Izmjenjivač topline dimnih plinova "uradi sam". Povrat topline dimnih plinova

Opis:

Brjansk toplinska mreža zajedno s projektnim institutom VKTIstroydormash-Proekt LLC razvili smo, proizveli i implementirali instalacije za iskorištavanje topline dimnih plinova (UUTG) iz toplovodnih kotlova u dvije kotlovnice u gradu Brjansku

Postrojenje za povrat topline dimnih plinova

N. F. Sviridov, R. N. Sviridov, mreže grijanja Bryansk,

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

Bryansk Heat Networks, zajedno s projektnim institutom OOO VKTIstroydormash-Proekt, razvili su, proizveli i implementirali u dvije kotlovnice u gradu Bryansk jedinicu za povrat topline dimnih plinova (UUTG) iz toplovodnih kotlova.

Kao rezultat ove implementacije dobiveno je sljedeće:

Dodatni kapitalna ulaganja za 1 Gcal/h primljene topline više od 2 puta niže u usporedbi s gradnjom nove kotlovnice, a otplate se za otprilike 0,6 godina;

S obzirom na to da je korištena oprema izuzetno jednostavna za održavanje i da se koristi slobodno rashladno sredstvo, odnosno dimni plin (FG), prethodno ispušten u atmosferu, trošak 1 Gcal topline je 8-10 puta manji od troška topline. proizvedeno u kotlovnicama;

Učinkovitost kotla povećana za 10%.

Tako su svi troškovi u ožujku 2002. cijene za uvođenje prvog UUTG-a s kapacitetom od 1 Gcal topline po satu iznosili 830 tisuća rubalja, a očekivana ušteda godišnje bit će 1,5 milijuna rubalja.

Tako visoka tehnička ekonomski pokazatelji objašnjiv.

Postoji mišljenje da učinkovitost najboljih domaćih kotlova s ​​toplinskom snagom od 0,5 MW i više doseže 93%. Zapravo, ne prelazi 83%, a evo i zašto.

Razlikovati nižu i višu ogrjevnu vrijednost goriva. Niža ogrjevna vrijednost manja je od veće za količinu topline koja se troši na isparavanje vode nastale izgaranjem goriva, kao i vlage sadržane u njemu. Primjer najjeftinijeg goriva je prirodni plin: plinovi koji nastaju njegovim izgaranjem sadrže vodenu paru koja u njihovom volumenu zauzima čak 19%; najviša kalorična vrijednost njegovog izgaranja premašuje najnižu za otprilike 10%.

Za povećanje učinkovitosti dimnjaka kroz koje se DG ispuštaju u atmosferu potrebno je da vodena para u DG ne počne kondenzirati najviše u dimnjacima niske temperature okoliš.

Projekti UUTG oživjeli su i unaprijedili davno zaboravljena tehnička rješenja usmjerena na korištenje topline iz DG-ova.

UUTG sadrži kontakt i pločasti izmjenjivač topline te s dva neovisna kruga optočne i otpadne vode.

Uređaj i rad UUTG-a jasni su iz dijagrama prikazanog na slici i opisa njegovih položaja.

U kontaktnom izmjenjivaču topline DG i raspršena cirkulirajuća voda kreću se u vertikalnoj protustruji, tj. DG i voda su u izravnom kontaktu jedan s drugim. Za održavanje ravnomjernog prskanja reciklirane vode koriste se mlaznice i posebna keramička mlaznica.

Zagrijana cirkulirajuća voda, koju neovisna pumpa pumpa u vlastitom krugu vode, predaje toplinu dobivenu u kontaktnom izmjenjivaču topline otpadnoj vodi u pločastom izmjenjivaču topline.

Za potrebno hlađenje cirkulirajuće vode, samo hladno voda iz pipe, koji se nakon zagrijavanja u UUTG-u dovodi do standardne temperature u kotlovima postojećih kotlovnica i dalje se koristi za opskrbu stambenih objekata toplom vodom.

U kontaktnom izmjenjivaču topline, ohlađeni DG dodatno prolaze kroz eliminator kapi i, izgubivši na kraju više od 70% vlage u obliku kondenzata vodene pare, povezuju se s dijelom vrućih DG (10–20% volumen DG koji izlazi iz kotla), usmjerava se odmah iz kotla u dimnjak, stvarajući tako smjesu DG s niskim sadržajem vlage i temperaturom dovoljnom za prolaz kroz dimnjak bez kondenzacije ostatka vodene pare.

