Сравнение стоимости тепла для различных видов топлива (энергоресурсов)

Когда надо быстро сравнить стоимость топливной составляющей, при выработке тепловой энергии различными видами топлива, то можно воспользоваться вот этой готовой таблицей-сравнением.

Таблица: сравнение стоимости топлива для выработки тепловой энергии в расчете на 1 т пара, 1 Гкал, 1 ГДж.

Наименование топливаСтоимость выработки, грн
Электроэнергия по среднему тарифу (условная теплотворная способность 3,6 МДж/кВт-ч, КПД 100%, цена – 1,12 грн/кВт-ч)1 т пара703
1 Гкал1304
1 ГДж312
Газ природный (теплотворная способность 8000 ккал/м3, КПД 92%, цена – 4800 грн/тыс. м3)1 т пара352
1 Гкал652
1 ГДж156
Уголь антрацит (теплотворная способность 4000 ккал/м3, КПД 85%, цена – 1300 грн/т)1 т пара206
1 Гкал382
1 ГДж91
Пеллеты из древесины (теплотворная способность 4000 ккал/м3, КПД 90%, цена – 1350 грн/т)1 т пара172
1 Гкал319
1 ГДж76
Пеллеты из лузги подсолнечника (теплотворная способность 4700 ккал/м3, КПД 90%, цена – 850 грн/т)1 т пара108
1 Гкал201
1 ГДж48
Дрова (теплотворная способность 4700 ккал/м3, КПД 90%, цена – 400 грн/т)1 т пара51
1 Гкал95
1 ГДж23

График сравнения стоимости топлива для выработки 1 ГДж тепловой энергии

Опасность взрыва котла

Безопасность котлов обеспечивается рядом мероприятий, как технических, так и организационных. Но, наиболее эффективным решением является снижение исходных факторов опасности. Во многих случаях начаильные факторы опасности можно полностью устранить или существенно снизить.

Что создаёт опасность взрыва? Ответ – внутренний сосредоточенный водяной объем котла. Для котлов одинаковой мощности, более опасным будет котел с большим внутренним объемом сосредоточенном в одном сосуде (барабане). При этом, различные конструкции котлов существенно отличаются этим параметром.

Опасность взрыва для паровых котлов

Показатели водяного объема для паровых котлов мощностью 4-5 МВт

Производитель и модель котла Мощность, МВт Водяной объем, л Удельный объем, л/МВт
Жаротрубный паровой котел  Vitomax 200 HS 4,5 13400 2978
0 0
Водотрубный барабанный котел ДКВР-6,5 4,03 6800 1690
10350 2568
Водотрубный прямоточный котел Clayton E-504 4,905 0 0
1495 305

В числителе (жирным) – водяной объем сосудов (барабанов)
В знаменателе – общий водяной объем котла с котловыми трубами

Анализ показателей водяного объема для паровых котлов различной конструкции

Жаротрубные паровые котлы имеют наибольший  сосредоточенный объем и наибольшую потенциальную опасность внутренней энергии воды.

Водотрубные барабанные котлы имеют общий водяной объем несколько меньший чем у жаротрубных котлов, при этом, большая часть воды находится в котловых трубах, а барабаны котлов не испытывают повышенных термических нагрузок, что несколько уменьшает возможные последствия аварии и опасность внутренней энергии воды.

Водотрубные прямоточные котлы на примере парового котла Clayton Industries имеют минимальные показатели водяного объема. При этом, котлы такой конструкции не имеют обогреваемых объемов (барабанов), превышение внутреннего давления в которых может привести к взрыву. С точки зрения возможности парового взрыва самого котла, эти котлы не представляют опасности.

Опасность взрыва для водогрейных котлов

Жаротрубные водогрейные котлы, с точки зрения безопасности, существенно проигрывают котлам любой другой конструкции, так как конструктивно не отличаются от жаротрубных паровых котлов. И, если, для паровых котлов барабан необходим для создания зеркала испарения и парового объема, то для водогрейных котлов барабан не является конструктивной необходимостью. Водотрубные водогрейные котлы любой конструкции будут иметь существенно меньший водяной объем, который, кроме того, не централизован, а распределен по котловым трубам. Соответственно, любые водотрубные котлы будут гораздо безопасней жаротрубных.

