Экономайзер: что это такое, устройство, принцип работы, назначение

Характеристики котельного оборудования совершенствуются в разных направлениях. Одни производители делают упор на расширение функциональности, другие осваивают новые системы управления, а третьи занимаются физической эргономикой. Но самым перспективным направлением считается оптимизация конструкции и процессов теплообмена. И в этом контексте особое значение имеет экономайзер. Что это такое? Этоуже ставшая обязательной часть паровых котлов, которая позволяет экономить тепловую энергию, по сути, за счет вторичного использования. Впрочем, этот процесс следует рассмотреть подробнее.

Назначение и задачи экономайзера

Для начала стоит обратиться к системам пиролиза и котлам длительного горения. Их принцип работы базируется на вторичной переработке топлива, но цели ставит разные. В одном случае это повышение энергоэффективности котельного оборудования, а во втором – увеличение периода активности агрегата. В свою очередь экономайзеры котлов предназначены для оптимизации процессов теплообмена. В конечном итоге пользователь получает более экономный расход топливного материала при высокой теплоотдаче. Это может выражаться не напрямую, а, к примеру, в виде интенсивного образования пара. В более сложных когенерационных системах, где котлы связываются с электротехнической инфраструктурой, эффект экономайзера может быть отражен и в минимизации расходов электроэнергии. Но это касается в основном промышленного оборудования.

Принцип работы агрегата

В процессе работы любого котла на твердотопливных элементах выделяется дым. Он имеет высокую температуру, поэтому можно констатировать, что вместе с этими потоками удаляется и тепло. Чтобы напрасно не расходовать выработанную энергию, инженеры и предложили экономайзер. Что это такое в составе котла? Это функциональный блок, который в некотором роде аккумулирует энергию дыма, преобразуя ее в нагрев воды. То есть не сам блок выступает преобразователем дыма, а вода, которая в него заливается. Далее она поступает в специальные резервуары для полноценного нагрева. Циркуляция воды в котельных теплообменниках является обычным явлением, но в данном случае реализуется именно предварительный нагрев без использования основной тепловой энергии оборудования.

Что такое экономайзер котла отопления?

 

Пользователи автономных систем управления имеют огромные преимущества перед теми, кто отдает предпочтение централизованной услуге. Они могут себе позволить установить дополнительное оборудование и самостоятельно регулировать температуру в комнатах, а также расход ресурсов с целью уменьшения счетов за квартплату.

Экономайзер котла - это устройство, которое служит для повышения коэффициента полезного действия, что в конечном итоге приведет к снижению потребления энергоносителей. С экономической точки зрения его установка является полностью оправданной, так как окупаемость наступает уже через несколько лет. Но при этом сам агрегат занимает довольно много места, что приводит к возникновению дополнительной потребности в поиске свободного пространства.

 

Назначение экономайзера

 

 

 

Такое строение позволяет замедлить скорость выхождения газов, в результате чего они успевают отдать всю свою тепловую энергию и выбрасываются в атмосферу уже в полностью отработанном виде.

Подобные агрегаты активно применяются в котельных, а вот в бытовой жизни их практически не используют. Тут все дело в масштабах, так как, например, в случае с твердотопливными котлами можно предварительно подогревать воду до 270 градусов Цельсия, используя только энергию отработанных газов. А в домашних условиях добиться такой эффективности будет невозможно, да и столь высокая температура будет не нужна. Так что о целесообразности установки возникают большие сомнения.

 

Конструктивные особенности

 

Водяные экономайзеры

ООО "Асбестовский котельно-машиностроительный завод" производит водяные экономайзеры для котлов различной конфигурации.

Водяной экономайзер как один из основных элементов котельных установок прежде исключительно предназначался для использования тепла отходящих газов, покидающих котлы.

В отопительных установках водяной экономайзер и в настоящее время исполняет это назначение.

В энергетических установках по мере повышения давления пара все более увеличивается значение водяного экономайзера . Экономайзер в энергетических котлах является составной частью котла, заменяя собой его последние газоходы.

В паровом котле температура воды везде одна и та же, соответствующая давлению пара в котле. В экономайзере же, наоборот, температура воды всюду разная, так как вода в нем постепенно подогревается.