Volumen cirkulirajuće vode kontinuirano raste zbog kondenzacije vodene pare u DG. Nastali višak automatski se odvodi kroz ventil s elektromehaničkim pogonom i može se uz pripremu koristiti kao dodatna voda u sistem grijanja kotlovnica. Specifični utrošak drenirane vode po 1 Gcal obnovljene topline iznosi oko 1,2 tone.Odvod kondenzata kontrolira se nivomomjerima B i H.

Opisana metoda i oprema za rekuperaciju topline dizelskih generatora mogu raditi s produktima izgaranja goriva bez prašine koji imaju neograničenu maksimalnu temperaturu. Istodobno, što je viša temperatura dimnih plinova, to će više temperature biti zagrijana potrošna voda. Štoviše, u ovom slučaju moguće je djelomično koristiti recikliranu vodu za grijanje vode za grijanje. S obzirom da kontaktni izmjenjivač topline istovremeno radi i kao mokri hvatač prašine, moguće je praktično iskoristiti toplinu prašnjavih DG-ova pročišćavanjem cirkulirajuće vode od prašine poznatim metodama prije njenog dovođenja u pločasti izmjenjivač topline. Moguće je neutralizirati recikliranu vodu kontaminiranu kemijskim spojevima. Stoga se opisani UUTG može koristiti za rad s DG-ovima koji su uključeni u tehnološke procese tijekom taljenja (na primjer, otvorene peći, peći za taljenje stakla), tijekom kalcinacije (na primjer, cigla, keramika), tijekom zagrijavanja (ingoti prije valjanja) itd.

Nažalost, u Rusiji nema poticaja za uključenje u očuvanje energije.

V. V. Getman, N. V. Ležneva

Ključne riječi: plinskoturbinska postrojenja, kombinirana postrojenja

List smatra razne metode povrat otpadne topline iz elektrane kako bi se povećala njihova učinkovitost, uštedjela fosilna goriva i povećali energetski kapaciteti.

Ključne riječi: plinsko-turbinska postrojenja, paro-plinska postrojenja

U radu su različite metode iskorištavanja topline izlaznih plinova iz energetskih instalacija za Razmatra se svrha povećanja njihove učinkovitosti, ekonomičnosti organskog goriva i akumulacije energetskih kapaciteta.

S početkom gospodarskih i političkih reformi u Rusiji, prije svega, potrebno je izvršiti niz temeljnih promjena u elektroprivredi zemlje. Nova energetska politika trebala bi riješiti niz zadataka, uključujući razvoj suvremenih visokoučinkovitih tehnologija za proizvodnju električne i toplinske energije.

Jedan od tih zadataka je povećanje učinkovitosti elektrana radi uštede fosilnih goriva i povećanja energetskih kapaciteta. Najviše

obećavajuća u tom smislu su plinskoturbinska postrojenja s čijim se ispušnim plinovima emitira i do 20% topline.

Postoji nekoliko načina za povećanje učinkovitosti plinskoturbinskih motora, uključujući:

Povećanje temperature plina ispred turbine za plinske turbine s jednostavnim termodinamičkim ciklusom,

Primjena povrata topline,

Korištenje topline ispušnih plinova u binarnim ciklusima,

Stvaranje plinskih turbina prema složenoj termodinamičkoj shemi itd.

Najperspektivniji smjer je zajednička uporaba plinskoturbinskih i parnoturbinskih jedinica (GTP i STP) kako bi se poboljšala njihova ekonomska i ekološka učinkovitost.

Plinske turbine i kombinirana postrojenja stvorena njihovom primjenom, s parametrima koji su trenutno tehnički ostvarivi, daju značajno povećanje učinkovitosti proizvodnje toplinske i električne energije.

Široka uporaba binarnih CCGT-ova, kao i raznih kombiniranih shema u tehničkoj rekonstrukciji termoelektrana, uštedjet će do 20% goriva u usporedbi s tradicionalnim jedinicama parne turbine.

Prema mišljenju stručnjaka, učinkovitost kombiniranog parno-plinskog ciklusa raste s povećanjem početne temperature plina ispred plinske turbine i povećanjem udjela snage plinske turbine. Važno

ima i činjenica da, osim povećanja učinkovitosti, ovakvi sustavi zahtijevaju znatno niže kapitalne troškove, njihov Jedinični trošak 1,5 - 2 puta manje od cijene plinsko-uljnih parnih turbinskih jedinica i CCGT-a s minimalnom snagom plinske turbine.

