Объект
- водогрейный котел г. Владивосток, ДВФО, РФ.
Первая информация - www.afuelsystems.com/ru/trga/s193.html
Задача
- проведение измерений с целью выявления эффектов, при
обработке кательного топлива ( мазут) гомогенизатором TRGA, который
установлен на штатном напорном насосе в котельной.
Измерения
производились сертифицированным
прибором, строго в определенной точке выхода горячей воды
из котла, с одновременной многоканальной записью основных параметров
в память прибора в табличной форме. Все
файлы с данными в наличии в форматах txt и exel, графики построены
по ним.
|
|
|
|
Обозначения
:
AVG – температура теплоносителя, средняя
ATC - температура воздуха ( корпус прибора ) средняя
RH - влажность, средняя |
|
|
| |
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
Без TRGA ( условная нулевая
точка отсчета )
Параметры:
Давление в системе- 4 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 2мм
Темп. воздуха "-8"С*
AVG = 94.93 С
ATC = 43.99 С
RH = 17.14 |
|
|
|
|
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
С TRGA
Параметры:
Давление в системе- 5 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 2мм
Темп. воздуха "-10" С*
Примечание:
Сжигались остатки топлива.
AVG = 96.51 С
ATC = 38.24 С
RH = 18.03
увеличение продуктивности котла = +1.77%.
|
|
|
|
|
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
С TRGA
Параметры:
Давление в системе- 5 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 2мм
Темп. воздуха "-14" С*
Примечание:
Сжигались остатки топлива.
AVG = 98.11 С
ATC = 23.81 С
RH = 19.44
увеличение продуктивности котла = +3.65%.
|
|
|
|
|
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
С TRGA
Параметры:
Давление в системе- 5 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 2мм
Темп. воздуха "-14" С*
Примечание:
Сжигались остатки топлива.
AVG = 93.4 С
ATC = 38.05 С
RH = 14.08
снижение продуктивности котла
= -1.3%. |
|
|
|
|
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
С TRGA
Параметры:
Давление в системе- 5 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 2мм
Темп. воздуха "-10" С*
Примечание:
Сжигались остатки топлива.
AVG = 101.67 С
ATC = 18.21 С
RH = 29.97
увеличение продуктивности котла = +7.2%. |
|
|
Другие
эффекты : Интервал очистки штатной
форсунки с диаметром 2 мм
- до установки гомогенизатора TRGA составлял
24 часа,
- после установки
гомогенизатора TRGA составил
5-6 дней.
Вывод : Если принять
допущение что все основные параметры одинаковы – примерно одинаковая
калорийность мазута, температура ( мы учли в расчетах температурный
коэффициент), количество нагреваемой воды и одинаковая разница
( дельта подогрева), что возможно, принимем за базовый (100%)
результат нагрева воды без гомогенизатора,
С гомогенизатором TRGA мы получаем вышеуказанные изменения
в продуктивности котла.
+ 1.77%. + 3.65%. -1.3%. + 7.2%. = 2.83%
(среднее, значение -1.3% связано на графике с минимальной за весь
период испытаний влажностью, что снижает эффективность нагрева
поверхностей. В остальные периоды измерений, средняя влажность
сравнима)
При всей грубости допущений и расчетов, полученная цифра лежит
в границах экономии топлива на котлах, которые были получены в
ряде промышленных и лабораторных испытаний гомогенизатор TRGA,
в РФ, Европе, Африке, подробнее тут - http://www.afuelsystems.com/ru/trga/trga-mz.html
К этим цифрам необходимо добавить размер экономии, связанный со
снижением температуры исходящих газов, утилизации конденсатной
воды, отсутствии потерь топлива на фильтрах, более длинном периоде
между очистками форсунок и так далее. 2.83%
- это первое слагаемое в экономии топлива.
Вместе с этим мы помним, что присутствует значительная дымность,
это говорит о не полном сгорании топлива, которое устраняется
обеспечением правильного баланса между количеством топлива и воздуха.
Другими словами – либо увеличить количество воздуха ( пере регулировка
системы подачи воздуха и увеличение потерь, связанных с подогревом
дополнительного количества воздуха) либо снизить количество топлива.
Общение с персоналом котельной показало, что :
1. Использование текущей форсунки с диаметром проходного сечения
2 мм, является вынужденной
мерой исключительно по причине того, что используемое топлива
имеет повышенную вязкость и количество механических примесей.
Что приводит к образованию наростов на форсунке и полу котла и
еще больше затрудняет распыление топлива и снижает к.п.д. котла
2. Присутствовала дымность.
3. Длительное сжигание котельного топлива с использованием Гомогенизатора
TRGA показало, что ранее используемая форсунка с диаметром 2
мм получила новый интервал очистки 5-6 дней, по
причине снижения количества и размеров механических примесей в
топливе за счет его обработки на гомогенизаторе TRGA. 4.
