Isetehtud suitsugaaside soojusvaheti. Suitsugaaside soojustagastus

Kirjeldus:

Brjansk küttevõrk koos projekteerimisinstituudi VKTIstroydormash-Proekt LLC-ga töötasime välja, valmistasime ja rakendasime paigaldisi kuumaveekatelde suitsugaaside soojuse (UUTG) kasutamiseks kahes Brjanski linna katlamajas.

Suitsugaaside soojustagastusega jaam

N. F. Sviridov, R. N. Sviridov, Brjanski soojusvõrgud,

I. N. Ivukov, B. L. Turk, VKTIstroydormash-Proekt LLC

Bryansk Heat Networks töötas koos projekteerimisinstituudiga OOO VKTIstroydormash-Proekt välja, valmistas ja rakendas kahes Brjanski linna katlamajas kuumaveekateldest suitsugaaside soojustagastusseadme (UUTG).

Selle rakendamise tulemusena saadi järgmised tulemused:

Lisaks kapitaliinvesteeringud 1 Gcal/h saadud soojuse puhul on see üle 2 korra madalam võrreldes uue katlamaja ehitamisega ja tasuvad end ära ligikaudu 0,6 aastaga;

Tänu sellele, et kasutatavaid seadmeid on ülimalt lihtne hooldada ja kasutatakse vaba jahutusvedelikku ehk suitsugaase (FG), mis on varem atmosfääri paisatud, on 1 Gcal soojuse maksumus 8–10 korda madalam kui soojuse kulu. katlamajade tekitatud;

Katla kasutegur tõusis 10%.

Seega olid kõik kulud 2002. aasta märtsi hindades esimese UUTG kasutuselevõtuks, mille võimsus on 1 Gcal soojust tunnis, 830 tuhat rubla ja eeldatav kokkuhoid aastas on 1,5 miljonit rubla.

Nii kõrge tehniline majandusnäitajad seletatav.

Arvatakse, et parimate kodumaiste katelde, mille soojusvõimsus on 0,5 MW ja rohkem, efektiivsus ulatub 93% -ni. Tegelikult ei ületa see 83% ja siin on põhjus.

Eristage kütuse madalamat ja kõrgemat kütteväärtust. Madalam kütteväärtus on kõrgemast väiksem soojushulga võrra, mis kulub kütuse põlemisel tekkiva vee, aga ka selles sisalduva niiskuse aurustamiseks. Odavaima kütuse näide on maagaas: selle põlemisel tekkivad DG-d sisaldavad veeauru, mille mahust on kuni 19%; selle põlemise kõrgeim kütteväärtus ületab madalaimat ligikaudu 10%.

Et suurendada nende korstnate efektiivsust, mille kaudu DG-d atmosfääri paisatakse, on vajalik, et DG-des olev veeaur ei hakkaks maksimaalselt korstnatesse kondenseeruma. madalad temperatuurid keskkond.

UUTG projektid taaselustasid ja täiustasid kaua unustatud tehnilisi lahendusi, mille eesmärk oli kasutada peadirektoraatide soojust.

UUTG sisaldab kontakti ja plaatsoojusvaheti ning kahe sõltumatu tsirkulatsiooni- ja heitvee ahelaga.

UUTG seade ja töö on selged joonisel näidatud skeemilt ja selle asendite kirjeldusest.

Kontaktsoojusvahetis liiguvad DG ja pihustatud tsirkuleeriv vesi vertikaalses vastuvoolus, st DG ja vesi on üksteisega otseses kontaktis. Taaskasutatud vee ühtlase pihustamise säilitamiseks kasutatakse düüse ja spetsiaalset keraamilist otsikut.

Kuumutatud tsirkulatsioonivesi, mida pumbatakse oma veeringi iseseisva pumba abil, annab kontaktsoojusvahetis omandatud soojuse ära plaatsoojusvahetis olevale heitveele.

Ringlusvee vajalikuks jahutamiseks ainult külm kraanivesi, mis peale UUTG-s kütmist viiakse olemasolevate katlamajade kateldes standardtemperatuurini ja kasutatakse edaspidi sooja vee tarnimiseks elamutesse.

Kontaktsoojusvahetis läbivad jahutatud DG-d täiendavalt tilkade eemaldajat ja, olles lõpuks kaotanud veeauru kondensaadi kujul enam kui 70% niiskust, ühendatakse need kuumade DG-de osaga (10–20% katlast väljuv DG ruumala), suunatakse kohe katlast korstnasse, moodustades nii madala niiskusesisaldusega ja piisava temperatuuriga DG segu, et korstnast saaks ilma ülejäänud veeauru kondenseerumata.

Ringleva vee maht suureneb pidevalt tänu veeauru kondensaadile DG-s. Saadud ülejääk tühjendatakse automaatselt läbi elektromehaanilise ajamiga ventiili ja seda saab koos ettevalmistusega kasutada täiendava veena küttesüsteem boileri ruum. Tühjendatud vee erikulu 1 Gcal taaskasutatud soojuse kohta on umbes 1,2 tonni Kondensaadi äravoolu juhitakse tasememõõturite B ja H abil.

Kirjeldatud meetod ja seadmed diiselgeneraatorite soojustagastuseks on võimelised töötama tolmuvabade kütuse põlemisproduktidega, mille maksimaalne temperatuur on piiramatu. Samas, mida kõrgem on suitsugaaside temperatuur, seda kõrgem temperatuur soojeneb tarbeveele. Pealegi on sel juhul võimalik taaskasutatud vett osaliselt kasutada küttevee soojendamiseks. Arvestades, et kontaktsoojusvaheti töötab samaaegselt ka märja tolmupüüdjana, on võimalik tolmuste DG-de soojust praktiliselt ära kasutada, puhastades tsirkuleerivat vett enne plaatsoojusvahetisse suunamist tolmust tuntud meetoditega. Keemiliste ühenditega saastunud taaskasutatud vett on võimalik neutraliseerida. Seetõttu saab kirjeldatud UUTG-d kasutada sulatamise ajal tehnoloogilistes protsessides osalevate DG-dega (näiteks lahtise koldeahjud, klaasisulatusahjud), kaltsineerimisel (näiteks telliskivi, keraamika), kuumutamisel (valuplokid enne valtsimist) , jne.

Kahjuks pole Venemaal stiimuleid energiasäästuga tegelemiseks.

B. V. Getman, N. V. Ležneva

Märksõnad: gaasiturbiinitehased, kombineeritud tsükliga tehased

Leht leiab erinevaid meetodeid heitsoojuse taaskasutamine Elektrijaamad nende tõhususe suurendamiseks, fossiilkütuste säästmiseks ja energiavõimsuste suurendamiseks.

Märksõnad: gaasiturbiinipaigaldised, auru-gaasipaigaldised

Töös erinevad meetodid elektriseadmetest väljuvate gaaside soojuse kasutamiseks jaoks Arvesse võetakse nende efektiivsuse suurendamise eesmärki, orgaanilise kütuse säästmist ja võimsuste kogunemist.

Seoses majanduslike ja poliitiliste reformide algusega Venemaal on ennekõike vaja teha mitmeid põhimõttelisi muudatusi riigi elektrienergiatööstuses. Uus energiapoliitika peaks lahendama mitmeid ülesandeid, sealhulgas kaasaegsete ülitõhusate tehnoloogiate väljatöötamise elektri- ja soojusenergia tootmiseks.

Üks neist ülesannetest on elektrijaamade efektiivsuse tõstmine, et säästa fossiilkütuseid ja suurendada elektrivõimsusi. Enamik

lootustandvad on selles osas gaasiturbiinijaamad, mille heitgaasidega eraldub kuni 20% soojusest.