При экономайзерной поверхности получается больше разность температур между нагревающей и нагреваемой средами и в соответствии с уравнением теплопередачи Q = KH(T — t) ккал/час при одинаковых прочих условиях через экономаизерную поверхность больше пройдет тепла по сравнению с котельной поверхностью.

В отношении экономии металла большое значение имеет переход на однобарабанные энергетические котлы с естественной циркуляцией, причем и этот барабан желательно выполнить минимального диаметра. С повышением давления пара постепенно уменьшается количество тепла, расходуемого на сообщение скрытой теплоты испарения в суммарном теплосодержании 1 кг пара, и возрастает расход тепла на подогревание воды до состояния насыщения Поэтому при перераспределении значительной тепловой нагрузки на экономайзер облегчается работа котла. Проще и надежнее получаются его циркуляционные контуры. Конвекционный котельный пучок получает весьма ограниченные размеры, так как остальная часть сообщаемого теплосодержания падает на сильно развитые поверхности нагрева пароперегревателя. Таким образом, большая часть поверхностей нагрева в современном энергетическом котле работает по прямоточному принципу, без циркуляции, и сравнительно небольшая часть нуждается в обеспечении достаточной кратности циркуляции.

Форум о климатическом оборудовании • Что такое экономайзер котла?

Бибикин Иван писал(а):Есть обоснованные методы их применения, есть - необоснованные. Иногда температура газов на выходе в холодных регионах не высока. Если поставить дополнительно экономайзер и он еще ее снизит, можно ждать выпадение конденсата и коррозию трубы. Кроме того, в этом случае и работа экономайзера будет не эффективна и установка его не окупит. Поэтому не на все котлы ставить данный агрегат.
Всему есть свое разумное обоснование.

Обоснование где-то рядом . Экономайзеры обычно ставятся на паровые и водогрейные котлы высокой мощности, не имеющие дополнительных ходов для отбора энергии у выхлопных газов, зачастую достаточно устаревшей конструкции. Современные котлы конструктивно уже имеют низкую температуру выхлопа, и предназначены для работы с предутепленными дымоходами для избежания образования конденсата.

Тема поднималась пользователем Anonymous 19 ноя 2014, 11:49.

Экономайзеры котлов. Типы экономайзеров. Устройство и монтаж.

Экономайзер котловявляется агрегатом котельной установки, который предназначен для нагрева питательной воды, перед тем, как она поступит в котел. Подогрев воды происходит за счет тепла уходящих газов из топки.  Обычно водяные экономайзеры производятся следующим образом: трубы сгибаются в вертикальные змеевики и компонуются в пакеты. Поверхность экономайзера разделяется на пакеты не выше одного метра, разрывы между ними составляют 65-80 см. Благодаря чему эксплуатация и ремонт оборудования становится максимально удобным.  Трубы экономайзера в большинстве случаев располагают  в шахматном порядке, так как коридорное расположение в условиях теплообмена является нецелесообразным.  На электростанциях перед поступлением питательной воды в котел, она подогревается в регенеративном цикле. Нагрев производится за счет забора пара из турбины до 215-270°C. Это позволяет уменьшить размеры поверхности экономайзера.

Для удобства работы устройства и обеспечения нормальных эксплуатационных условий немаловажно, чтобы экономайзеры были оснащены арматурой, приборами безопасности, а также контрольно-измерительными приборами, которые должны находиться в зоне видимости и быть доступными для обслуживания.

Разновидности экономайзеров

Экономайзеры могут быть контактными и поверхностными. Поверхностные бывают теплофикационными и питательными. Теплофикационные экономайзеры используются для подогрева воды для систем отопления, а питательные – для подогревания воды для питания котлов.

Также экономайзеры отличаются и по материалу изготовления. Существует два вида:

Водяные экономайзеры

Водяные экономайзеры

Водяные экономайзеры является неотъемлемой частью современного парогенератора. Экономайзер благодаря применению труб небольшого диаметра является недорогой и компактной поверхностью нагрева, в которой эффективно используется теплота уходящих газов. В связи с этим у современных парогенераторов водяной экономайзер воспринимает до 18 % общего количества теплоты, переданной через поверхности нагрева парогенератора,

В водяных экономайзерах в зависимости от вида топлива и КПД парогенератора при нагреве воды на 1 К продукты сгорания охлаждаются на 2-3 К. В зависимости от температуры, до которой вода подогревается в экономайзере, их делят на некипящие и кипящие. Некипящими называют экономайзеры, в которых по условиям надежности их работы подогрев воды производится до температуры на 40 К меньшей, чем температура насыщения в барабане парогенератора. В кипящих экономайзерах происходит не только подогрев воды, но и частичное ее испарение. Массовое содержание пара в смеси на выходе из кипящего экономайзера доходит до 15%, а иногда и более. Гидравлическое сопротивление водяного экономайзера по водяному тракту для парогенераторов среднего давления не должно превышать 8 % рабочего давления в барабане.

