KOTLOVSKO POSTROJENJE

U fabrici “TIGAR - MH” – Program unutrašnja guma - Babušnica postoji jedna kotlarnica u kojoj je instaliran jedan kotao proizvođača MINEL, tip TE-109, sa gorionikom SAACKE, tip SKV 80a, koji radi na mazut. Maksimalna produkcija kotla je 10t/h pare. Para proizvedena u kotlu koristi se za:

o tehnološki proces proizvodnjeo grejanje objekata.U većem delu godine kotao radi sa 70% kapaciteta.Oko 50% kondenzata iz kotla se ponovo vraća u proces, a ostatak odlazi nepovratno u

kanalizaciju. Tehničke karakteristike kotla date su tabeli 2, a gorionika u tabeli 3.

Tabela 2. Tehničke karakteristike kotla- Proizvođač “MINEL” – Beograd- Godina izrade 1984.- Tip TE-109- Dozvoljeni maksimalni nadpritisak 24,5 bar- Radni nadpritisak 23 bar- Temperatura napojne vode 1050C- Temperatura zasićene pare 2210C- Ukupna ogrevna površina 274m2

- Ozračena površina projektovana 31,57m2

- Površina I paketa cevi 151m2

- Površina II paketa cevi 91,5m2

- Snaga 6,55 MW- Maksimalna produkcija pare 10 t/h- Način loženja “SAACKE” mazutni gorionik SKV 80a- Donja toplotna moć 40193,3 kJ/kg- Sadržaj vode u kotlu kod normalnog vodostraja 15,82 m3

- Potrošnja mazuta 189x10-3 kg/s- Stepen iskorišćenja kotla pri Dmax 85,8%- Sadržaj pare kod normalnog vodostaja 2,34m3

Tabela 3. Tehničke karakteristike gorionika “SAACKE”, tip SKV 80a- Tip: SKV 80a- Godina proizvodnje: 1959.- Nominalna produkcija: 800 kg/h- Najmanja produkcija: 120 kg/h- Snaga motora: 7,5 kW- Gorivo: mazut- Max protok mazuta: 600 kg/h- Min. protok mazuta: 100 kg/h

Potrošnja pare proizvedena u kotlu se meri. Regulacija kotlovske opreme vrši se poluautomatski i na osnovu iskustva osoblja u kotlarnici. Postojeća oprema za regulaciju na kotlu je zastarele tehnologije i ima samo prekidač uključeno/isključeno. Na kotlu ne postoji termometar za stalno merenje temperature dimnih gasova. Odmuljavanje kotla se vrši ručno.

3.1 Rezultati merenja i ispitivanja

Za vreme posete fabrici za izradu preliminarnog bilansa, obavljena su sva potrebna merenja na kotlu. Merenje temperature vršeno je digitalnim mikroprocesorskim meračem temperature MMT-1 i infracrvenim termometrom TP 870, EXTECH, kao i termovizijskom kamerom VARIOSCAN 3021 ST.

Temperatura je merena na prednjoj i zadnjoj strani kotala, na površini izolacije bočnih strana kotla, kao i na više mesta po visini dimnjaka termovizijskom kamerom. Neki rezultati merenja temperature površine kotla i prateće armature dati su na slikama 6 i 7. Paralelno sa tim date su i fotografije istih površina i elemenata snimljene digitalnim foto aparatom. Analizom polja temperatura može se reći da je izolacija na kotlu u solidnom stanju, s obzirom da se temperatura na površini izolacije na bočnim stranama kotla kretala u opsegu 45 - 50oC. Na mestima gde se nalaze elementi za ukrućenje kotla i gde je izolacija slabija uočavaju se više temperature. Smatra se da nije opravdano ulagati u poboljšanje izolacije jer povećani troškovi izolacije ne bi opravdali nivo očekivanih ušteda.

a) Termovizijski snimak b) FotografijaSlika 6. Izgled čeone površine kotla

a) Termovizijski snimak b) FotografijaSlika 7. Izgled bočne strane kotla sa pratećom armaturom

Merenje sastava i temperature produkata sagorevanja vršeno je analizatorom dimnih gasova MSI 2500, za režim kada je kotao radio sa 40% opterećenja, a kontrole radi i sa opterećenjem od 80%, pri kratkotrajnom radu. Rezultati merenja dati su u tabeli 4.

Merenja su pokazala da je sadržaj O2 relativno visok, kao i koeficijent viška vazduha. Temperatura dimnih gasova je takođe bila relativno visoka. To ukazuje na člinjenicu da treba preduzeti izvesne mere u cilju povećanja stepena korisnosti kotla.