Gaasiturbiinmootorite tõhususe suurendamiseks on mitu võimalust, sealhulgas:

Gaasi temperatuuri tõstmine turbiini ees lihtsa termodünaamilise tsükliga gaasiturbiinide jaoks,

Soojustagastusega rakendus,

heitgaasi soojuse kasutamine kahendtsüklites,

Gaasiturbiinide loomine keerulise termodünaamilise skeemi järgi jne.

Kõige lootustandvam suund on gaasiturbiini ja auruturbiini agregaatide (GTP ja STP) ühine kasutamine nende majandus- ja keskkonnanäitajate parandamiseks.

Gaasiturbiinid ja nende kasutamisega loodud koostootmisjaamad, mille parameetrid on hetkel tehniliselt saavutatavad, annavad olulise tõusu soojuse ja elektri tootmise efektiivsuses.

Binaarsete CCGT-de laialdane kasutamine, aga ka mitmesugused kombineeritud skeemid soojuselektrijaamade tehnilises ümbervarustuses, säästab kuni 20% kütust võrreldes traditsiooniliste auruturbiinseadmetega.

Ekspertide hinnangul tõuseb kombineeritud auru-gaasi tsükli efektiivsus gaasiturbiini ees oleva gaasi algtemperatuuri tõusuga ja gaasiturbiini võimsuse osakaalu suurenemisega. Tähtis

on ka asjaolu, et lisaks efektiivsuse saavutamisele nõuavad sellised süsteemid oluliselt väiksemaid kapitalikulusid, nende ühiku maksumus 1,5–2 korda vähem kui gaasi-õli auruturbiinide ja minimaalse gaasiturbiini võimsusega CCGT maksumus.

Gaasiturbiinide ja kombineeritud tsükliga jaamade kasutamisel energiasektoris saab andmetel eristada kolme peamist suunda.

Esimene, tööstusriikides laialdaselt kasutatav, on CCGT kasutamine suurtes gaasiküttel töötavate konjuures. Sel juhul on kõige efektiivsem kasutada suure gaasiturbiini võimsuse osakaaluga kasutustüüpi CCGT-d (joonis 1).

CCGT kasutamine võimaldab tõsta kütuse põletamise efektiivsust TPP-des ~ 11-15% (CCGT gaasijuhtimisega katlasse), ~ 25-30% (binaarne CCGT).

Kuni viimase ajani ei ole CCGT juurutamiseks Venemaal ulatuslikku tööd tehtud. Sellegipoolest on pikka aega edukalt kasutatud selliste agregaatide üksikuid näidiseid, näiteks HSG-50 tüüpi kõrgsurveaurugeneraatoriga (HPG) CCGT-d peajõuseadmes CCGT-120 ja 3 moderniseeritud jõuallikat. HSPG-120-ga JSC "TGC-1" CHPP-2 filiaalis; PGU-200 (150) koos VPG-450-ga Nevinnomysskaya GRES filiaalis. Krasnodarskaja GRES-i on paigaldatud kolm kombineeritud tsükliga jõuallikat võimsusega 450 MW. Jõuplokk sisaldab kahte gaasiturbiini võimsusega 150 MW kumbki, kahte heitsoojuskatelt ja auruturbiini võimsusega 170 MW, sellise paigaldise kasutegur on 52,5%. Edasi

utiliseerimistüüpi CCGT efektiivsuse suurendamine on võimalik parandamise teel

gaasiturbiini tehas ja auruprotsessi skeemi raskendamine.

Riis. 1 - heitsoojuskatlaga CCGT skeem

Kombineeritud tsükliga jaam katlaga -

kasutaja (joonis 1) sisaldab: 1-

kompressor; 2 - põlemiskamber; 3 - gaas

turbiin; 4 - elektrigeneraator; 5 - boiler-

kasutaja; 6 - auruturbiin; 7 - kondensaator; kaheksa

Pump ja 9 - deaeraator. Jääksoojuskatlas kütust uuesti ei põletata ning tekkiv ülekuumendatud aur kasutatakse ära auruturbiinitehases.

Teine suund on gaasiturbiinide kasutamine CCGT-CHP ja GTU-CHP loomiseks. Per viimased aastad pakutud on palju variante tehnoloogilised skeemid CCGT-CHP. Gaasiküttel töötavates koostootmisjaamades on soovitatav kasutada soojuse ja elektri koostootmisjaamu

ringlussevõtu tüüp. Iseloomulik näide

seda tüüpi suur CCGT-CHP on Severo-Zapadnaja CHP Peterburis. Üks CCGT seade selles koostootmisjaamas sisaldab: kahte gaasiturbiini võimsusega 150 MW, kahte heitsoojuskatelt, auruturbiini. Seadme peamised näitajad on: elektrivõimsus - 450 MW, soojusvõimsus - 407 MW, kütuse erikulu elektrivarustuseks - 154,5 g c.u. tonni / (kWh), etalonkütuse erikulu soojusvarustuseks - 40,6 kg c.u. tonn/GJ, koostootmisjaama kasutegur elektrienergiaga varustamisel - 79,6%, soojusenergia - 84,1%.

Kolmas suund on gaasiturbiinide kasutamine väikese ja keskmise võimsusega CCGT-CHP ja GTU-CHP loomiseks katlamajade baasil. CCGT - CHP ja GTU - CHP parimad valikud, mis on loodud katlamajade baasil, tagavad kütterežiimis elektrienergia tarnimise efektiivsuse tasemel 76 - 79%.

Tüüpiline kombineeritud tsükliga tehas koosneb kahest gaasiturbiinist, millest igaühel on oma heitsoojuskatel, mis varustab tekkiva auruga ühte ühist auruturbiini.

Seda tüüpi installatsioon töötati välja Shchekinskaya GRESi jaoks. CCGT-490 oli mõeldud elektrienergia tootmiseks elektrijaama baas- ja osatalitlusrežiimides koos välistarbija soojusvarustusega kuni 90 MW talvel. temperatuuri graafik. elektriskeem seade CCGT-490 oli sunnitud heitsoojuskatla paigutamisel keskenduma ruumipuudusele ja

auruturbiini jaam elektrijaama hoonetes, mis tekitas teatud raskusi soojuse ja elektri koostootmise optimaalsete režiimide saavutamisel.

Paigalduse asukoha piirangute puudumisel, samuti täiustatud gaasiturbiiniseadme kasutamisel on võimalik seadme efektiivsust oluliselt tõsta. Sellise täiustatud CCGT-na pakutakse välja ühevõlliline CCGT-320 võimsusega 300 MW. CCGT-320 komplektne gaasiturbiiniseade on ühevõlliline GTE-200, mille loomine peaks toimuma üleminekul

kahekandeline rootor, gaasiturbiini jahutussüsteemi ja muude sõlmede moderniseerimine eesmärgiga tõsta gaasi algtemperatuuri. Lisaks GTE-200-le sisaldab CCGT-320 monoplokk kolmesilindrilise turbiiniga K-120-13 STP-d, kondensaadipumpa, tihendiga aurukondensaatorit, kütteseadet, mida toidetakse enne viimast ekstraheerimisest saadud kuumutusauruga. etapp soojusvaheti ja kahesurve heitsoojuskatel, mis sisaldab kaheksat soojusvahetusala, sealhulgas vaheauru ülekuumendi.

Seadme efektiivsuse hindamiseks viidi läbi termodünaamiline arvutus, mille tulemusel jõuti järeldusele, et CCGT-490 ShchGRES kondensatsioonirežiimil töötades saab selle elektrilist kasutegurit tõsta 2,5% ja tõsta. 50,1%.