Следует заметить, что бытовые отопительные котлы со стальным теплообменником имеют дымогарную конструкцию. С точки зрения безопасности, котлы такой конструкции также представляют повышенную опасность. При этом, зачастую они вовсе не оборудованные приборами безопасности. Достаточно часты случаи паровых взрывов малометражных котлов, особенно в периоды максимального зимнего похолодания.

И, напоследок, немного из литературных источников, времен, когда индустриализация набирала свои обороты.

“Молох”, А. И. Куприн, 1896 г.

Доктор подошел к краю кочегарки.
– Вот так преисподняя! – воскликнул он, заглянув вниз. – Сколько каждый такой самоварчик должен весить? Пудов восемьсот, я думаю?..
– Нет, побольше. Тысячи полторы.
– Ой, ой, ой… А ну как такая штучка вздумает того… лопнуть? Эффектное выйдет зрелище? А?
– Очень эффектное, доктор. Наверно, от всех этих зданий не останется камня на камне…
Гольдберг покачал головой и многозначительно свистнул.
– Отчего же это может случиться?
– Причины разные бывают… но чаще всего это случается таким образом: когда в котле остается очень мало воды, то его стенки раскаляются все больше и больше, чуть не докрасна. Если в это время пустить в котел воду, то сразу получается громадное количество паров, стенки не выдерживают давления, и котел разрывается.
– Так что это можно сделать нарочно?
– Сколько угодно. Не хотите ли попробовать? Когда вода совсем упадет в водомере, нужно только повернуть вентиль… видите, маленький круглый рычажок… И все тут.
Бобров шутил, но голос его был странно серьезен, а глаза смотрели сурово и печально. “Черт его знает, – подумал доктор, – милый он человек, а все-таки… психопат…”

Теплообменные аппараты для горячего водоснабжения (ГВС)

Теплообменный аппарат для горячего водоснабжения мощностью 100 кВт

Скоростные теплообменные аппараты для нагрева горячей воды выполненные из нержавеющей стали AISI 316 (02Х17Н14М2). Предлагаемые теплообменники имеют запатентованную конструкцию трубного пучка, который обеспечивает высочайшие технико-экономические показатели:

  • малые габариты и вес (к примеру аппарат мощностью 400 кВт весит всего 11 кг);
  • низкую стоимость при равных мощностях;
  • гарантированное отсутствие отложений солей жесткости на поверхостях нагрева теплообменника, при работе в расчетном режиме – теплообменники не требуют очисток и промывок.

ТЕНовий чи електродний котел? Що обрати?

Примітка: Наведене нижче стосується так само іонних (що те саме що і електродні) та індукційних котлів (хоча для індукційних котлів можна зробити і окрему статтю).

Некоторые производители электродных котлов (встречается название “ионные котлы”), дают неправдивую рекламу, вводящую в заблуждение неискушенных потребителей.

  1. Какая экономия от электродных котлов?
  2. Эффективность ТЭНовых электрокотлов снижается от накипи?
  3. Электробезопасность котлов электродного типа.

1. Какая экономия от электродных котлов?

Производители обещают существенную экономию электроэнергии по сравнению с остальными электрокотлами, благодаря “быстрому нагреву воды”, “работе специальной автоматики”, “нагреву воды без посредников” и неким уникальным физическим процессам.

В действительности в любых электрокотлах нет потерь энергии. Количество тепла, передаваемого теплоносителю равно количеству потребленной электрической энергии, вне зависимости от наличия “посредника” (ТЭНа). Автоматикой поддержания температуры теплоносителя оснащаются все котлы без исключения, а термостат для поддержания внутренней температуры воздуха можно подключить к любому электрокотлу.

