Продление ресурса и уменьшение расхода природного газа водогрейными котлами ТВГ-КВГ
Котлы ТВГ (ТВГ-8, ТВГ-8М, ТВГ-4р) и их развитие – КВГ (КВГ-7,56, КВГ-4,65) с параметрами 4-10 МВт, температурой воды 150/70 °С, 8 атм., разработаны Институтом газа НАН Украины и выпускаются Монастырищенским машиностроительным заводом (г. Монастырище Черкасской обл.).
Практически все котлы превысили заводской срок эксплуатации (14 лет) и продолжают эксплуатироваться. Котлы ТВГ-КВГ ремонтнопригодны и их срок службы ограничивается выходом из строя конвективной поверхности нагрева, изготавливаемой из труб диаметра Ø28×3 мм и необходимостью замены горелочных устройств. После замены этих элементов на усовершенствованные, котлы могут работать ещё 10-14 лет с повышенным КПД и уменьшенным на 4-5% расходом природного газа.
Методы модернизации котлов ТВГ-8, ТВГ-8М, ТВГ-4р, КВГ-7,56, КВГ-4,65
1. Замена газовых горелок на усовершенствованные подовые щелевые горелки 3-го поколения МПИГ-3 с профилированными соплами и дополнительной воздухораспределительной решёткой типа «кольчуга». Преимущества: неизменная геометрия сечения газовых сопел, которые прак- тически не засоряются и соотношение газ/воздух остаётся очень близким к первоначально заданным при режимной наладке, длительный ресурс эксплуатации горелки 10-14 лет.
2. Замена конвективных поверхностей нагрева – вместо труб Ø28×3 мм применены трубы Ø32×3 мм или Ø38×3 мм. Преимущества: а) увеличение диаметра трубы уменьшает гидрав- лическое сопротивление и при плохом качестве воды в системе конвективная поверхность не так быстро выходит со строя; б) за счёт увеличения поверхности нагрева повышается КПД котла.
В результате модернизации котлов ТВГ-8, ТВГ-8М, ТВГ-4р, КВГ-7,56, КВГ-4,65 указанными выше методами можно повысить КПД котлов до 94-95%, снизить расход природного газа и эмиссию монооксида углерода, продлить ресурс котлов на 10-14 лет.
В таблице приведены основные показатели котла ТВГ-8М до модернизации и после, с заменой горелочных устройств на новые подовые горелки МПИГ-3 и новой конвективной поверхность из труб Ø32#215;3 мм.
| № п/п |
Параметры | ТВГ-8М до модернизации |
ТВГ-8М после модернизации |
| 1. | Теплопроизводительность котла, Qк, Гкал/ч | 8,3 | 8,3 |
| 2. | Расход воды через котел, D, т/ч | 104 | 104 |
| 3. | Гидравлическое сопротивление, ΔPк, кг/см² | 3,7 | 1,25 |
| 4. | Аэродинамическое сопротивление, ΔН, кг/м² | 101,2 | 102,5 |
| 5. | Температура уходящих газов, tух, °С; | 197 | 105 |
| 6. | СО, мг/нм³ | 52 | 34 |
| 7. | NOх, мг/нм³ | 160 | 160 |
| 8. | КПД котла брутто, ηк, % | 89,4 | 94,4 |
Модернизация, например, котла ТВГ-8 (ТВГ-8М) обеспечивает экономический эффект на одном котле, равный 253,8 тыс.грн./год, (экономию газа 172 тыс.м³/год или за 15 лет 2,6 млн.м³) по сравнению с закупкой и установкой нового заводского котла.
Затраты на модернизацию одного котла ТВГ-8 (ТВГ-8М) окупаются приблизительно за 1,5 года.
ПАО «Монастырищенский машиностроительный завод» осуществляет продажу, шеф-монтаж и пусконаладку, при необходимости изготавливает само- стоятельно конвективную поверхность нагрева и горелки.
Как сэкономить природный газ в котельных с котлами ТВГ и КВГ.
Около половины котельных мощностью 4-30 МВт в Украине оборудованы котлами ТВГ и КВГ, мощностью 4-10 МВт, разработанными ещё в 1960-х годах Институтом газа НАНУ и серийно выпускаемыми ПАО «Монастырищенский машиностроительный завод» (ОАО «Теком»). В настоящее время в этих котлах в Украине сжигается свыше 5 млрд. м³ природного газа.
Котлы показали себя надежными в эксплуатации, однако, к настоящему времени КПД котлов составляет 89÷90%, что недостаточно и, кроме того, подовые горелки и конвективные поверхности нагрева раз в 5 –10 лет требуют замены.
Институтом газа НАНУ при участии Института промышленной экологии и Института технической теплофизики НАНУ и Монастырищенского маш. завода разработаны методы повышения КПД котла на 4,5÷5% путем замены существующих подовых горелок на новые подовые горелки МПИГ-3 и конвективной части котла из трубы Ø28×33 на Ø32×33 мм.
Опыт 3-х летней эксплуатации 2-х котлов ТВГ-8М («Теплокоммунэнерго Киевэнерго») показал, что реконструированные котлы имеют КПД 94÷96%, что соответствует лучшим зарубежным котлам, более надежны в эксплуатации и срок их работы может быть продлен на 10÷14 лет.
В результате реконструкции каждый котел ТВГ-8М дает годовую экономию природного газа 150÷180 тыс. м³, а в масштабах Украины это даст 0,3÷0,5 млрд. м³/год. Окупаемость проекта реконструкции составляет 1 год, а при необходимости очередной замены горелок и конвективной части котла – 6÷8 месяцев.
Все необходимое оборудование для реконструкции изготовляется Монастырищенским машиностроительным заводом. По вопросам модернизации котлов обращаться в Институт газа НАН Украины.
При необходимости экономии газа, а также плановой (неплановой) замены конвективной поверхности и горелок можно обращаться на ПАО «Монастырищенский машиностроительный завод» Контакты.