Kütteuuringud

kombineeritud tsükliga elektrijaamad on näidanud, et CCGT-de majandusnäitajad sõltuvad oluliselt nende soojusskeemi ülesehitusest, mille valik tehakse suitsugaaside minimaalse temperatuuri tagava jaama kasuks. Seda seletatakse asjaoluga, et heitgaasid on peamine energiakadude allikas ning ahela efektiivsuse tõstmiseks tuleb nende temperatuuri alandada.

Üheahelalise koostootmise CCGT mudel, mis on näidatud joonisel fig. 2 sisaldab trummeltüüpi heitsoojuskatelt, millel on aurusti ahelas loomulik tsirkulatsioon. Gaaside liikumisel katlas alt üles asetsevad küttepinnad järjestikku:

ülekuumendi PP, aurusti I, ökonomaiser E ja gaasikütteveeboileri GSP.

Riis. 2 - Üheahelalise CCGT soojusskeem

Süsteemi arvutused näitasid, et vooluauru parameetrite muutumisel jaotatakse CCGT poolt toodetud võimsus ümber soojus- ja elektrikoormuse vahel. Auru parameetrite kasvuga suureneb elektrienergia tootmine ja väheneb soojusenergia tootmine. Seda seletatakse asjaoluga, et elava auru parameetrite suurenemisega väheneb selle tootmine. Samal ajal väheneb aurutarbimise vähenemise tõttu selle parameetrite väikese muutusega väljatõmbetes võrgu veesoojendi soojuskoormus.

Kaheahelaline CCGT, nagu ka üheahelaline, koosneb kahest gaasiturbiinist, kahest heitsoojuskatlast ja ühest auruturbiinist (joonis 3). Võrguvett soojendatakse kahes PGS-soojendis ja (vajadusel) tippvõrgusoojendis.

Gaaside käigus heitsoojuskatlas

järgmised on järjekorras

küttepinnad: ülekuumendi kõrgsurve HDPE, HPH kõrgsurveaurusti, HDPE kõrgsurve ökonomaiser, HDPE madalrõhu ülekuumendi,

madalsurveaurusti IND, madalrõhuga gaasisoojendi GPND, gaasivarustusega veesoojendi GSP.

Riis. 3 - Soojusahela skeem

kaheahelaline CCGT

Riis. 4 - Gaasiturbiini heitgaaside soojuse kasutamise skeem

Termoskeemis on lisaks heitsoojuskatlale kolme silindriga auruturbiin, kaks kütteveeboilerit PSG1 ja PSG2, deaeraator D ja toitepumbad PEN. Turbiini heitgaasi aur suunati PSG1-sse. PSG2 küttekeha varustatakse turbiini väljatõmbe auruga. Kogu võrgu vesi läbib PSG1, seejärel suunatakse osa veest PSG2-sse ja teine ​​osa pärast kütte esimest etappi - heitsoojuskatla gaasitee lõpus asuvasse GSP-sse. PSG2 kütteauru kondensaat juhitakse PSG1-sse ja siseneb seejärel HPPG-sse ja seejärel õhutusseadmesse. Sisestage vesi pärast seda, kui deaeraator siseneb osaliselt kõrgsurvekontuuri ökonomaiserisse ja osaliselt - madalrõhukontuuri trumlisse B. Madalrõhukontuuri ülekuumendist pärinev aur segatakse peamise auruvooluga pärast turbiini kõrgsurvesilindrit (HPC).

Võrdlev analüüs näitas, et kui põhikütusena kasutatakse gaasi, on soojuse ja elektrienergia suhte 0,5 - 1,0 puhul soovitatav kasutada kasutusskeeme, 1,5 või enama suhte korral eelistatakse CCGT-d vastavalt kütusele. "tühjenemise" skeem.

Lisaks auruturbiini tsükli kohandamisele gaasiturbiini tsükliga, kasutatakse heitgaaside soojust

Gaasiturbiini saab teostada heitsoojuskatla tekitatud auru juhtimisel gaasiturbiini põlemiskambrisse, samuti regeneratiivse tsükli rakendamisega.

Regeneratiivse tsükli rakendamine (joonis 4) tagab paigaldise efektiivsuse olulise tõusu koefitsiendiga 1,33, kui gaasiturbiini loomisel valitakse rõhu suurenemise aste vastavalt kavandatud astmele. regenereerimine. Selline skeem sisaldab K-kompressorit; R - regeneraator; KS - põlemiskamber; TC - kompressori turbiin; ST - jõuturbiin; CC - tsentrifugaalkompressor. Kui gaasiturbiin on valmistatud ilma regenereerimiseta ja rõhu suurenemise aste l on optimaalse väärtuse lähedal, ei too sellise gaasiturbiini varustamine regeneraatoriga kaasa selle efektiivsuse tõusu.

Põlemiskambrit auruga varustava paigaldise efektiivsus suureneb võrreldes gaasiturbiiniga 1,18 korda, mis võimaldab vähendada gaasiturbiinipaigaldise tarbitava küttegaasi tarbimist.

Võrdlev analüüs näitas, et suurim kütusesäästlikkus on võimalik GTU regeneratiivse tsükli rakendamisel kõrge aste regenereerimine, kompressori rõhu suurenemise astme suhteliselt madal väärtus l = 3 ja väikeste põlemisproduktide kadudega. Enamikus kodumaistes TKA-des kasutatakse ajamina aga suure rõhutõusuga lennu- ja laevagaasiturbiinmootoreid ning sellisel juhul on heitgaaside soojustagastus auruturbiiniseadmes efektiivsem. Paigaldamine koos auruga põlemiskambrisse on struktuurilt kõige lihtsam, kuid vähem tõhus.

Üks viis gaasi säästmise ja lahenduste saavutamiseks keskkonnaprobleemid on auru-gaasijaamade kasutamine CS-is. Teadusarendustes kaalutakse kahte alternatiivset võimalust gaasiturbiinide heitgaaside soojuse ärakasutamisel saadava auru kasutamiseks: kombineeritud tsükliga tehas, mida käitab maagaasipuhuri auruturbiin ja elektrigeneraatori auruturbiin. Põhiline erinevus nendest võimalustest seisneb asjaolus, et ülelaaduriga CCGT puhul ei kasutata ära ainult GPU heitgaaside soojust, vaid üks GPU asendatakse auruturbiini pumpamisseadmega ja CCGT-ga, millel on elektrigeneraator, GPU-de arv säilib ning ärakasutatud soojuse tõttu toodetakse elektrit spetsiaalse auruturbiinseadmega. Teostatud analüüs näitas, et parimad tehnilised ja majanduslikud näitajad andis maagaasi puhuri ajamiga CCGT.

CS-i baasil heitsoojuskatlaga auru-gaasijaama loomisel kasutatakse ülelaadija käitamiseks GTU-d ja elektrienergia tootmiseks auruelektrijaama (SPU), samas kui soojusenergia tootmiseks kasutatakse soojusenergiat. heitgaasid heitsoojuskatla taga on 1400C.

Orgaanilise kütuse kasutamise efektiivsuse tõstmiseks detsentraliseeritud soojusvarustussüsteemides on võimalik rekonstrueerida küttekatlamaju, paigutades neisse väikese võimsusega gaasiturbiiniagregaate (GTP) ja utiliseerides ahjudes põlemissaadusi. olemasolevatest kateldest. Samas sõltub gaasiturbiini elektrivõimsus töörežiimidest vastavalt soojus- või elektrikoormuse kõveratele, aga ka majanduslikest teguritest.