От чего зависит потребление электроэнергии? Ответ – только от потребности отапливаемого дома в тепловой энергии, то есть от тепловых потерь дома, которые надо компенсировать, чтоб поддержать заданную внутреннюю температуру и от наличия систем оптимизации теплоснабжения.

2. Эффективность ТЭНовых электрокотлов снижается от накипи?

Производители страшат нас тем, что в ТЭНовых электрокотлах накипь приводит к высоким потерям (этим-же пугают нас и производители “высокочастотных индукционных нагревателей – ВИН”, грозя нам потерями до 25% электроэнергии)

В действительности вся тепловая энергия получаемая в ТЭНе, независимо от наличия накипи без потерь передаётся теплоносителю. Рост термического сопротивления ТЭНа компенсируется ростом температурного напора.

3. Электробезопасность котлов электродного типа

Принцип действия электродных котлов подразумевает прямой контакт электродов с теплоносителем системы отопления в нормальных условиях эксплуатации. Опасный электропотенциал (фаза) на отопительных приборах в нормальном режиме отсутствует благодаря рабочему нулевому электроду. Для обеспечения безопасности предусмотрено заземление и дополнительные электрические или электронные отключающие защиты. Такой принцип действия допустим в промышленной среде, где регулярно проверяется исправность действия защит и  контура заземления. Применять подобного рода оборудование в условиях жилья, и полагаться только на отключающие защиты, является, по мнению автора, халатным пренебрежением безопасностью своих родных и близких, так как никто не даст гарантий, сработает ли эта защита в нужный момент, на первый или на десятый год эксплуатации.

В обычных ТЭН-овых электрокотлах первая ступень безопасности – электрическая изоляция в нормальных условиях эксплуатации. “Трубчатые электронагреватели” (ТЭН-ы) предназначены именно для безопасного электронагрева, так как электрический нагревательный элемент электрически изолирован от корпуса ТЭН-а теплопроводным изолятором.

Следует помнить, что котел любой конструкции является оборудованием повышенной опасности.

Статья открыта для обсуждения. Прошу в комментарии.

Очистка индивидуальных отопительных систем, котлов, водонагревателей

Проводим работы по химической промывке индивидуальных котлов и систем отопления, а также очистку теплообменника и пневмогидропромывку систем отопления.

Цели очистки систем отопления, котлов и водонагревателей

Своевременное проведение очистки снижает эксплуатационные затраты и может предотвратить преждевременный выход из строя отопительного оборудования.

Когда проводить очистку?

Очистку следует проводить по мере возникновения загрязнений.

О возникновении загрязнений можно судить по снижению эффективности работы котла, которое можно определить инструментально, т.е. проведя замеры температуры и состава дымовых газов, однако, на практике это возможно только с применением профессионального оборудования (газоанализатора). Поэтому, очистку рекомендуется проводить один раз в два отопительных сезона.

Виды загрязнений

Отложения накипи на поверхностях нагрева и трубопроводах – ухудшает теплообмен, снижает КПД газовых котлов, может привести к перегреву и перегоранию ТЭНов в электронагревателях.

Отложения шлама в трубопроводах и теплообменниках стальных и чугунных котлов – приводит к нарушению циркуляции, перегреву нижних секций и снижению КПД котлов, температурные напряжения могут вызвать трещины в чугунных теплообменниках. В трубопроводах и радиаторах отложения шлама вызывают ухудшение циркуляции и снижают теплоотдачу.

Отложения продуктов горения, сажи, пыли на теплообменниках – приводит к ухудшению теплопередачи и снижению КПД котлов, повышает сопротивление теплообменника что может нарушить режим горения и попадание продуктов сгорания в помещение для котлов с открытой камерой сгорания.

Виды очистки

Химическая промывка – для производится реагентами на базе кислот (соляной, низкомолекулярных), в зависимости от материалов применяемых в котле, трубах и отопительных приборах. Обычно химическую промывку проводят только для теплообменника котла или водонагревателя, так как он наиболее подвержен отложениям накипи.

Пневмогидропромывка – выполняется для очистки систем отопления от скоплений шлама. Выполняется по специальной технологии с применением сжатого воздуха.