Prema podacima, mogu se razlikovati tri glavna pravca korištenja plinskih turbina i postrojenja kombiniranog ciklusa u energetskom sektoru.

Prvi, široko korišten u industrijaliziranim zemljama, je korištenje CCGT-a u velikim kondenzacijskim termoelektranama na plin. U ovom slučaju najučinkovitije je koristiti CCGT utilizacijskog tipa s velikim udjelom snage plinske turbine (slika 1).

Korištenje CCGT-a omogućuje povećanje učinkovitosti izgaranja goriva u termoelektranama za ~ 11-15% (CCGT s ispuštanjem plina u kotao), za ~ 25-30% (binarni CCGT).

Sve do nedavno, opsežni radovi na uvođenju CCGT u Rusiji nisu provedeni. Ipak, pojedinačni uzorci takvih jedinica uspješno su korišteni dugo vremena, na primjer, CCGT s visokotlačnim generatorom pare (HPG) tipa HSG-50 na glavnoj pogonskoj jedinici CCGT-120 i 3 modernizirane pogonske jedinice s HSPG-120 u podružnici CHPP-2 JSC " TGC-1"; PGU-200 (150) s VPG-450 u podružnici Nevinnomysskaya GRES. Na Krasnodarskaya GRES instalirana su tri bloka kombiniranog ciklusa snage 450 MW svaki. Energetska jedinica uključuje dvije plinske turbine s kapacitetom od 150 MW svaka, dva kotla za otpadnu toplinu i parnu turbinu s kapacitetom od 170 MW, učinkovitost takve instalacije je 52,5%. Unaprijediti

povećanje učinkovitosti CCGT-a iskorištenog tipa moguće je poboljšanjem

plinsko turbinsko postrojenje i kompliciranje sheme parnog procesa.

Riža. 1 - Shema CCGT s kotlom otpadne topline

Kombinirano postrojenje s kotlom -

utilizator (slika 1) uključuje: 1-

kompresor; 2 - komora za izgaranje; 3 - plin

turbina; 4 - električni generator; 5 - kotao-

utilizator; 6 - parna turbina; 7 - kondenzator; osam

Pumpa i 9 - odzračivač. U kotlu otpadne topline gorivo se ne sagorijeva, a nastala pregrijana para koristi se u postrojenju parne turbine.

Drugi smjer je korištenje plinskih turbina za stvaranje CCGT-CHP i GTU-CHP. Po posljednjih godina predložene su mnoge opcije tehnološke sheme CCGT-CHP. U kogeneracijskim postrojenjima na plin preporučljivo je koristiti kombinirana postrojenja za toplinu i električnu energiju

vrsta recikliranja. Tipičan primjer

velika CCGT-CHP ovog tipa je Severo-Zapadnaya CHPP u St. Petersburgu. Jedna CCGT jedinica u ovoj kogeneraciji uključuje: dvije plinske turbine kapaciteta 150 MW svaka, dva kotla za otpadnu toplinu, parnu turbinu. Glavni pokazatelji jedinice su: električna snaga - 450 MW, toplinska snaga - 407 MW, specifična potrošnja goriva za opskrbu električnom energijom - 154,5 g c.u. tona / (kWh), specifična potrošnja referentnog goriva za opskrbu toplinskom energijom - 40,6 kg c.u. tona/GJ, učinkovitost kogeneracije za opskrbu električnom energijom - 79,6%, toplinska energija - 84,1%.

Treći smjer je korištenje plinskih turbina za stvaranje CCGT-CHP i GTU-CHP malog i srednjeg kapaciteta na temelju kotlovnica. CCGT - CHP i GTU - CHP najbolje opcije, stvoren na temelju kotlovnica, osiguravaju učinkovitost opskrbe električnom energijom u načinu grijanja na razini od 76 - 79%.

Tipično postrojenje s kombiniranim ciklusom sastoji se od dvije plinske turbine, svaka s vlastitim kotlom za otpadnu toplinu, koji opskrbljuje proizvedenu paru jednoj zajedničkoj parnoj turbini.

Instalacija ovog tipa razvijena je za Shchekinskaya GRES. CCGT-490 projektiran je za proizvodnju električne energije u osnovnom i djelomičnom režimu rada elektrane s opskrbom toplinom vanjskog potrošača do 90 MW tijekom zime. temperaturni grafikon. kružni dijagram jedinica CCGT-490 bila je prisiljena usredotočiti se na nedostatak prostora prilikom postavljanja kotla za otpadnu toplinu i

parnoturbinskog postrojenja u zgradama elektrane, što je stvaralo određene poteškoće u postizanju optimalnih načina kombinirane proizvodnje toplinske i električne energije.