Katlamaja rekonstrueerimise tulemuslikkust saab hinnata kahe variandi võrdlemisel: 1 - esialgne (olemasolev katlamaja), 2 - alternatiivne, kasutades gaasiturbiini. Suurim efekt saavutati gaasiturbiini elektrivõimsusel, mis on võrdne

tarbimispiirkonna maksimaalne koormus.

Koostootmisjaamaga gaasiturbiini agregaadi võrdlev analüüs, mis toodab auru koguses 0,144 kg/kg s. d., kondensatsiooni spetsifikatsioonid ja gaasiturbiinid ilma koostootmiseta ja kuivsoojusvahetusega näitasid järgmist: kasulik

elektrivõimsus - 1,29, maagaasi tarbimine - 1,27, soojusvarustus - 1,29 (vastavalt 12650 ja 9780 kJ/m3 maagaasi). Seega oli GTU võimsuse suhteline kasv koostootmisjaamast auru sissetoomisel 29% ja täiendava maagaasi tarbimine 27%.

Töökatsetuste andmetel on suitsugaaside temperatuur kuumaveeboilerites 180 - 2300C, mis tekitab soodsad tingimused gaaside soojuse ärakasutamiseks kondenseerivate soojusvahetite (TU) abil . TLÜ-s, mis

kasutatakse võrguvee eelsoojendamiseks enne soojaveeboilerid, soojusvahetus toimub heitgaasides sisalduva veeauru kondenseerumisega ja vesi soojendatakse katlas endas juba “kuival” soojusvahetusrežiimil.

Andmete järgi annab tehniliste näitajate kasutamine koos kütusesäästu ka energiasäästu. Seda seletatakse asjaoluga, et kui katlasse sisestatakse täiendav tsirkuleeriva vee vool, on katla läbiva arvutusliku vooluhulga säilitamiseks vaja osa tagasivoolu veest soojusvõrgust üle kanda koguses, mis on võrdne retsirkulatsioonivool tagasivoolutorust toitetorusse.

Elektrijaamade komplekteerimisel eraldi gaasiturbiinajamiga jõuallikatest

generaatorid, on heitgaaside soojuse ärakasutamiseks mitu võimalust, näiteks kasutades ärakasutust

soojusvaheti (UTO) vee soojendamiseks, või kasutades heitsoojusboilerit ja

auruturbiini generaator elektrienergia tootmise suurendamiseks. Tehase töö analüüs, võttes arvesse soojustagastust UTO abil, näitas soojuskasutusteguri olulist tõusu, mõnel juhul 2 korda või enamgi ning jõuallika EM-25/11 eksperimentaalsed uuringud NK-37 mootor võimaldas teha järgmise järelduse. Sõltuvalt konkreetsetest tingimustest võib aastane tarbesoojuse varu ulatuda 210-480 tuh GJ ning reaalne gaasisääst oli 7-17 tuh m3.

Kirjandus

1. V.M. Maslennikov, Thermal Energy Engineering, 3, 39-41 (2000).

2. V.I. Romanov, V.A. Krivutsa, Soojusenergiatehnika, 4, 27-30 (1996).

3. L.V. Arsenjev, V.G. Tyryshkin, Kombineeritud paigaldised gaasiturbiinidega. L.: Mashinostroenie, 1982, 407 lk.

4. V.I. Dlugoselsky, A.S. Zemtsov, Soojusenergiatehnika, 12, 3-7 (2000).

5. B.M. Troyanovski, A.D. Trukhniy, V.G. Gribin, Thermal Power Engineering, 8, 9-13 (1998).

6. A. D. Tsoi, Industrial Energy, 4, 50-52 (2000).

7. A.D. Tsoi, A.V. Klevtsov, A.V. Koryagin, Industrial Energy, 12, 25-32 (1997).

8. V.I. Eveno, Thermal Power Engineering, 12, 48-50 (1998).

9. N.I. Serebrjannikov, E.I. Tapelev, A.K. Makhankov, Energiasääst ja veetöötlus, 2, 3-11 (1998).

10. G.D. Barinberg, V.I. Dlugoselsky, Thermal Power Engineering, 1, 16-20 (1998)

11. A.P. Bersenev, Thermal Power Engineering, 5, 51-53 (1998).

12. E.N. Bukharkin, Industrial Energy, 7, 34-37 (1998).

13. V.I. Dobrokhotov, Soojusenergiatehnika, 1, 2-8 (2000).

14. A.S. Popov, E.E. Novgorodsky, B.A. Permyakov, Industrial Energy, 1, 34-35 (1997).

15. I.V. Belousenko, Industrial Energy, 5, 53-55 (2000).

16. V.V. Getman, N.V. Ležnev, Kaasani Vestnik. tehn. Univ., 18, 174-179 (2011).

17. N.V. Ležnev, V.I. Elizarov, V.V. Hetman, Kaasani Vestnik. tehn. Univ., 17, 162-167 (2012).

© V.V. Getman – Cand. tehnika. Teadused, Dot. kohvik tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine FGBOU VPO "KNRTU", 1ega [e-postiga kaitstud] yaMech; N. V. Ležneva - Ph.D. tehnika. Teadused, Dot. kohvik tehnoloogiliste protsesside ja tootmise automatiseerimine FGBOU VPO "KNRTU", [e-postiga kaitstud]

Heitgaaside soojustagastusega

Ahjude tööruumist väljuvad suitsugaasid on väga kõrge temperatuur ja seetõttu kannavad endaga kaasa märkimisväärse koguse soojust. Ahjukoldes kantakse näiteks suitsugaasidega tööruumist eemale ca 80% kogu tööruumi antavast soojusest, küttekolletes ca 60%. Ahjude tööruumist viivad suitsugaasid endaga kaasa, mida rohkem soojust, seda kõrgem on nende temperatuur ja madalam on ahju soojuskasutustegur. Sellega seoses on soovitav tagada suitsugaaside soojuse taaskasutamine, mida saab põhimõtteliselt läbi viia kahel viisil: osa suitsugaasidest võetud soojusest tagasi ahju tagasi suunamata ja seda tagastamata. kuumuta ahju. Esimese meetodi rakendamiseks on vaja suitsust võetud soojus üle kanda ahju minevale gaasile ja õhule (või ainult õhule). Selle eesmärgi saavutamiseks kasutatakse laialdaselt rekuperatiivset ja regeneratiivset tüüpi soojusvahetiid, mille kasutamine võimaldab tõsta ahjuploki efektiivsust, tõsta põlemistemperatuuri ja säästa kütust. Teise kasutusviisiga kasutatakse suitsugaaside soojust soojusenergiakateldes ja turbiinijaamades, millega saavutatakse märkimisväärne kokkuhoid kütust.

Mõnel juhul kasutatakse mõlemat kirjeldatud heitsoojuse taaskasutamise meetodit samaaegselt. Seda tehakse siis, kui suitsugaaside temperatuur pärast regeneratiivset või rekuperatiivset tüüpi soojusvahetit püsib piisavalt kõrge ja soovitav on edasine soojuse taaskasutamine soojuselektrijaamades. Nii on näiteks lahtise koldega ahjudes suitsugaaside temperatuur pärast regeneraatoreid 750–800 °C, seega kasutatakse neid uuesti heitsoojuskateldes.

Vaatleme üksikasjalikumalt suitsugaaside soojuse ärakasutamist koos osa soojusest ahju tagasi viimisega.

Kõigepealt tuleb märkida, et suitsust võetud soojusühik, mis õhu või gaasi abil ahju juhitakse (füüsikalise soojuse ühik) osutub palju väärtuslikumaks kui ahjus saadav soojusühik. kütuse põlemise tulemus (keemilise soojuse ühik), kuna kuumutatud õhu (gaasi) soojusega ei kaasne soojuskadu suitsugaasidega. Füüsikalise soojuse ühiku väärtus on seda suurem, mida madalam on kütuse kasutustegur ja seda kõrgem on suitsugaaside temperatuur.