Чистка теплообменника от продуктов горения – выполняется с помощью компрессора, ершов, скребков, в зависимости от вида топлива и характера отложений.

Обзор существующих технологий сжигания твердого топлива в индивидуальных котлах

На сегодня получили распространение котлы со следующими видами сжигания:

  • Универсальные котлы для сжигание угля, дров на колосниковой решетке.
  • Пиролизные (газогенераторные) котлы для сжигания древесного топлива.
  • Котлы для сжигания подготовленного топлива (пеллеты, щепа заданной крупности).

Универсальные твердотопливные котлы для сжигания угля, дров на колосниковой решетке

Обычные котлы со стальной или чугунной топкой (теплообменником). Котлы такого типа широко производились ранее промышленностью СССР и производятся сегодня под марками КЧМ, КСТ, КСТГ, КОТВ и другие.

Сжигание топлива происходит на традиционной колосниковой решетке, в общем объеме топки которая также служит и рабочим запасом топлива.

ПреимуществаНедостатки
  • Низкая стоимость котла
  • Невысокий КПД
  • Небольшое время горения на одной закладке топлива
  • Невозможность автоматизировать подачу топлива

Исходя из технических характеристик основным применением является отопление частных домов или производственных объектов с постоянным присутствием людей, обеспечивающих топку котла (жильцов или персонала обеспечивающего эксплуатацию котельной на твердом топливе).

Пиролизные котлы для дров

Котлы или воздухонагреватели такого типа используют принцип пиролиза (газогенерации) с последующим дожигом газообразных продуктов пиролиза в специальной зоне.

ПреимуществаНедостатки
  • Выскоий КПД
  • Качественное сжигание топлива
  • Длительная работа котла или теплогенератора на одной загрузке топлива
  • Необходимость ручной загрузки топлива

Котлы или теплогенераторы такого типа можно применять в индивидуальных системах отопления, где есть возможность закладки топлива как минимум дважды в сутки.

Пеллетные котлы

Котлы этого типа используют специальным образом подготовленное топливо – пеллеты, или древесину заданной фракции (щепу) для автоматизации подачи топлива в котел. Система подачи топлива обычно состоит из топливного бункера, системы топливоподачи и пеллетной горелки. Системы подачи топлива бывают или шнековые или с пневоподачей.

ПреимуществаНедостатки
  • Выскоий КПД
  • Качественное сжигание топлива
  • Высокая степень автоматизации, минимальная необходимость в присутствии человека для работы котла.
  • Длительная работа автоматическая работа котла.
  • Стоимость подготовленного топлива (пеллет) выше стоимости неподготовленного топлива (дров)
  • Несколько большая необходимая площадь для размещения котла, за счет системы топливоподачи.
  • Высокая стоимость.

Такого типа котлы применяют в системах, где необходимо обеспечить длительный автоматический режим работы с регулируемым отпуском количества тепловой энергии.

Газовые горелки серии КП

Горелка газовая квазикинетическая серии КП
Горелка газовая квазикинетическая серии КП

Горелки газовые квазикинетические мощностью от 250 кВт до 25 МВт предназначены для высокоэкономичного и экологически чистого сжигания природного газа, а также отходящих газов различных производств : синтетических газов, коксодоменных газов и т.д. Газовые горелки КП применяется в малых и средних котлах серий Е, ДЕ, ДКВР, КВГМ, ПТВМ, в печах обжига строительных материалов и керамических изделий, сушилах, в термических нагревательных и технологических печах.

В горелках применяется технология квазикинетического горения, основанная на собственной технологии смешения топлива с воздухом с многоструйным газовым смесителем, которая обеспечивает высокое качество получаемой газовооздушной смеси, горение которого близко к кинетическому горению.

Технология квазикинетического сжигания  является развитием технологии микродиффузионного сжигания применяемого в ранее выпускаемых горелках типа МДГГ разработанных в 1990-х годах.

Использование горелок типа КП  позволяет в различных областях применения снизить расход газа на 5-10 % для котлов и до 25 % для печей по сравнению с существующими в настоящее время горелками других типов.