U nedostatku ograničenja na mjestu instalacije, kao i pri korištenju poboljšane jedinice plinske turbine, moguće je značajno povećati učinkovitost jedinice. Kao takav poboljšani CCGT predložen je jednoosovinski CCGT-320 kapaciteta 300 MW. Kompletna jedinica plinske turbine za CCGT-320 je GTE-200 s jednom osovinom, čije bi se stvaranje trebalo izvesti prelaskom na

dvostruki potporni rotor, modernizacija rashladnog sustava i ostalih sklopova plinske turbine u cilju povećanja početne temperature plina. Osim GTE-200, monoblok CCGT-320 sadrži K-120-13 STP s trocilindričnom turbinom, kondenzatnu pumpu, parni kondenzator brtve, grijač koji se napaja grijaćom parom dobivenom iz ekstrakcije prije posljednjeg stupanj izmjenjivača topline i dvotlačni kotao otpadne topline koji sadrži osam područja izmjenjivača topline, uključujući međupregrijač pare.

Za procjenu učinkovitosti jedinice proveden je termodinamički proračun, na temelju kojeg je zaključeno da se pri radu u kondenzacijskom načinu rada CCGT-490 ShchGRES njegova električna učinkovitost može povećati za 2,5% i dovesti do 50,1 posto.

Istraživanje grijanja

postrojenja s kombiniranim ciklusom pokazala su da ekonomski pokazatelji CCGT-a značajno ovise o strukturi njihove toplinske sheme, čiji se izbor provodi u korist postrojenja koje osigurava minimalnu temperaturu dimnih plinova. To se objašnjava činjenicom da su ispušni plinovi glavni izvor gubitaka energije, a kako bi se povećala učinkovitost kruga, njihova temperatura mora biti smanjena.

Model kogeneracijske CCGT s jednom petljom, prikazan na sl. 2 uključuje bubanj kotao otpadne topline s prirodnom cirkulacijom medija u krugu isparivača. Tijekom plinova u kotlu odozdo prema gore, grijaće površine su smještene uzastopno:

pregrijač PP, isparivač I, ekonomizator E i plinski grijač vode za grijanje GSP.

Riža. 2 - Toplinski dijagram CCGT-a s jednim krugom

Proračuni sustava pokazali su da se, kada se promijene parametri žive pare, snaga koju generira CCGT redistribuira između toplinskog i električnog opterećenja. S porastom parametara pare povećava se proizvodnja električne energije, a smanjuje proizvodnja toplinske energije. To se objašnjava činjenicom da se s povećanjem parametara žive pare smanjuje njegova proizvodnja. Istodobno, zbog smanjenja potrošnje pare s malom promjenom njezinih parametara u ekstrakcijama, smanjuje se toplinsko opterećenje mrežnog grijača vode.

Dvokružni CCGT, kao i jednokružni, sastoji se od dvije plinske turbine, dva kotla za otpadnu toplinu i jedne parne turbine (slika 3). Mrežna voda se zagrijava u dva PGS grijača i (po potrebi) u vršnom mrežnom grijaču.

U tijeku plinova u kotlu otpadne topline

slijede redom

ogrjevne površine: pregrijač visokotlačni HDPE, HPH visokotlačni isparivač, HDPE visokotlačni ekonomajzer, HDPE niskotlačni pregrijač,

niskotlačni isparivač IND, niskotlačni plinski grijač GPND, plinski grijač vode GSP.

Riža. 3 - Dijagram toplinskog kruga

dvostruki CCGT

Riža. 4 - Shema iskorištenja topline ispušnih plinova plinske turbine

Osim kotla otpadne topline, toplinska shema uključuje parnu turbinu s tri cilindra, dva grijača vode za grijanje PSG1 i PSG2, deaerator D i napojne pumpe PEN. Ispušna para iz turbine poslana je u PSG1. Grijač PSG2 opskrbljuje se parom iz ekstrakcije turbine. Sva voda iz mreže prolazi kroz PSG1, zatim se dio vode šalje u PSG2, a drugi dio nakon prvog stupnja grijanja - u GSP koji se nalazi na kraju plinskog puta kotla za otpadnu toplinu. Kondenzat ogrjevne pare PSG2 odvodi se u PSG1, zatim ulazi u HPPG i zatim u deaerator. Napojna voda nakon odzračivača dijelom ulazi u ekonomizator visokotlačnog kruga, a dijelom - u bubanj B niskotlačnog kruga. Para iz pregrijača niskotlačnog kruga miješa se s glavnim protokom pare nakon visokotlačnog cilindra (HPC) turbine.