Ahju normaalseks tööks tuleks iga tunni järel tööruumi tarnida vajalik kogus soojust. See soojushulk sisaldab mitte ainult kütuse soojust, vaid ka kuumutatud õhu või gaasi soojust, s.t.

On selge, et = const korral võimaldab kasv väheneda. Teisisõnu võimaldab heitsoojuse taaskasutamine suitsugaasidest saavutada kütusesäästu, mis sõltub suitsugaasidest soojustagastuse astmest.

kus - vastavalt tööruumist väljuva kuumutatud õhu ja suitsugaaside entalpia, kW või kJ / periood.

Soojustagastuse astet võib nimetada ka efektiivsuseks. rekuperaator (regeneraator), %

Teades soojustagastuse astet, on võimalik kütusesäästu määrata järgmise avaldise abil:

kus I "d, Id - vastavalt suitsugaaside entalpia põlemistemperatuuril ja ahjust väljumisel.

Kütusekulu vähendamine suitsugaaside soojuse kasutamise tulemusena annab reeglina olulise majandusliku efekti ning on üheks võimaluseks vähendada metalli kütmise kulusid tööstuslikes ahjudes.

Lisaks kütusesäästlikkusele kaasneb õhk(gaas)kütte kasutamisega kalorimeetrilise põlemistemperatuuri tõus, mis võib madala kütteväärtusega kütusega ahjude kütmisel olla rekuperatsiooni peamine eesmärk.

Temperatuuri tõus põhjustab põlemistemperatuuri tõusu. Kui on vaja anda teatud väärtus, siis õhu (gaasi) küttetemperatuuri tõus toob kaasa väärtuse languse, st kõrge põlemissoojusega gaasi osakaalu vähenemise kütusesegus.

Kuna soojustagastusega on võimalik kütust oluliselt kokku hoida, on soovitav püüda võimalikult kõrge, majanduslikult põhjendatud kasutusastme poole. Siiski tuleb kohe märkida, et taaskasutus ei saa olla täielik, see tähendab alati. Seda seletatakse sellega, et küttepinna suurendamine on ratsionaalne vaid teatud piirideni, misjärel toob see kaasa juba väga ebaolulise soojussäästu võitu.

Ahjudest väljuvate suitsugaaside soojust saab lisaks õhu ja gaaskütuse soojendamisele kasutada heitsoojuskateldes auru tekitamiseks. Kui kuumutatud gaasi ja õhku kasutatakse ahjuplokis endas, suunatakse aur välistarbijatele (tootmiseks ja energiavajaduseks).

Kõikidel juhtudel tuleks püüdlema suurima soojustagastusega, st selle tagastamise poole kuumutatud põlemiskomponentide (gaaskütus ja õhk) soojusena ahju tööruumi. Tõepoolest, soojuse taaskasutamise suurenemine toob kaasa kütusekulu vähenemise ning tehnoloogilise protsessi intensiivistamise ja täiustamise. Kuid rekuperaatorite või regeneraatorite olemasolu ei välista alati heitsoojuskatelde paigaldamise võimalust. Esiteks on heitsoojuskatlad leidnud rakendust suurtes ahjudes, kus suitsugaaside temperatuur on suhteliselt kõrge: avatud koldega terassulatusahjudes, vasesulatus-reverberatsiooniahjudes, pöördahjudes tsemendiklinkri röstimiseks, kuivmeetodil. tsemendi tootmine jne.

Riis. 5.

1 - ülekuumendi; 2 - toru pind; 3 - suitsuärastus.

Temperatuuriga 500–650 °C avatud kaminahjude regeneraatorite suitsugaaside soojust kasutatakse töövedeliku loomuliku tsirkulatsiooniga gaasitoru heitsoojuskateldes. Gaasitorukatelde küttepind koosneb tuletorudest, mille sees liiguvad suitsugaasid kiirusega ligikaudu 20 m/s. Soojus gaasidest küttepinnale kandub üle konvektsiooni teel ja seetõttu suurendab kiiruse suurenemine soojusülekannet. Gaasikatlad on hõlpsasti kasutatavad, ei vaja paigaldamisel vooderdust ja raame ning neil on suur gaasitihedus.

Joonisel fig. 5 on kujutatud Taganrogi tehase gaasitorukatel keskmise tootlikkusega D cf = 5,2 t/h suitsugaaside läbilaskevõimega kuni 40 000 m 3 /h. Katla poolt tekitatav aururõhk on 0,8 MN/m 2; temperatuur 250 °C. Gaaside temperatuur enne boilerit on 600 °C, katla taga 200 - 250 °C.

Sundtsirkulatsiooniga kateldes moodustavad küttepinna spiraalid, mille asukohta loodusliku tsirkulatsiooni tingimused ei piira ja seetõttu on sellised katlad kompaktsed. Spiraalide pinnad on valmistatud väikese läbimõõduga torudest, näiteks d = 32×3 mm, mis kergendab katla kaalu. Mitme tsirkulatsiooni korral, kui tsirkulatsiooni suhe on 5–18, on vee kiirus torudes märkimisväärne, vähemalt 1 m / s, mille tulemusena väheneb lahustunud soolade sadestumine veest mähistes ja kristalne katlakivi pestakse maha. Katlaid tuleb aga toita katioonfiltrite ja muude veetöötlusmeetoditega keemiliselt puhastatud veega, mis vastavad tavaliste aurukatelde toitevee standarditele.

Riis. 6.

1 - ökonomaiseri pind; 2 - aurustumispind; 3 - ülekuumendi; 4 - trummel-kollektor; 5 - tsirkulatsioonipump; 6 - mudapüüdur; 7 - suitsuärastus.

Joonisel fig. 6 kujutab spiraalküttepindade paigutust vertikaalsetes korstnates. Teostatakse auru-vee segu liikumine tsirkulatsioonipump. Seda tüüpi katelde konstruktsioonid töötasid välja Tsentroenergochermet ja Gipromez ning need on toodetud suitsugaaside voolukiirustele kuni 50–125 tuhat m 3 / h keskmise aurutoodanguga 5–18 t / h.

Auru maksumus on 0,4 - 0,5 RUR/t soojuselektrijaamade auruturbiinidest võetava auru asemel 1,2 - 2 RUR/t ja tööstuskatelde auru puhul 2 - 3 RUR/t. Auru maksumus koosneb energiakuludest suitsuärastite juhtimiseks, vee ettevalmistamise, amortisatsiooni, remondi ja hoolduse kuludest. Gaaside kiirus katlas on 5-10 m/s, mis tagab hea soojusülekande. Gaasitee aerodünaamiline takistus on 0,5 - 1,5 kN / m 2, seega peab seadmel olema kunstlik tõmme suitsuämbrist. Heitsoojuskatelde paigaldamisega kaasnev tõmbe suurenemine parandab reeglina lahtise koldega ahjude tööd. Sellised katlad on küll tehastes laialt levinud, kuid nende hea toimimine eeldab küttepindade kaitsmist tolmu ja räbuosakeste sissekandmise eest ning küttepindade süstemaatilist puhastamist kaasahaaramise eest ülekuumendatud auruga puhumise, veega pesemise (boileri seiskumisel). ), vibratsiooniga jne.

Riis. 7.