В зависимости от металла, из которого изготовляются водяные экономайзеры, их разделяют на чугунные и стальные. Чугунные водяные экономайзеры изготовляются для работы при давлении в барабане парогенератора до 2,4 МПа, а стальные могут применяться для любых давлений.

Чугунный водяной экономайзер состоит из ребристых чугунных труб. Труба выпускаемых в настоящее время экономайзеров конструкции ВТИ показана на рис. 8-4, а конструктивные данные труб различной длины приведены в  8-1.

ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛИ. НАЗНАЧЕНИЕ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ. Воздухоподогреватель вместе с экономайзером и пароперегревателем

Воздухоподогреватель вместе с экономайзером и пароперегревателем входит в число так называемых хвостовых поверхностей котлоагрегата. Если водяной экономайзер и пароперегреватель, отнимая тепло от отходящих газов, передают его непосредственно теплоносителю, нагревая питательную воду и пар, то роль воздухоподогревателя иная. Воздухоподогреватель, отнимая тепло от отходящих газов и соответственно уменьшая потерю с отходящими газами, непосредственно это отнятое тепло теплоносителю не сообщает. Горячий воздух направляется от воздухоподогревателя в топку котла, где улучшаются условия сгорания топлива, уменьшаются топочные потери q и а, увеличивается теоретическая температура горения, следовательно, увеличивается передача тепла радиацией по сравнению с менее эффективной теплоотдачей — конвекцией. В итоге увеличивается к. п. д. всей установки в целом при одинаковых прочих условиях, уменьшается поверхность нагрева котла.

При слоевом сжигании топлива с забрасыванием новых порций сверху на горящий слой условия зажигания топлива достаточно благоприятны, и можно обходиться без горячего дутья даже при сжигании сырых и многозольных топлив. На механических топках типа цепной решетки или ступенчато-переталкивающей решетки условия зажигания топлива значительно менее благоприятны, и для успешной работы обязательно требуется горячее дутье. То же следует сказать и про условия горения пылевидного топлива, где с целью повышения теплового напряжения объема топочного пространства также применяется горячее дутье.

Схема пластинчатого воздухоподогревателя, показано, как стальные листы с одной стороны омываются отходящими газами, а с другой— нагревающимся воздухом. При изучении условий теплопередачи через стенку в котле выясняется, что главнейшим, практически единственным термическим сопротивлением является сопротивление при переходе тепла от газа к стенке. В данном случае приходится считаться с двойным таким сопротивлением, поскольку теплоотдача происходит от газовой среды к стенке, а от стенки снова к воздуху. Поэтому коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя оказывается невысоким, сам воздухоподогреватель получает громоздкие размеры.

Экономайзеры котлов. Экономайзеры ECXV

 

Экономайзер котла - это устройство, которое нужно для того, чтобы возвратить уходящее тепло. Происходит это за счет предварительного нагрева питательной воды. Все экономайзеры поставляется Заказчику в уже готовом виде и подсоединенным к котлу, в комплект также входит и арматура.

Разрешительная документация:

 

Характе-ристики Подходит для

Норм.

