зависимости от давления воды в системе. Измерение затрат воды на протяжении суток дало такие результаты:

10 часов/сутки	100% максимальных затрат
6 часов/сутки	70% максимальных затрат
6 часов/сутки	40% максимальных затрат
2 часов/сутки	20% максимальных затрат

С целью сбережения энергии предложено установить частотно-регулировочный повод, который автоматически реагирует на давление в системе.
Как и в предшествующем примере, нужно определить количество сэкономленной за год электроэнергии и указать другие следствия внедрения новой системы управление поводом.
Считается, что двигатель потребляет 90 кВт мощности в случае 100% максимальной затраты помпы, зависимость энергопотребления от затраты приведено на рис.3.9. Частотный регулятор скорости имеет внутренние потери мощности равные 1 кВт. Помпа работает 24 часа в сутки 350 дней за год.
Определенные по графику рис.3.9. значение мощностей двигателя для разных систем регулирования приведены ниже в таблице.

Затрата	Регулирование затвором с сервоприводом	Регулирование частотно-регулированным приводом
100%	90 кВт*1,00=90,0 кВт	(90,0 кВт*1,00) + 1 кВт =91,0 кВт
70%	90 кВт*0,95=85,5 кВт	(90,0 кВт*0,45) + 1 кВт = 41,5 кВт
40%	90 кВт*0,78=70,2 кВт	(90,0 кВт*0,15) + 1 кВт = 14,5 кВт
20%	90 кВт*0,20=18,0 кВт	(90,0 кВт*0,10) + 1 кВт = 10,0 кВт
Объем сэкономленной энергии
	*350 сут/год: 3500 ч/год (90,0-91,0) кВт = -3500 кВт*год
	*350 сут/год: 2100 ч/год (88,5-41,5) кВт = 98700 кВт*год
	*350 сут/год: 2100 ч/год (70,2-14,5) кВт = 116970 кВт*год
	*350 сут/год: 700 ч/год (18,0-10,0) кВт = 5600 кВт*год
Всего сбережений за год	217770 кВт*год

Другие следствия введения частотного регулирования электродвигателя помпы:

• уменьшение расходов на техническое обслуживание частотного регулятора сравнительно с расходами на ремонт затвора с сервоприводом,
• необходимость защиты частотного регулятора от попадания воды и от электромагнитных помех;
• в случае выхода из порядка частотно-регулированного повода может понадобиться дублирующая система.

Дата добавления: 2015-06-27