Vase sulatusahjude suitsugaaside soojuse kasutamiseks paigaldatakse loodusliku tsirkulatsiooniga vesitoru katlad (joon. 7). Sel juhul on suitsugaasidel väga kõrge temperatuur (1100–1250 ° C) ja need on saastunud tolmuga koguses kuni 100–200 g / m 3 ning osal tolmust on kõrged abrasiivsed (abrasiivsed) omadused, teine ​​osa on pehmenenud ja võib räbu katla küttepinda. Just gaaside kõrge tolmusisaldus tingib praeguseks vajaduse nendes ahjudes soojustagastusest loobuda ja heitsoojuskateldes suitsugaaside kasutamist piirata.

Soojuse ülekanne gaasidelt ekraani aurustuspindadele toimub väga intensiivselt, mis tagab räbuosakeste intensiivse aurustumise, jahutamise, granuleerimise ja räbulehtrisse langemise, mis välistab katla konvektiivse küttepinna räbu. Selliste katelde paigaldamine suhteliselt madala temperatuuriga (500–700 ° C) gaaside kasutamiseks on ebaotstarbekas kiirguse nõrga soojusülekande tõttu.

Kõrgtemperatuuriliste ahjude metallist rekuperaatoritega varustamisel on soovitav paigaldada heitsoojuskatlad otse ahjude töökambrite taha. Sellisel juhul langeb suitsugaaside temperatuur katlas 1000 - 1100 °C-ni. Selle temperatuuriga saab neid juba suunata soojusvaheti kuumakindlasse sektsiooni. Kui gaasid kannavad palju tolmu, siis heitsoojuskatel on paigutatud sõelaräbu granulaatorkatla kujul, mis tagab kaasahaaramise eraldamise gaasidest ja hõlbustab soojusvaheti tööd.

Patendi RU 2606296 omanikud:

Leiutis käsitleb soojusenergiat ja seda saab kasutada igas ettevõttes, mis käitab süsivesinikkütuse katlaid.

Tuntud on KSK-tüüpi küttekehad (Kudinov A.A. Energiasääst soojust tootvates paigaldistes. - Uljanovsk: UlGTU, 2000. - 139, lk 33), mida toodetakse masstoodanguna Kostroma küttetehases ja mis koosnevad gaasist-veest. pindsoojusvaheti, mille soojusvahetuspind on valmistatud ribidega bimetalltorudest, sõel, jaotusventiil, tilkade eemaldaja ja hüdropneumaatiline puhur.

KSK tüüpi küttekehad töötavad järgmiselt. Suitsugaasid sisenevad jaotusventiili, mis jagab need kaheks vooluks, peamine gaasivoog suunatakse läbi kurna soojusvahetisse, teine ​​- mööda gaasikanali möödavoolutoru. Soojusvahetis kondenseerub suitsugaasides sisalduv veeaur ribidega torudele, soojendades neis voolavat vett. Saadud kondensaat kogutakse süvendisse ja pumbatakse küttevõrgu toiteahelasse. Soojusvahetis soojendatud vesi tarnitakse tarbijale. Soojusvaheti väljalaskeava juures segatakse kuivanud suitsugaasid lõõri möödavoolutorust väljuvate algsete suitsugaasidega ja suunatakse suitsuärasti kaudu korstnasse.

Soojusvaheti töötamiseks kogu selle konvektiivosa kondensatsioonirežiimis on nõutav, et vee soojendamise temperatuur konvektiivpaketis ei ületaks 50°C. Sellise vee kasutamiseks küttesüsteemides tuleb seda täiendavalt soojendada.

Vältimaks suitsugaaside jääkveeauru kondenseerumist gaasikanalites ja korstnas, segatakse osa lähtegaase läbi möödaviigukanali kuivanud suitsugaasidega, tõstes nende temperatuuri. Sellise seguga suureneb ka veeauru sisaldus heitgaasides, mis vähendab soojustagastuse efektiivsust.

Tuntud soojusvaheti (RU 2323384 C1, IPC F22B 1/18 (2006.01), publits. 27.04.2008), mis sisaldab kontaktsoojusvahetit, tilgapüüdjat, gaas-gaassoojusvahetit, mis on kaasatud koosvooluskeemi, gaasikanalid , torustikud, pump, temperatuuriandurid, ventiilid - regulaatorid. Vesi-vesi-soojusvaheti ja vesi-õhk-soojusvaheti koos möödaviigukanaliga piki õhuvoolu on paigutatud järjestikku piki kontaktsoojusvaheti tagasivooluvoolu.

Selle soojusvaheti tuntud töömeetod. Väljuvad gaasid sisenevad gaasikanalisse gaasikanali kaudu gaas-gaassoojusvaheti sisselaskeavasse, läbides järjestikku selle kolme sektsiooni, seejärel kontaktsoojusvaheti sisselaskeavasse, kus läbi düüsi pestakse neid ringleva veega. , jahutatakse need alla kastepunkti, eraldades ringlevale veele nähtavat ja varjatud soojust. Edasi eralduvad jahtunud ja märjad gaasid suuremast osast vedelast veest, mis viiakse ära tilkade eemaldaja vooluga, kuumutatakse ja kuivatatakse vähemalt ühes gaas-gaassoojusvaheti sektsioonis, suunatakse suitsuämmuti abil torusse ja atmosfääri paisatud. Samal ajal pumbatakse kontaktsoojusvaheti salve soojendatud tsirkulatsioonivesi pumba abil vesi-vesi soojusvahetisse, kus see soojeneb. külm vesi torujuhtmest. Soojusvahetis soojendatav vesi tarnitakse tehnoloogilise ja sooja tarbeveevarustuse vajadustele või madalatemperatuurilisele küttekontuurile.

Edasi siseneb tsirkuleeriv vesi vesi-õhk soojusvahetisse, soojendab läbi õhukanali vähemalt osa väljastpoolt ruume tulevast lõhkeõhust, jahutades võimalikult madala temperatuurini ning siseneb veejaoturi kaudu kontaktsoojusvahetisse. , kus see eemaldab gaasidelt soojuse, pestes neid samaaegselt hõljuvatest osakestest ning neelab osa lämmastik- ja vääveloksiididest. Soojusvahetist kuumutatud õhk juhitakse puhurventilaatori abil tavalisse õhuküttekehasse või otse ahju. Ringlevat vett soovi korral filtreeritakse ja töödeldakse tuntud viisidel.

Sellise meetodi rakendamiseks on vaja juhtimissüsteemi, kuna sooja veevarustuse otstarbel kasutatakse sooja veevarustust, mis on tingitud sooja vee igapäevase tarbimise ajakava muutlikkusest.

Soojusvahetis soojendatav vesi, mis tarnitakse sooja veevarustuse või madala temperatuuriga küttekontuuri jaoks, nõuab selle viimist nõutavale temperatuurile, kuna seda ei saa soojusvahetis soojendada üle vee temperatuuri tsirkulatsiooniringis, mille määrab suitsugaaside veeauru küllastustemperatuur. Madal õhuküte vesi-õhk soojusvahetis ei võimalda seda õhku ruumide kütmiseks kasutada.

Vaadeldavale leiutisele kõige lähemal on seade ja meetod suitsugaaside soojuse ärakasutamiseks (RU 2436011 C1, IPC F22B 1/18 (2006.01), publits. 10.12.2011).

Suitsugaaside soojustagastusega seade koosneb vastuvoolu skeemi järgi valmistatud gaas-gaas pinnaplaatsoojusvahetist, pinnagaas-õhk plaatkondensaatorist, inertsiaalsest tilkade eemaldajast, gaasikanalitest, suitsuärast, õhukanalitest, ventilaatoritest ja torustikust.