мощ-ть

Увеличение КПД Противо-давление газового тракта t дымовых газов на выходе Вес Размеры N1 OС H L Р ECXV 2-6 SIXEN 350 15 +6,7 0,1 119 85 1" 250 400 278 710 ECXV 2-6 SIXEN 500 21 +6,1 0,2 131 85 1" 250 400 278 710 ECXV 2-6 SIXEN 650 25 +5,6 0,3 139 85 1" 250 400 278 710 ECXV 2-6 SIXEN 800 30 +5,2 0,4 146 85 1" 250 400 278 710 ECXV 2-6 SIXEN 1000 34 +4,9 0,5 152 85 1" 250 400 278 710 ECXV 8-12 SIXEN 1350 47 +5,0 0,3 149 124 25 350 400 380 910 ECXV 8-12 SIXEN 1700/GX 1000 54 +4,7 0,4 155 124 25 350 400 380 910 ECXV 8-12 SIXEN 2000/GX 1200 62 +4,4 0,5 160 124 25 350 400 380 910 ECXV 15-20 SIXEN 2500/GX 1500 82 +4,7 0,2 155 178 40 450 550 552 1030 ECXV 15-20 SIXEN 3500/GX 2000 92 +4,5 0,3 158 178 40 450 550 552 1030 CXV 15-20 SIXEN 4000/GX 2500 101 +4,3 0,4 162 178 40 450 550 552 1030 ECXV 25-35 SIXEN 4000/GX 2500 142 +4,9 0,4 152 232 40 550 575 708 1280 ECXV 25-35 SIXEN 5000/GX 3000 161 +4,6 0,5 157 232 40 550 575 708 1280 ECXV 25-35 GX 3500 179 +4,4 0,7 160 232 40 550 575 708 1280 ЕCXV 40-50 GX 4000 267 +5,7 1,9 135 269 40 650 700 642 1280 ECXV 40-50 GX 5000 315 +5,4 2,8 141 269 40 650 700 642 1280 ECXV 60-70 GX 6000 391 +5,6 2,3 138 341 50 700 700 732 1480 ECXV 60-70 GX 7000 435 +5,3 2,9 143 341 50 700 700 732 1480 ECXV 80 GX 8000 502 +5,4 2,8 142 438 50 800 700 822 1530 ECXV 90-100 GX 9000 564 +5,4 2,5 142 510 65 900 700 912 1630 ECXV 90-100 GX 10000 606 +5,2 3,0 145 510 65 900 700 912 1630 ECXV 120 GX 12000 738 +4,0 3,0 145 591 65 1100 700 912 1980 ECXV 150 GX 15000 925 +5,0 3,0 130 722 65 1300 700 1002 2280

 

5.01. Экономайзеры водяные чугунные системы ВТИ

Подробности Автор: New Boilerer Просмотров: 7077

Водяной экономайзер предназначен для подогрева питательной воды котельного агрегата или сетевой теплофикационной воды отходящими газами котла. Экономайзер для подогрева питательной воды устанавливается непосредственно у котла и является основным элементом котлоагрегата, обеспечивающим повышение его коэффициента полезного действия. Теплофикационные экономайзеры устанавливаются как непосредственно у котла, так и в отдельном газоходе для нескольких котлов.

Чугунные экономайзеры системы ВТИ применяются в котельных установках с рабочим давлением до 23 ати .

Экономайзер собирается из литых чугунных труб с квадратными ребрами и коллекторов. Длина труб для экономайзеров котлов паропроизводительностью до 10 т/ч принята 2 м , для котлов большей производительности — 3 м . Набор труб и их расположение в газоходах экономайзера должны строго соответствовать проектной компоновке и расчетной общей поверхности нагрева. Чугунные ребристые трубы собираются в группы на каркасе, соединяются между собой литыми калачами с фланцами и заключаются в обмуровку. Соединение труб производится таким образом, что питательная вода проходит снизу вверх. Для удаления газов и пара из экономайзера на верхнем коллекторе предусмотрен вантуз и вентиль. Для отключения экономайзера по воде в случае чрезмерно высокой ее температуры и предотвращения вскипания, предусматривается байпасный трубопровод и необходимая запорная арматура. В некоторых случаях для этой цели применяется выключение экономайзера из потока газов чугунными заслонками.

Экономайзеры ЭБЧ, БВЭС, ЭБТ

Применяется в качестве хвостовых поверхностей нагрева паровых стационарных котлов типов ДЕ, КЕ и ДКВр и предназначен для нагрева питательной воды теплом уходящих дымовых газов. Представляют собой теплообменник, в котором нагревается вода до температуры меньше кипения перед тем, как попасть в котел. В результате предотвращается парообразование и гидравлические удары, а КПД увеличивается, устанавливаются на отдельный котел или на их группу (если они малой мощности и под низким давлением). Состоят из чугунных ребристых труб, соединямых при помощи чугунных колен (калачей). Экономайзеры выпускаются с длиной трубы, равной 1,5м, 2м и 3 м. Чугунные экономайзеры допускаются к установке при давлении пара в котлах не выше 22 атм. Пример условного обозначения чугунных экономайзеров: ЭБ1-300И(П) – экономайзерный блок с одной колонкой, площадью поверхности нагрева 300 м2 и газоимпульсной (И) или паровой (П) очисткой.