Kao što je usporedna analiza pokazala, kada se plin koristi kao glavno gorivo, preporučljivo je koristiti sheme iskorištavanja ako je omjer toplinske i električne energije 0,5 - 1,0, s omjerima od 1,5 ili više, prednost se daje CCGT-u prema shema "pražnjenja".

Osim prilagodbe ciklusa parne turbine ciklusu plinske turbine, iskorištavanje topline ispušnih plinova

Plinska turbina se može izvesti dovodom pare koju stvara kotao otpadne topline u komoru za izgaranje plinske turbine, kao i implementacijom regenerativnog ciklusa.

Provedba regenerativnog ciklusa (slika 4) osigurava značajno povećanje učinkovitosti instalacije, za faktor 1,33, ako je stupanj povećanja tlaka odabran tijekom stvaranja plinske turbine u skladu s planiranim stupnjem regeneracija. Takva shema uključuje K-kompresor; R - regenerator; KS - komora za izgaranje; TC - turbina kompresora; ST - energetska turbina; CC - centrifugalni kompresor. Ako je plinska turbina napravljena bez regeneracije, a stupanj povećanja tlaka l je blizu optimalne vrijednosti, tada opremanje takve plinske turbine regeneratorom ne dovodi do povećanja njezine učinkovitosti.

Učinkovitost instalacije koja dovodi paru u komoru za izgaranje povećava se za faktor 1,18 u usporedbi s plinskom turbinom, što omogućuje smanjenje potrošnje goriva plina koji troši plinska turbinska instalacija.

Komparativna analiza pokazalo je da je najveća ekonomičnost goriva moguća pri implementaciji regenerativnog ciklusa plinskih turbina sa visok stupanj regeneracije, relativno niske vrijednosti stupnja porasta tlaka u kompresoru l = 3 i uz male gubitke produkata izgaranja. Međutim, u većini domaćih TKA kao pogon koriste se zrakoplovni i brodski plinskoturbinski motori s visokim stupnjem povećanja tlaka, au ovom slučaju povrat topline ispušnih plinova učinkovitiji je u jedinici parne turbine. Instalacija s dovodom pare u komoru za izgaranje konstruktivno je najjednostavnija, ali manje učinkovita.

Jedan od načina za postizanje uštede plina i rješenja pitanja okoliša je korištenje parno-plinskih postrojenja na CS. U razvoju istraživanja razmatraju se dvije alternativne mogućnosti korištenja pare dobivene iskorištavanjem topline ispušnih plinova iz plinskih turbina: postrojenje s kombiniranim ciklusom pogonjeno parnom turbinom puhala prirodnog plina i iz parne turbine električnog generatora. Temeljna razlika od ovih opcija leži u činjenici da se u slučaju CCGT-a s kompresorom ne iskorištava samo toplina ispušnih plinova GPU-a, već se jedan GPU zamjenjuje pumpnom jedinicom parne turbine, a kod CCGT-a s električni generator, sačuvan je broj GPU-a, a zbog iskorištene topline električnu energiju proizvodi posebna parna turbina. Provedena analiza je pokazala da CCGT s pogonom puhala prirodnog plina daje najbolje tehničko-ekonomske pokazatelje.

U slučaju izrade parno-plinskog postrojenja s kotlom otpadne topline na bazi CS-a, GTU se koristi za pogon kompresora, a parna elektrana (SPU) za proizvodnju električne energije, dok temperatura ispušnih plinova iza kotla otpadne topline je 1400C.

Kako bi se povećala učinkovitost korištenja organskog goriva u decentraliziranim sustavima opskrbe toplinom, moguće je rekonstruirati kotlovnice za grijanje s postavljanjem plinskoturbinskih jedinica (GTP) malog kapaciteta u njih i iskorištavanjem produkata izgaranja u ložištima. postojećih kotlova. Istovremeno, električna snaga plinske turbine ovisi o režimima rada prema toplinskim ili električnim krivuljama opterećenja, kao i o ekonomskim čimbenicima.