Algsed suitsugaasid jahutatakse gaas-gaas pinnapealses plaatsoojusvahetis, soojendades kuivatatud suitsugaase. Küte ja kuumutatud keskkond liiguvad vastuvoolu. Sel juhul toimub märgade suitsugaaside sügavjahtumine veeauru kastepunkti lähedase temperatuurini. Edasi kondenseerub suitsugaasides sisalduv veeaur gaas-õhk pinnapealses plaatsoojusvahetis - kondensaatoris, soojendades õhku. Soojendatud õhku kasutatakse ruumide kütmiseks ja põlemisprotsessi vajaduste rahuldamiseks. Täiendava töötlemise järel tekkinud kondensaati kasutatakse soojusvõrgus või auruturbiini tsüklis tekkivate kadude korvamiseks. Kondensaatori vooluga kaasa kantud jääkveeauru kondenseerumise vältimiseks segatakse osa kuumutatud kuivatatud suitsugaasidest täiendava suitsuärasti ette. Kuivanud suitsugaasid juhitakse suitsuärastiga eelpool kirjeldatud küttekehasse, kus need soojendatakse, et vältida võimalikku veeauru kondenseerumist gaasikanalites ja korstnas ning suunatakse korstnasse.

Selle meetodi puuduseks on see, et peamiselt kasutatakse ära suitsugaasides sisalduva veeauru kondenseerumise latentne soojus. Kui rekuperatiivne soojusvaheti jahutab algsed suitsugaasid veeauru kastepunkti lähedase temperatuurini, siis on väljuvate kuivatatud suitsugaaside kuumutamine ülemäärane, mis vähendab kasutamise efektiivsust. Puuduseks on ainult ühe keskkonna - õhu - kasutamine kütmiseks.

Leiutise eesmärgiks on tõsta suitsugaaside soojuse taaskasutamise efektiivsust, kasutades selleks veeauru kondenseerumise latentse soojuse ja suitsugaaside endi kõrgendatud temperatuuri.

Kavandatavas suitsugaaside soojuse süvakasutamise meetodis, nagu ka prototüübis, eeljahutatakse suitsugaasid gaas-gaasi pinnaga plaatsoojusvahetis, soojendades kuivatatud suitsugaase, kondenseerides kondensaatoris suitsugaasides sisalduvat veeauru. , õhu soojendamine.

Vastavalt leiutisele jahutatakse suitsugaasid soojusvaheti ja kondensaatori vahel vee soojendamise teel veeauru kastepunkti lähedase temperatuurini.

Gaasikatel on kõrge suitsugaasi temperatuur (suure võimsusega kateldel 130°C, väikestel kateldel 150°C-170°C). Suitsugaaside jahutamiseks enne kondenseerumist kasutatakse kahte seadet: rekuperatiivset gaas-gaas-soojusvahetit ja heitveesoojendit.

Algsed suitsugaasid eeljahutatakse gaas-gaas pinnapealses plaatsoojusvahetis, soojendades kuivatatud suitsugaase 30-40°C võrra kõrgemaks neis sisalduva veeauru küllastustemperatuurist, et tekitada võimaliku jahutamisega temperatuurivaru. torus olevatest suitsugaasidest. See võimaldab vähendada rekuperatiivse soojusvaheti soojusvahetuspinda võrreldes prototüübiga ja on kasulik ära kasutada suitsugaaside järelejäänud soojust.

Oluliseks erinevuseks on kontaktgaasiveesoojendi kasutamine märgade suitsugaaside lõplikuks jahutamiseks veeauru kastepunkti lähedase temperatuurini. Veesoojendi sisselaskeava juures on suitsugaasid piisavalt kõrge temperatuuriga (130°С-90°С), mis võimaldab selle osalise aurustumisega soojendada vett kuni 50°С-65°С. Kontaktgaasiveesoojendi väljalaskeava juures on suitsugaaside temperatuur neis sisalduva veeauru kastepunkti lähedal, mis suurendab kondensaatori soojusvahetuspinna kasutamise efektiivsust, välistab kuivade tsoonide tekke. kondensaatorit ja suurendab soojusülekandetegurit.

Jääksoojuse taaskasutamise meetod on näidatud joonisel 1.

Tabelis 1 on toodud 11 MW võimsusega maagaasikatla paigaldusvõimaluse kontrollarvutuse tulemused.

Suitsugaaside soojuse sügavkasutuse meetod viiakse läbi järgmiselt. Algsed suitsugaasid 1 eeljahutatakse gaas-gaas pinnapealses plaatsoojusvahetis 2, soojendades kuivatatud suitsugaase. Järgmisena jahutatakse suitsugaasid 3 lõpuks kontaktgaas-vesiboileris 4 veeauru kastepunkti lähedase temperatuurini, pihustades vett, milleks on otstarbekas kasutada kondensaatoris saadud kondensaati. Samal ajal osa veest aurustub, suurendades suitsugaaside niiskusesisaldust ja ülejäänu kuumutatakse sama temperatuurini. Suitsugaasides 5 sisalduv veeaur kondenseeritakse gaas-õhk pinnapealses plaatsoojusvahetis - kondensaatoris 6 koos tilgapüüduriga 7, soojendades õhku. Kondensaat 8 suunatakse kütteks kontaktgaas-vesiboileris 4. Kondensatsioonisoojust kasutatakse külma õhu soojendamiseks, mis antakse ventilaatorite 9 abil keskkonnast läbi kanali 10. Soojendatud õhk 11 suunatakse tootmisruumi. katlatsehhi selle ventilatsiooni ja kütte jaoks. Sellest ruumist juhitakse õhku katlasse põlemisprotsessi tagamiseks. Kuivatatud suitsugaasid 12 juhitakse suitsuärasti 13 abil kütteks gaasi-gaasi pinnapealsesse plaatsoojusvahetisse 2 ja suunatakse korstnasse 14.

Kondensaatori vooluga kaasa kantud jääkveeauru kondenseerumise vältimiseks segatakse osa kuumutatud kuivatatud suitsugaasidest 15 (kuni 10%) suitsuärasti 13 ette, mille väärtust algselt reguleeritakse siiber 16.

Kuumutatud õhu 11 temperatuuri reguleeritakse kuivatatud suitsugaaside 1 vooluhulga muutmise või õhuvoolu kiiruse muutmisega, väljatõmbeventilaatori 13 või ventilaatorite 9 kiiruse reguleerimisega sõltuvalt välistemperatuurist.

Soojusvaheti 2 ja kondensaator 6 on ühtsetest moodulpakettidest valmistatud pinnaplaatsoojusvahetid, mis on paigutatud nii, et soojuskandjate liikumine toimub vastuvooluga. Sõltuvalt kuivatatud suitsugaaside mahust moodustatakse küttekeha ja kondensaator arvutatud pakendite arvust. Veesoojendi 4 on gaas-vesi kontaktsoojusvaheti, mis tagab suitsugaaside täiendava jahutamise ja vee soojendamise. Pärast täiendavat töötlemist kuumutatud vett 17 kasutatakse soojusvõrgu või auruturbiini tsüklis tekkinud kadude korvamiseks. Plokk 9 on moodustatud mitmest ventilaatorist soojendatava õhu voolu muutmiseks.

Tabelis 1 on toodud 11 MW võimsusega maagaasikatla paigaldusversiooni kontrollarvutuse tulemused. Arvutused tehti välisõhu temperatuurile -20°C. Arvutus näitab, et kontaktgaasiveesoojendi 4 kasutamine viib kondensaatori 6 kuiva tsooni kadumiseni, intensiivistab soojusülekannet ja suurendab paigaldise võimsust. Tagastatud soojuse osakaal tõuseb 14,52-lt 15,4%-le, samas kui veeauru kastepunkti temperatuur kuivanud suitsugaasides langeb 17°C-ni. Ligikaudu 2% soojusvõimsusest ei kasutata ära, vaid kasutatakse rekuperatsiooniks – kuivatatud suitsugaaside soojendamiseks temperatuurini 70°C.