Tabela 4. Rezultati merenja na kotluIzmerene veličine Jed. 40% 80%

Temperatura produkata sagorevanja, Tf (oC) 232 241Temperatura u kotlarnici, To (oC) 28 28CO2 (%) 6.1 5.7O2 (%) 14.1 % 14.4CO ppm 0 0 SO2 ppm 450 435NO ppm 158 ppm 129Koeficijent viška vazduha - 2.67 2.64Stepen korisnosti kotla (%) (%) 83.4 77.6

Temperatura mazuta na ulazu u gorionik je odgovarajuća, kao i temperatura napojne vode na ulazu u kotao.

4. PREPORUKE I FINANSIJSKA ANALIZA

Kao rezultat ovog preliminarnog energetskog bilansa, daju se sledeće preporuke za uštedu energije u kotlovskom postrojenju:

Predlaže se da se na kotlu ugradi sistem za regulaciju sagorevanja sa senzorom za merenjen sadržaja kiseonika (O2) u dimnim gasovima i regulacijom ulaznog vazduha za sagorevanje. Na osnovu izvršenih merenja zaključeno je da je sadržaj O2 relativno visok, kao i koeficijent viška vazduha. Ovo ukazuje na potrebu za boljim regulisanjem sagorevanja kako bi se smanjila vrednost viška vazduha. Ulazni vazduh treba regulisati korišćenjem stalnog senzora za merenje sadržaja kiseonika u dimnim gasovima. Senzor će kontinulano regulisati i obezbediti optimalne odnose vazduh - gorivo u gorioniku, pa prema tome i optimalno sagorevanje putem povratnih informacija o sadržaju O2. Korišćenjem ovog sistema očekuju se uštede od 1-2% za svaki 1% smanjenja sadržaja kiseonika u dimnim gasovima. Ukoliko bi se navedenom merom postigla ušteda od 1,5% od potrošnje mazuta, to bi odgovaralo uštedi od 700 GJ godišnje ili 3.200 EUR. Za preciznije procene bila bi potrebna tačna merenja sadržaja O2 u dimnim gasovima tokom dužeg perioda rada kotla i na različitim opterećenjima/režimima rada.

Predlaže se ugradnja sistema za automatsko odmuljivanja kotla. On bi sadržao i neprestani monitoring kotlovske vode pomoću detektora ukupnog sadržaja čvrstih čestica. To takođe može da obuhvati i iskorišćenje otpadne toplote iz procesa odmuljivanja kotla ugradnjom jednog suda za generisanje pare nižeg pritiska, kao i ugradnjom jednog izmenjivača toplote za iskorišćenje otpadne toplote iz vodenog dela odmuljenja kotla (predgrevanje napojne vode). Uz pretpostavku da će uštede dostići 1% od troškova ukupnog utrošenog goriva (obično gubici toplote usled odmuljivanja kotla dostižu 2% od troškova goriva), onda će godišnje uštede biti na nivou od 480 GJ, što odgovara uštedi od 2.200 EUR. Procenjuje se da trošak opreme može da iznosi oko 10.000 EUR, pa bi period povraćaja investicija bio oko 4,5 godine

Takođe bi se moglo izvršiti izolovanje dimnjaka u cilju smanjenja gubitaka toplote i stvaranja kondenzata.

U tabeli 5. dat je sumarni pregled preporuka za uštedu energije sa finansijskom analizom.

Tabela 5. Pregled mera za uštedu energije

Rednibr.

PreporukeGodišnje uštede

Trošak implementacije

Prost povraćaj

investicijaGJ EUR EUR godina

1.

Ugradnja senzora za merenje sadržaja kiseonika u dimnim gasovima i sistema za regulaciju sagorevanja

700 3.200 5.700 1,8

2.Ugradnja sistema za automatsko odmuljivanja kotla

480 2.200 10.000 4,5

3.Izolacija dimnjaka radi izbegavanja stvaranja kondenzata (3 m dužine)

60 300 450 1,5

UKUPNO 1.240 5.700 16.150

5. ZAKLJUČAK

Na osnovu sprovedenog preliminarnog energetskog bilansa za kotlovsko postrojenje fabrike TIGAR MH - Pogon unutrašnja guma u Babušnici, može se zaključiti da se primenom mera dobrog domaćinskog ponašanja, i investicijama niskog i srednjeg nivoa može značajno smanjiti potrošnja energije po jedinici proizvoda. Relativno kratak period prostog povraćaja investicija ukazuje na opravdanost ulaganja u predložene mere, a menadžmentu se predlaže i sprovodjenje detaljnog energetskog bilansa u cilju sagledavanja ulaganja u kapitalne investicije za smanjenje potrošnje energije u kotlovskom postrojenju.