Пиковые нагрузки потребления пара

Потребление пара любым производственным оборудованием редко бывает постоянным. Пик нагрузки может достигаться один раз в неделю, один раз в день, или даже один раз в час, например, во время начала цикла работы технологического оборудования. Соответственно во время пика расходные характеристики источника и потребителя не совпадают по времени, т.е. пиковое потребление пара технологической установки не обеспечивается максимальной производительностью котла.


Рис.1. Типичная диаграмма потребления пара при крупносерийном производстве

Пример такого пикового паропотребления изображён на графике (рис. 1). Рост нагрузки происходит практически мгновенно, и пиковые значения значительно превышают среднюю нагрузку, обеспечиваемую котлом. Результатом является падение давления в котле. В таких условиях котёл не может обеспечить требуемые технологические параметры, более того в худшем случае может произойти блокировка котла из-за резкого падения уровня воды и полная остановка технологического процесса. В лучшем случае котёл будет производить влажный, грязный пар.

Пиковые нагрузки приводят к:
• Производственным потерям
• Снижению качества продукции
• Увеличению времени производства
• Выработке котлом некачественного пара
• Низкой эффективности сгорания топлива
• Большим затратам на техобслуживание
• Сокращению срока эксплуатации котла
• Сокращению срока эксплуатации технологического оборудования

Существует несколько методов выравнивания пиковой нагрузки:

1. Использование клапанов поддержания давления «до себя»


Рис.2. Использование клапанов, поддерживающих давление "до себя"

При возникновении пиковой нагрузки и уменьшении давления в котле клапан начнет закрываться, ограничивая количество пара, отдаваемое котлом и поддерживая давление до себя. Этот способ позволяет защитить котельную установку, однако, требование выдачи большего количества пара в момент пиковой нагрузки остается не выполненным.

Такой способ хорош, если на производстве есть несколько категорий потребителей – чувствительные и не чувствительные к колебаниям давления пара. Котёл должен обеспечивать бесперебойную подачу пара чувствительным потребителям, остальные же получают пар «по остаточному принципу».

2. Административный метод

К таким методам относится, например, плавный или ступенчатый запуск технологического процесса, позволяющий сделать пиковый расход пара как можно более слабым. Этот метод сглаживания пиков расхода позволяет уберечь котельную установку, но может отрицательно сказаться на производительности технологического паропотребляющего оборудования, создавая тот же самый эффект, что и клапан, поддерживающий давление до себя. С помощью только административных методов сгладить пиковые нагрузки невозможно. В заводских условиях, когда такие пики обусловлены многими процессами, можно лишь выровнять нагрузку. Однако при этом возможно, что пиковое потребление пара произойдёт в нескольких процессах одновременно, что приведёт к негативным результатам.

Spirax Sarco (http://www.spiraxsarco.com/ru) – производственно-инжиниринговая компания, специализирующаяся на разработке решений и оборудования, повышающих эффективность промышленного применения пара. Одним из принципов компании является передача собственных знаний и опыта пользователям паровых систем. Ежегодно Spirax Sarco проводит более 40 обучающих семинаров по всей России. Ознакомиться с полным расписанием семинаров на 2012 год, а также заполнить заявку на участие можно на сайте компании.