Модельный ряд ЭБ(Ч) Наименование Площадь поверхности нагрева, м2 Применяемость к котлам Габаритные размеры, мм Масса, кг. Экономайзер ЭБ-2-43 43,7 --- 2030х825х1530 2230 Экономайзер ЭБ-2-94 94,4 КЕ-2,5 / ДЕ-4 / ДКВр-2,5 2520х870х2000 4000 Экономайзер ЭБ-2-142 141,6 КЕ-4 / ДЕ-6,5 / ДКВр-4 2520х1180х2000 5300 Экономайзер ЭБ-2-200 201,6 КЕ-6,5 / ДЕ-10 / ДКВр-6,5 2520х1485х2000 7200 Экономайзер ЭБ-2-236 236,6 КЕ-6,5 / ДЕ-10 / ДКВр-10 2520х1785х2000 7900 Экономайзер ЭБ-1-300 302,4 КЕ-10 / ДЕ-16 / ДКВр-10 2520х1180х3675 10650 Экономайзер ЭБ-1-330 330,4 КЕ-10 / ДЕ-16 / ДКВр-10 2520х1330х3525 11100 Экономайзер ЭБ-1-646 646 КЕ-25 / ДКВр-20 3520х1620х3520 19750 Экономайзер ЭБ-1-808 808 ДЕ-25 / ДКВр-20 3520х1620х4135 24700

ЭКОНОМАЙЗЕРЫ СТАЛЬНЫЕ БВЭС

Ꙭ Тепловая схема котельной — ikotel.info

Тепловая схема котельной показывает все присоединения котельных агрегатов — теплообменники, насосы, деаэраторы, установки для подготовки. На принципиальной тепловой схеме основное и вспомогательное оборудование объединяется линиями трубопроводов для воды и пара в соответствии с последовательностью движения теплоносителя в установке.

Тепловая схема котельной является одним из важных этапов проектирования котельной и должна быть по возможности наиболее простой, с тем, чтобы предельно упростить эксплуатацию и полностью устранить возможность неправильных переключений. Арматуру трубопроводов обычно разметают непосредственно на приемных и выдающих патрубках того оборудования, которое соединяется трубопроводом или на самом трубопроводе.

Тепловые схемы паровых котельных довольно стабильны и мало отличаются друг от друга. Такие схемы обычно составляют, исходя из следующих общих принципов. Чтобы повысить надежность питания котлов, питательную линию (магистраль) выполняют двойной. У напорного патрубка насоса по ходу воды последовательно устанавливают: запорный клапан или задвижку; автоматически запирающийся от давления в питательной магистрали обратный клапан — для исключения обратного прохода воды при аварийной остановке насоса; автоматический регулятор давления — для постоянного поддержания давления воды в питательной магистрали; два параллельно расположенных запорных органа (вентили или задвижки) — при необходимости можно отъединить насос от одной или обеих питательных магистралей.

Каждый котел имеет независимый подвод воды от каждой питательной магистрали. На каждой питательной магистрали устанавливают параллельно по запорному устройству — для отключения подвода от одной или обеих магистралей. У самого котельного агрегата (при входе в водяной экономайзер) по ходу воды устанавливают регулирующий клапан, автоматически запирающийся от давления в котле обратный клапан, имеющий назначение предотвратить обратный проход воды и пара из котла в питательную магистраль при аварийном падении давления в ней; запорный орган, имеющий назначение полностью отъединить котел от питательных линий. Запорный орган устанавливают в непосредственной близости от приемного патрубка водяного экономайзера. Обратный клапан присоединяют непосредственно к запорному органу. Регулирующий клапан обычно связан с автоматическим регулятором питания. У котлов с чугунным водяным экономайзером обратный клапан устанавливают также на линии, соединяющей экономайзер с котлом.