Снятие ограничений мощности котлов путем корректировки аэродинамики элементов дутьевых трактов

Abstract

Котлы типа КВГМ часто используются в системах теплоснабжения городов. Анализ параметров работы этих котлов показал, что большинство котлов КВГМ работают с ограничениями мощности, то есть максимальная тепловая мощность котлов на 15-30% меньше номинальной. В период низких температур системы централизованного теплоснабжения не обеспечивают комфортные условия в квартирах из-за ограничений мощности котлов. Одной из основных причин ограничений мощности котлов является недостаточная производительность вентиляторов или дымососов. Выполнен анализ вариантов повышения производительности вентиляторов путем увеличения скорости вращения рабочего колеса, либо увеличения его диаметра. Эти два варианта повышения производительности вентиляторов основаны на существующих правилах проектирования аэродинамических систем. Анализ полученных результатов показал, что КПД нагнетателей в обоих вариантах сохраняет заданные высокие значения, однако существенно увеличиваются удельные затраты электрической мощности. Для котлов КВГМ-50 разработан и реализован энергосберегающий вариант снятия ограничений тепловой мощности котлов без замены вентиляторов, а только за счет корректировки аэродинамики дутьевых трактов. Увеличение производительности вентиляторов за счет снижения сопротивлений проточных частей вспомогательного оборудования позволяет увеличить тепловую мощность котлов с одновременным снижением затрат электрической мощности на работу вентиляторов.

Котли типу КВГМ часто використовують в системах теплопостачання міст. Аналіз параметрів роботи цих котлів показав, що більшість котлів КВГМ працюють з обмеженнями потужності, тобто максимальна теплова потужність котлів на 15-30% менше номінальної. У період низьких температур системи централізованого теплопостачання не забезпечують комфортні умови в квартирах через обмеження потужності котлів. Однією з основних причин обмежень потужності котлів є недостатня продуктивність вентиляторів або димососів. Виконано аналіз варіантів підвищення продуктивності вентиляторів шляхом збільшення швидкості обертання робочого колеса, або збільшення його діаметру. Ці два варіанти підвищення продуктивності вентиляторів засновані на існуючих правилах проектування аеродинамічних систем. Аналіз отриманих результатів показав, що ККД нагнітачів в обох варіантах зберігає задані високі значення, проте істотно збільшуються питомі витрати електричної потужності. Для котлів КВГМ-50 розроблено та реалізовано енергозберігаючий варіант зняття обмежень теплової потужності котлів без заміни вентиляторів, а тільки за рахунок коригування аеродинаміки дуттьових трактів. Збільшення продуктивності вентиляторів за рахунок зниження опорів проточних частин допоміжного обладнання дозволяє збільшити теплову потужність котлів з одночасним зниженням витрат електричної потужності на роботу вентиляторів.

Boilers KVGM type often used in heating systems of cities. Analysis of the operating parameters of the boiler showed that most KVGM operate with limited power, that is, the maximum boiler output by 15-30% lower than the nominal. During low-temperature district heating systems do not provide a comfortable environment in apartments because of the limitations of power boilers. One of the main reasons for the limitations of power boilers is insufficient capacity fans or smoke exhausts. The analysis of options to improve performance by increasing the fan speed of rotation of the impeller, or increase its diameter. These two options increase the performance of the fans based on the existing rules of design wind systems. Analysis of the results showed that the efficiency of the compressors in both cases keeps the predetermined high value, but significantly increases the unit cost of electric power. For KVGM-50 boilers developed and implemented energy-saving version of the lifting of restrictions boiler output without replacing the fan, but only by adjusting the aerodynamics flow paths. Increased productivity by reducing the fan flow resistances pieces of auxiliary equipment can increase the boiler output while reducing the cost of electric power to the fans.