Hodnocení spotřeby
Když je známé jmenovité množství páry, musí být v rámci plánování kotelny stanoven parní výkon jednotlivých kotlů. Přitom platí, že se zjišťuje požadavek maximální potřeby páry během provozu, tak také minimální odběry. Dále musí být při dimenzování zohledněny eventuální bezpečné rezervy nebo rozšíření kotlového zařízení.
Maximální parní výkon
Maximální výkon, resp. jmenovitý výkon, odpovídá sumě jednotlivých spotřebičů, které mohou být v provozu současně ve stejnou dobu.
Aby nebyl maximální parní výkon zvolen příliš velký, mělo by být prověřeno, zda všechny tepelné spotřebiče jsou nebo musí být v provozu se svým maximálním výkonem současně. Zpravidla tomu tak není, nebo je tomu možno interními provozními procesy zabránit. Tak je např. možno zredukovat maximální výkon tím, že se provádí procesy najíždení částí zařízení a tepelných výměníků odstupňovaně, čímž je možno se kompletně vyhnout problémům z předimenzování zařízení ve fázích slabého výkonu nebo tyto problémy alespoň zredukovat.
|
Bezpečnostní rezervy při dimenzování zařízení Samozřejmě je smysluplné při maximálním parním výkonu také zohlednit odpovídající jistotu. Aby bylo zabráněno silnému předimenzování, měly by být při stanovení jistot a rezerv zohledněny následující aspekty:
Problémy z důvodu předimenzování
|
Najížděcí provoz
V najížděcím režimu, zejména když jsou nádrž napájecí vody, potrubí nebo tepelné výměníky ještě studené, je potřeba dodatečné teplo k tomu, aby se systém zahřál na provozní teplotu. Teprve když je systém na provozní teplotě, je pro spotřebiče k dispozici plný parní výkon.
Přetížení
Přetížení jednotlivých spotřebičů nebo celkového zařízení nad maximální výkon kotle vede k velmi vysokému odběru páry z kotle. Vedle snížení tlaku v kotli to vede také k vyšší vlhkosti páry a k pěnění kotlové vody. Proto by mělo být přetížení kotle zabráněno např. použitím tlakové redukční stanice u spotřebičů nebo ochranou kotle motorickým ventilem odběru páry (SUCcess).
Problém přetížení na parním kotli může nastat i u správně dimenzovaných tepelných výměníků. Výkon uváděný na tepelných výměnících se vztahuje ke stavu jejich dimenzování a uvnitř tepelných výměníků je většinou obsažena rezerva teplosměnných ploch 10 ... 30 %. Pokud jsou tepelné výměníky nové, pak dosahují také odpovídajícím způsobem vyššího výkonu s vyšší spotřebou páry.
Vývoj spotřeby páry při změnách provozu
Zvláštní pozornost by měla být věnována také možným budoucím změnám v provozu. Pokud jsou rozšíření již plánována nebo zamýšlena, je třeba to zohlednit při očekávaném maximálním parním výkonu. Přitom je většinou možné uspořádat celkovou koncepci zařízení, co se parního výkonu týká, flexibilně pro pozdější rozšíření tak, aby bylo ve stávajícím provozu možné zabránit nevýhodám z důvodu silného předimenzování.
Minimální výkon a fáze nízkého výkonu
Minimální výkon nastává většinou během odstávky výroby v noci nebo o víkendech. Vedle provozních spotřebičů zde musí být zohledněny především takzvané ztráty z odstávek. Ty jsou nezávislé na aktuální potřebě páry pro zařízení a nastávají kdykoliv.
V podstatě jsou to:
- tepelné ztráty sáláním tepla na parním kotli
- tepelné ztráty v potrubích
- tepelné ztráty na komponentech
- brýdové ztráty na odplynění
Je třeba zabránit zejména fázím nízkého výkonu, při nichž je nezbytný parní výkon pod regulačním rozsahem hořáku.
Jakmile hořák příliš často spíná (> 4 spuštění hořáku/h), trpí značně ekonomika díky vznikajícím ztrátám z provětrání.
Kromě toho termická zátěž při spouštění hořáku negativně ovlivňuje celkovou životnost zařízení.
Těmto stavům částečného výkonu se dá často zabránit nadřazenými regulacemi a provozními systémy energetického managementu, nebo se dají alespoň snížit, když je to zohledněno již při plánování zařízení.