Suitsugaaside soojuse süvakasutamise meetod, mille kohaselt suitsugaasid eeljahutatakse gaas-gaas pinnaplaatsoojusvahetis, kuivatatud suitsugaase kuumutades jahutatakse need täiendavalt veesoojendis kastelähedase temperatuurini. veeauru punkt, vee soojendamisel kondenseerub kondensaatoris suitsugaasides sisalduv veeaur, soojendades õhku, mida iseloomustab see, et soojusvaheti ja kondensaatori vahele on paigaldatud pindmine torukujuline gaas-vesiboiler märgade suitsugaaside jahutamiseks. ja küttevesi, samas kui peamine soojustagastus toimub kondensaatoris õhu soojendamise ajal ja täiendav - veesoojendis.

Sarnased patendid:

AINE: leiutis on seotud naftakeemiatehnoloogiaga ja seda saab kasutada kütteõli krakkimiseks, aga ka tehnoloogiliste vahendite (näiteks õli, õliemulsioon, gaas, nende segud) soojendamiseks ja muude tehnoloogiliste protsesside jaoks, mis nõuavad intensiivset soojusvarustust.

Leiutis käsitleb energeetika valdkonda ja seda saab kasutada kütte- ja kliimaseadmetes. Leiutis seisneb selles, et soojusvaheti ribitorude reas ja ridade ühendamine toimub järjestikku ühes torus ühes harus ning kõrvuti asetsevad reas asuvad soojusvahetustorud ühendatakse üksteisega järjestikku. torudevaheliste üleminekute abil kõverate painde kujul ja need on varustatud kergesti eemaldatavate remondi- ja kaitsekorkidega, järjestikku ühendatud torude arv ja läbipääsude koguarv kõigis ridades valitakse sõltuvalt toru tegelikest parameetritest. olemasolev küttevõrk ja selle määrab veesoojendi hüdrauliline omadus.

Elektriline jahutusradiaator, mis kasutab soojusallikana arvutusprotsessoreid. See radiaator majapidamis- ja tööstusruumid, mis kasutab soojusallikatena arvutusprotsessoreid, sisaldab soojendusega korpust, mis teostab soojusülekannet soojusallika ja ümbritseva õhu vahel, protsessorite arv Q jaotub arvule P trükkplaadid, mis moodustavad jahutusradiaatori soojusallika ja võimsa tööriista, mis teostab arvutusi välise kaudu infosüsteemid, inimese-masina liides, mis võimaldab juhtida radiaatori poolt edastatavat arvutus- ja soojusvõimsust, stabiliseeritud toiteallikas erinevatele elektroonikakomponentidele, võrguliides, mis võimaldab ühendada radiaatori välisvõrkudega.

Leiutis on mõeldud aurureformimise reaktsioonide jaoks ja seda saab kasutada keemiatööstuses. Soojusvahetusreaktor sisaldab mitmeid ülemise katuse (2) külge riputatud bajonetttorusid (4), mis ulatuvad alumise põhja (3) tasemeni ja on suletud korpusesse (1), mis sisaldab sisendit (E) ja väljalaskeava (S). ) suitsugaaside torud.

Leiutis pakub süsteemi ja meetodi auru-gaasi reformimiseks. Biomassi gaasistamisel ja metaneerimisel põhinev kombineeritud tsükliga koostootmise meetod hõlmab: 1) biomassi gaasistamist õhueraldusjaamast saadud hapniku ja veeauru segamisel biomassiga, saadud segu transportimist läbi düüsi gaasisaatorisse, biomassi gaasistamist. temperatuuril 1500-1800°C ja rõhul 1-3 MPa toorgaasistatud gaasi saamiseks ja otstarbeka soojustagastuse tulemusena saadud ülekuumendatud, rõhuga 5-6 MPa auru transportimiseks auruturbiini. ; 2) muundamine ja puhastamine: vastavalt metaneerimisreaktsiooni nõuetele etapis 1) moodustunud toorgaasistatud gaasi vesiniku/süsiniku suhte reguleerimine nihkereaktsiooni abil 3:1-le ja gaasistatud toorgaasi regenereerimine madalal temperatuuril, kasutades metanool väävlitustamiseks ja karboniseerimiseks, mille tulemuseks on puhastatud sünteesigaas; 3) metaneerimise läbiviimine: etapi 2) puhastatud süngaasi sisestamine metaniseerimissektsiooni, mis koosneb primaarsest metaneerimise sektsioonist ja sekundaarsest metaneerimise sektsioonist, kusjuures primaarne metaneerimissektsioon sisaldab esimest primaarset metaneerimisreaktorit ja teist primaarset metaneerimisreaktorit, mis on järjestikku ühendatud; võimaldades osa protsessigaasist teisest primaarsest metaneerimisreaktorist naasta esimese primaarse metaneerimisreaktori sisselaskeavasse, et seguneda värske toitegaasiga ja seejärel siseneda esimesse primaarsesse metaneerimisreaktorisse nii, et reagentide kontsentratsioon oleks esimese primaarse metaneerimisreaktori sisselaskeava juures. primaarne metaneerimisreaktor väheneb ja katalüsaatorkihi temperatuuri juhitakse protsessigaasiga; sünteesigaasi sisestamine pärast esmast metaneerimist sekundaarsesse metaneerimissektsiooni, mis sisaldab esimest sekundaarset metaneerimisreaktorit ja teist sekundaarset metaneerimisreaktorit, mis on ühendatud järjestikku, kui seda ei ole suur hulk reageerimata CO ja suur hulk CO2 muundatakse CH4-ks ning metaneerimissektsioonis tekkiva ülekuumendatud keskmise rõhuga auru transportimine auruturbiini; ja 4) metaani kontsentratsioon: etapis 3) rõhumuutuse adsorptsiooniga saadud sünteetilise maagaasi metaani kontsentratsioon, mis sisaldab mikrokoguseid lämmastikku ja veeauru, nii et metaani molaarne kontsentratsioon jõuab 96% ja sünteetilise maagaasi kütteväärtus 8256 kcal /Nm3.

Leiutis käsitleb soojusenergeetikat. Suitsugaaside soojuse sügavkasutuse meetod hõlmab suitsugaaside eeljahutamist gaas-gaas pinnapealses plaatsoojusvahetis, kuivatatud suitsugaaside soojendamist vastuvoolul, et tekitada temperatuurireserv, mis takistab jääkveeauru kondenseerumist korstnas. Suitsugaaside edasine jahutamine veeauru kastepunkti lähedase temperatuurini toimub kontaktgaas-vesiboileris, mis soojendab vett. Jahutatud niisked suitsugaasid juhitakse gaas-õhk pinnapealsesse plaatsoojusvahetisse - kondensaatorisse, kus suitsugaasides sisalduv veeaur kondenseerub, soojendades õhku. Kuivanud suitsugaasid suunatakse täiendava suitsuärastiga gaas-gaas pinnapealsesse plaatsoojusvahetisse, kus neid soojendatakse, et vältida võimalikku veeauru kondenseerumist gaasikanalites ja korstnas ning suunatakse korstnasse. MÕJU: suitsugaaside soojuse kasutamise efektiivsuse kasv tänu veeauru kondenseerumise latentse soojuse kasutamisele ja suitsugaaside endi kõrgemale temperatuurile. 1 ill., 1 tab.