Učinkovitost rekonstrukcije kotlovnice može se procijeniti usporedbom dvije opcije: 1 - početna (postojeća kotlovnica), 2 - alternativa, korištenjem plinske turbine. Najveći učinak postignut je pri električnoj snazi ​​plinske turbine jednakoj

maksimalno opterećenje konzumnog prostora.

Usporedna analiza plinskoturbinskog agregata s CHP koji proizvodi paru u količini od 0,144 kg/kg s. , specifikacije kondenzacije i plinske turbine bez kogeneracije i specifikacije sa suhom izmjenom topline pokazale su sljedeće: korisno

električna energija - 1,29, potrošnja prirodnog plina - 1,27, opskrba toplinom - 1,29 (odnosno 12650 i 9780 kJ/m3 prirodnog plina). Tako je relativno povećanje GTU snage uvođenjem pare iz kogeneracije iznosilo 29%, a potrošnja dodatnog prirodnog plina 27%.

Prema podacima pogonskih ispitivanja temperatura dimnih plinova u vrelovodnim kotlovima je 180 - 2300C, što stvara povoljni uvjeti za iskorištavanje topline plinova uz pomoć kondenzacijskih izmjenjivača topline (TU) . U TU, koji

koriste se za predgrijavanje mrežne vode prije toplovodni kotlovi, izmjena topline provodi se kondenzacijom vodene pare sadržane u ispušnim plinovima, a voda se zagrijava u samom kotlu već u "suhom" načinu izmjene topline.

Prema podacima, uz uštedu goriva korištenje tehničkih specifikacija omogućuje i uštedu energije. To se objašnjava činjenicom da kada se u kotao uvede dodatni protok cirkulacijske vode, kako bi se održao izračunati protok kroz kotao, potrebno je prenijeti dio povratne vode iz toplinske mreže u količini jednakoj recirkulacijski tok od povratne cijevi do dovodne cijevi.

Prilikom dovršavanja elektrana iz zasebnih energetskih jedinica s pogonom plinske turbine

generatora, postoji nekoliko mogućnosti iskorištavanja topline ispušnih plinova, npr. pomoću iskorištavanja

izmjenjivač topline (UTO) za zagrijavanje vode, ili pomoću kotla za otpadnu toplinu i

generator parne turbine za povećanje proizvodnje električne energije. Analiza rada postrojenja, uzimajući u obzir povrat topline uz pomoć UTO, pokazala je značajno povećanje faktora iskorištenja topline, u nekim slučajevima za 2 puta ili više, a eksperimentalna istraživanja agregata EM-25/11 s motor NK-37 omogućio je izvođenje sljedećeg zaključka. Ovisno o konkretnim uvjetima, godišnja opskrba iskorištenom toplinskom energijom može varirati od 210 do 480 tisuća GJ, a stvarne uštede u plinu iznose od 7 do 17 tisuća m3.

Književnost

1. V.M. Maslennikov, Termoenergetika, 3, 39-41 (2000).

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

3. L.V. Arsenjev, V.G. Tyryshkin, Kombinirane instalacije s plinskim turbinama. L.: Mašinostroenie, 1982, 407 str.

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

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

6. A. D. Tsoi, Industrijska energija, 4, 50-52 (2000).

7. A.D. Tsoi, A.V. Klevtsov, A.V. Korjagin, Industrijska energetika, 12, 25-32 (1997).

8. V.I. Eveno, Termoenergetika, 12, 48-50 (1998).

9. N.I. Serebryannikov, E.I. Tapelev, A.K. Makhankov, Ušteda energije i obrada vode, 2, 3-11 (1998).

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

11. A.P. Bersenev, Termoenergetika, 5, 51-53 (1998).

12. E.N. Buharkin, Industrijska energija, 7, 34-37 (1998).

13. V.I. Dobrohotov, Termoenergetika, 1, 2-8 (2000).

14. A.S. Popov, E.E. Novgorodsky, B.A. Permjakov, Industrijska energetika, 1, 34-35 (1997).

15. I.V. Belousenko, Industrijska energetika, 5, 53-55 (2000).

16. V.V. Getman, N.V. Lezhnev, Vestnik Kazan. tehnol. Sveuč., 18, 174-179 (2011).

17. N.V. Lezhnev, V.I. Elizarov, V.V. Hetman, Vestnik Kazan. tehnol. Sveuč., 17, 162-167 (2012).

© V.V. Getman - kand. tehn. znanosti, izv. prof. kafić automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje FGBOU VPO "KNRTU", 1ega [e-mail zaštićen] yaMech; N. V. Lezhneva - dr. sc. tehn. znanosti, izv. prof. kafić automatizacija tehnoloških procesa i proizvodnje FGBOU VPO "KNRTU", [e-mail zaštićen]