Газовые горелки серии КП обеспечены средствами простой и быстрой настройки применительно к конкретным условиям применения

Преимущества газовых горелок серии КП

  • малый коэффициент избытка воздуха во всем диапазоне регулирования
  • экологическая чистота
  • частотное регулирование производительности вентилятора
  • малое аэродинамическое сопротивление
  • устойчивость процесса горения
  • короткий факел
  • высокая равномерность температурного поля в топочном пространстве
  • высокий коэффициент регулирования (до 10)
  • цифровая технология управления

Горелки газовые микродиффузионные серии КП предназначены для сжигания природного и технологического газа в котлах (паровых и водогрейных), печах и других топливоиспользующих установках.

Горелки соответствуют ГОСТ 21204, ГОСТ 51383, ТУ У 29.2-33144020-001-2004.

Продам котел КВ-ГМ-3,48 ‘Смоленск-3’, в наличии в Украине

Имеется в наличии в Украине котел КВ-ГМ-3,48 “Смоленск-3” производства “Дорогобужкотломаш”. Котел не монтировался. Фото котла отправлю по запросу.

[form ask-secondary]

Теплообменные аппараты для тепловых насосов

Тепловые насосы использующие, как правило, низкопотенциальное тепло предъявляют высокие требования к теплообменному оборудованию – необходимо обеспечить необходимую тепловую мощность при минимальных температурных градиентах. Примеры теплообменных аппаратов для использования с с тепловыми насосами:

Характеристики некоторых моделей теплообменных аппаратов:

Мощность сборки, Q, кВт * 50 70
Количество теплообменных аппаратов, шт 2 2
Присоединение Последовательное, по обеим средам
Расход через теплообменник, м3/ч
  — нагреваемый контур (вода – пропиленгликоль 30%) 14,92 28,89
  — греющего теплоносителя 14,26 19,96
Сопротивление теплообменника, м. вод. ст.
  — нагреваемой воды 9,8 6,0
  — греющего теплоносителя 9,8 5,8
Габаритные размеры теплообменного аппарата:
  — D 89 108
  — D1 108 133
  — L 2695 2595
  — L1 2293 2171
  — H 298 322
Вес, кг 14 22
Материал теплообменника Нержавеющая сталь AISI316 (02Х17Н14М2)
Цена, грн 23505 32895

* Обеспечивается при среднем температурном напоре между греющим и нагреваемым контуром в 3 °С.

Теплообменные аппараты ТТАИ

Тонкостенный теплообменный аппарат интенсифицированный из коррозионостойкой стали или титановых сплавов

ТТАИ – это уникальный по своим технико-экономическим характеристикам теплообменник. Сверхвысокая компактность, самоочистка от накипи, высокие показатели надёжности. Экономически целесообразный.

Конструктивно ТТАИ представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат. Но при этом толщина стенок трубок, выполненных из нержавеющей стали или титана, составляет всего 0.2 миллиметра, а диаметр трубок – 8 миллиметров. Трубный пучок с нерегулярной разбивкой, с большой плотностью набора трубок. Скорость движения теплоносителя в теплообменнике достигает 4-5 м/с.

Сравните теплообменник ТТАИ с аналогичным по мощности теплообменником ОСТ 35-588-68 при теплоснабжении 15-ти квартирного дома

тепловая мощность – 93,2 кВт
расход теплоносителя (90 – 70°С) – 3,72 т/ч
расход воды (5 – 55°С) – 1,7 т/ч

  1. Стандартный теплообменник изготовленный по ОСТ-35-588-68 (вес – 184 кг, длина – 4 м, DN76) – розовый

  2. Теплообменный аппарат ТТАИ (вес – 7 кг, длина – 1,3 м, DN50) – синий

Основные достоинства

  • Легкий и компактный благодаря трубному пучку из тонкостенных трубок.
  • Высокая эффективность эксплуатации: высокий коэффициент теплоотдачи и пониженное гидравлическое сопротивление.
  • Надежный благодаря использованию коррозионностойкой стали или титановых сплавов и специальной полимерной трубной решетки.
  • Нетребовательный к обслуживанию благодаря самоочистке.
  • Полное соответствие потребностям заказчика благодаря индивидуальному исполнению ТТАИ.
  • Цена ТТАИ ниже других теплообменников аналогичных по мощности.