При использовании гомогенизатора дымность возросла, что является
отражением увеличения количества топлива, которое принимает участи
в сгорании, за счет лучшего распыления. Таким путем было принято
логичное допущение, о необходимости уменьшить диаметр распылителя
и форсунки, до прежних значений и оценить к.п.д. котла.Даниил
Фадеев изготовил несколько форсунок с разным проходным сечением.
Персонал котельной рекомендовал использовать форсунку с диаметром
1.4 мм.
Именно такое решение привело к
резкому снижению дымности асфальтной печи, без снижения температуры
разогрева на
асфальтном заводе. |
|
|
|
| Прежняя
форсунка
Диаметр форсунки = 2 мм.
Площадь сечения = 3.14 мм. кв.
|
Новая
форсунка
Диаметр форсунки = 1.4 мм.
Площадь сечения = 1.538 мм. кв.
( 49% от площади прежней
форсунки
|
|
|
|
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
С TRGA
Параметры:
Давление в системе- 5.1 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 1.4мм
Темп. воздуха "-10" С*
Примечание:
Сжигались остатки топлива.
AVG = 88.7 С
ATC = 40.62 С
RH = 13.52
снижение продуктивности котла
= -6.45%. |
|
|
обращаю
внимание что котлу не дали прогреться после замены форсунки |
Данные
по температуре теплоносителя (выход)
С TRGA
Параметры:
Давление в системе- 5.1 кг
Давление на форсунке- 10 кг
Распылитель- 1.4мм
Темп. воздуха "-10" С*
Примечание:
Сжигались остатки топлива.
AVG = 90.59 С
ATC = 40.42 С
RH = 13.77
снижение продуктивности котла
= -4.47%. |
|
|
Что
означают эти цифры ? 1. Максимальная производительность
котла с использованием гомогенизатора увеличивается против прежней.
Причина – большее количество топлива, при равном давлении форсунки,
вследствие снижения вязкости топлива и лучшее распыление топлива,
2. Возможность использования форсунок меньшего диаметра и существенно
меньшего сечения, увеличение качество распыления и к.п.д. котла
для достижения тех же параметров производительности. Снижение
проходного сечения на 51 % снизило производительность котла всего
на -4.47-6.45 %.
При равном давлении на форсунке ( 10 атм.) которое автоматически
поддерживается активной форсункой ( с собственным напорным насосом
в данном случае) расход на форсунке должен снизиться пропорционально
проходному сечению, т.е. на 51%. Вместе с этим изменился параметр
вязкости топлива, и потому финальный расход топлива конечно же
НЕ «-51%». Зная разницу в вязкости топлива до и после обработки
определим корректирующий коэффициент в параметру «-51%», что покажет
реальное снижение количества топлива при получении тех же параметров
по выходной температуре теплоносителя.
С учетом полученных данных, можно сделать вывод, что диаметр форсунки
1.5-1.6 мм. (среднее 1.55 мм., против 2 мм. исходного) обеспечит
стандартную, ранее имевшую место производительность котла.
Вывод
: Таким путем использование гомогенизатора позволит
снизить проходное сечение форсунки с 3.14 мм. кв. (100%) до 1.885
мм. кв. (60%) – т.е. на 40% для долговременной ее эксплуатации
без засорения.
Рекомендую внимательно
ознакомиться со статьей " Мазут как топливо. Рекомендации
по рациональному использованию " Щелоков Я. М., (http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=21)
, которую любезно прислал Анатолий Анимица. Цитаты :
"Диаметр выходного сечения
мазутного сопла следует принимать во избежание засорения и закоксовывания
не менее 3 мм, даже если по расчету получено меньшее значение.
То есть все форсунки с расходом менее 500-550 кг/ч должны иметь
сопло не менее 3 мм диаметром, Из табл. 3 видно также, что при
изменении диаметра сопла на 0,5 мм расход мазута увеличивается
с 500 до 680 кг/ч, то есть почти на 40%. Поэтому необходима обязательная
тарировка форсунок на стенде при подаче воды, что позволяет:
- подобрать
форсунки, одинаковые по расходу;
- обеспечить визуальное качество распыления;
-определить угол раскрытия факела;
- обеспечить соответствие расхода топлива через форсунку требуемому
по параметрам горелки (котла).
" Это старая статья времен СССР, из нее следует, что
обработка мазута гомогенизатором TRGA, обеспечивает
улучшение качества мазута, по параметрам вязкость, количество
и размер механических примесей, на современных мазутах, лучше
чем на мазутах СССР, когда существовал контроль качества
и государственная приемка.
Даниил Фадеев, Валерий Тиосов, Андрей Рубан 14.01.2014.
Как стало
известно от персонала станции, эксплуатация котла с форсункой
с диаметром 1.4 мм., без постоянно включенного гомогенизатора
TRGA , в постоянном режиме невозможна. |
|
| Были изготовлены
и другие форсунки, но их испытывать не было необходимости |
|
|
|
| |