Oporaba topline otpadnih dimnih plinova

Dimni plinovi koji izlaze iz radnog prostora peći vrlo su visoka temperatura te stoga sa sobom odnose značajnu količinu topline. Kod martovskih peći, na primjer, oko 80% sve topline dovedene u radni prostor odvodi se iz radnog prostora s dimnim plinovima, kod ložišta oko 60%. Iz radnog prostora ložišta dimni plinovi odnose sa sobom utoliko više topline, što im je temperatura viša i faktor iskorištenja topline u ložištu manji. S tim u vezi, preporučljivo je osigurati povrat topline dimnih plinova, koji se u principu može izvesti na dva načina: s povratom dijela topline preuzete iz dimnih plinova natrag u ložište i bez povrata ove topline. zagrijati u peć. Za provedbu prve metode potrebno je toplinu preuzetu iz dima prenijeti na plin i zrak (ili samo zrak) koji ulaze u peć. Da bi se postigao ovaj cilj, široko se koriste izmjenjivači topline rekuperativnog i regenerativnog tipa, čija upotreba omogućuje povećanje učinkovitosti peći, povećanje temperature izgaranja i uštedu goriva. Kod drugog načina iskorištavanja toplina dimnih plinova koristi se u termoenergetskim kotlovima i turbinskim postrojenjima, čime se postiže značajne uštede gorivo.

U nekim slučajevima obje opisane metode povrata otpadne topline koriste se istovremeno. To se radi kada temperatura dimnih plinova nakon izmjenjivača topline regenerativnog ili rekuperativnog tipa ostane dovoljno visoka i uputno je toplinu dalje iskorištavati u termoelektranama. Tako je, primjerice, u otvorenim ložištima temperatura dimnih plinova nakon regeneratora 750-800 °C, pa se oni ponovno koriste u kotlovima otpadne topline.

Razmotrimo detaljnije pitanje iskorištavanja topline dimnih plinova uz vraćanje dijela njihove topline u ložište.

Prije svega, treba napomenuti da se jedinica topline uzeta iz dima i unesena u peć putem zraka ili plina (jedinica fizičke topline) pokazuje mnogo vrijednijom od jedinice topline dobivene u peći kao rezultat izgaranja goriva (jedinica kemijske topline), budući da toplina zagrijanog zraka (plina) ne povlači gubitak topline s dimnim plinovima. Vrijednost jedinice fizikalne topline je to veća što je faktor iskorištenja goriva manji i što je temperatura dimnih plinova viša.

Za normalan rad peći potrebno je svakih sat vremena u radni prostor dovesti potrebnu količinu topline. Ova količina topline uključuje ne samo toplinu goriva, već i toplinu zagrijanog zraka ili plina, t j.

Jasno je da će uz = const povećanje omogućiti smanjenje. Drugim riječima, povratom otpadne topline iz dimnih plinova postiže se ušteda goriva, koja ovisi o stupnju povrata topline iz dimnih plinova.

gdje - odnosno, entalpija zagrijanog zraka i dimnih plinova koji napuštaju radni prostor, kW ili kJ / period.

Stupanj povrata topline također se može nazvati učinkovitošću. rekuperator (regenerator), %

Poznavajući stupanj povrata topline, moguće je odrediti ekonomičnost goriva prema sljedećem izrazu:

gdje I "d, Id - odnosno entalpija dimnih plinova na temperaturi izgaranja i napuštanju peći.

Smanjenje potrošnje goriva kao rezultat korištenja topline dimnih plinova obično daje značajan ekonomski učinak i jedan je od načina smanjenja troškova zagrijavanja metala u industrijskim pećima.

Uz ekonomičnost goriva, korištenje zračnog (plinskog) grijanja prati i povećanje kalorimetrijske temperature izgaranja, što može biti glavni cilj rekuperacije kod grijanja peći gorivom niske kalorijske vrijednosti.

Povećanje at dovodi do povećanja temperature izgaranja. Ako je potrebno osigurati određenu vrijednost, tada povećanje temperature zagrijavanja zraka (plina) dovodi do smanjenja vrijednosti, odnosno do smanjenja udjela plina s visokom toplinom izgaranja u gorivnoj smjesi.