Компактный и легкий

Размер и масса теплообменника обычно в десятки раз меньше аналогичных кожухотрубных стандартных теплообменников, в разы меньше лучших разборных пластинчатых теплообменников, и примерно сопоставима с неразборными пластинчатыми. При этом ТТАИ, может быть легко разобран для осмотра и сервисных работ.

Замена на ТТАИ традиционных теплообменников высвобождает большие площади, которые можно продуктивно использовать. При строительстве сокращается землеотвод под теплопункт и сама технология строительства упрощается так как мощный теплообменник можно занести через дверь.

ТТАИ является лучшим решением для затесненных и труднодоступных помещений. Мощные теплообменники, которые устанавливаются в ЦТП для теплоснабжения группы многоэтажных домов, имеют малый наружный диаметр корпуса что позволяет размещать их в пучке труб как обычный элемент трубопровода.

Кроме того, маленький вес ТТАИ значительно упрощает установку. Для монтажа не нужны специальные силовые конструкции – достаточно легких креплений. А для транспортировки мощного теплообменника не требуется специальное транспортное средство. Обычно достаточно легкового транспорта.

Фото ТТАИ 1 на фото: ТТАИ мощностью 2,4 МВт обеспечивает горячее водоснабжение группы многоэтажных домов

Фото ТТАИ 2 на фото: ТТАИ в теплопункте УСБ обеспечивает подачу 0,5 куб.м/ч. Если не знать где искать, то можно и не найти здесь теплообменник (нижний манометр частично закрывает корпус ТТАИ)

Эффективность

Высокая эффективность достигается высокими скоростями движения теплоносителя, малым диаметром трубок и высокой плотностью набора трубного пучка. Для повышения эффективности дополнительно применяется специальный профиль накатки трубок.
Несмотря на то что ТТАИ имеет малое проходное сечение для теплоносителей и высокие скорости движения, он имеет гидродинамическое сопротивление меньшее или сопоставимое с обычными кожухотрубными или пластинчатыми теплообменниками.

Иллюстрация потоков жидкости Специальный профиль трубок турбулизирует пристенный слой теплоносителя – это интенсифицирует теплообмен

Надёжность

Надежности ТТАИ – это “ноу-хау” разработчиков. Весь секрет в технологии изготовления трубной решетки, выполненной из полимерных материалов. Аппарат выдерживает очень высокие давления, которые обычно не требуются в промышленности или коммунальном хозяйстве. При этом не возникают вибрации или иные акустические явления. Понятно, что выполненный из нержавеющих сталей или титана, с специально разработанной технологией создания полимерных трубных решеток теплообменник будет служить долго. Введенные в действие в 1991 году теплообменники и сейчас исправно несут свою службу.

Нетребовательность к обслуживанию

ТТАИ очень легко обслуживать благодаря легкому извлечению трубного пучка из корпуса. Для извлечения трубного пучка достаточно открутить несколько винтов, снять крышку и уплотняющую прокладку.

Но обычно не требуется даже этого. Накипь не откладывается на поверхности стенок. Благодаря высоким скоростям движения теплоносителей, и специальному профилю трубок возникает эффект самоочистки – так эффективность аппарата не уменьшается в течение срока эксплуатации. ТТАИ можно использовать даже там, где применение обычных аппаратов невозможно из-за активного образования отложений. В качестве теплоносителя может быть даже морская вода.

Индивидуальный подбор

Каждый теплообменник выполняется под заданные заказчиком параметры индивидуально. Это не отражается на цене или сроке поставки теплообменника. Подбор аппаратов выполняется по специально разработанной математической модели и обеспечивает наилучшие показатели для каждого конкретного заказчика.

[form teploobmennik]