Budući da se povratom topline može znatno uštedjeti gorivo, preporučljivo je težiti što većem, ekonomski opravdanom stupnju iskorištenja. No, odmah treba napomenuti da recikliranje ne može biti potpuno, odnosno uvijek. To se objašnjava činjenicom da je povećanje ogrjevne površine racionalno samo do određenih granica, nakon čega već dovodi do vrlo beznačajnog povećanja uštede topline.

Toplina dimnih plinova koji izlaze iz ložišta, osim za zagrijavanje zraka i plinovitog goriva, može se koristiti u kotlovima za otpadnu toplinu za proizvodnju pare. Dok se zagrijani plin i zrak koriste u samom ložištu, para se šalje vanjskim potrošačima (za proizvodne i energetske potrebe).

U svim slučajevima treba težiti što većem povratu topline, tj. vratiti je u radni prostor ložišta u obliku topline zagrijanih komponenti izgaranja (plinovitog goriva i zraka). Doista, povećanje povrata topline dovodi do smanjenja potrošnje goriva te do intenziviranja i poboljšanja tehnološkog procesa. Međutim, prisutnost rekuperatora ili regeneratora ne isključuje uvijek mogućnost ugradnje kotlova za otpadnu toplinu. Prije svega, kotlovi na otpadnu toplinu našli su primjenu u velikim pećima s relativno visokom temperaturom dimnih plinova: u otvorenim pećima za taljenje čelika, u reverberacijskim pećima za taljenje bakra, u rotacijskim pećima za prženje cementnog klinkera, u suhoj metodi. proizvodnje cementa itd.

Riža. 5.

1 - pregrijač; 2 - površina cijevi; 3 - dimnjak.

Toplina dimnih plinova iz regeneratora otvorenih peći s temperaturom od 500 - 650 ° C koristi se u plinskim kotlovima otpadne topline s prirodnom cirkulacijom radnog fluida. Ogrjevna površina plinocijevnih kotlova sastoji se od vatrogasnih cijevi, unutar kojih prolaze dimni plinovi brzinom od približno 20 m/s. Toplina od plinova do ogrjevne površine prenosi se konvekcijom, pa se povećanjem brzine povećava prijenos topline. Kotlovi s plinskim cijevima jednostavni su za rukovanje, ne zahtijevaju obloge i okvire tijekom instalacije i imaju visoku gustoću plina.

Na sl. Slika 5 prikazuje plinski cijevni kotao tvornice Taganrog s prosječnom produktivnošću D cf = 5,2 t / h s očekivanjem prolaska dimnih plinova do 40 000 m 3 / h. Tlak pare koju stvara kotao je 0,8 MN/m 2 ; temperatura 250 °C. Temperatura plinova ispred kotla je 600 °C, iza kotla 200 - 250 °C.

U kotlovima s prisilnom cirkulacijom, grijaća površina se sastoji od zavojnica, čiji položaj nije ograničen uvjetima prirodne cirkulacije, pa su takvi kotlovi kompaktni. Površine izmjenjivača su izrađene od cijevi malog promjera, npr. d = 32×3 mm, što olakšava težinu kotla. Kod višestruke cirkulacije, kada je omjer cirkulacije 5 - 18, brzina vode u cijevima je značajna, najmanje 1 m/s, zbog čega se smanjuje taloženje otopljenih soli iz vode u zavojnicama, a kristalni kamenac se ispere. Međutim, kotlovi se moraju puniti vodom kemijski pročišćenom kationskim filtrima i drugim metodama obrade vode koje zadovoljavaju standarde napojne vode za konvencionalne parne kotlove.

Riža. 6.

1 - površina ekonomizatora; 2 - površina isparavanja; 3 - pregrijač; 4 - bubanj-sakupljač; 5 - cirkulacijska pumpa; 6 - zamka za mulj; 7 - ispuh dima.

Na sl. Slika 6 prikazuje raspored ogrjevnih površina spirale u vertikalnim dimnjacima. Provodi se kretanje smjese pare i vode cirkulacijska pumpa. Dizajne kotlova ovog tipa razvili su Tsentroenergochermet i Gipromez i proizvode se za protok dimnih plinova do 50 - 125 tisuća m 3 / h s prosječnom proizvodnjom pare od 5 do 18 t / h.

Cijena pare je 0,4 - 0,5 RUR/t umjesto 1,2 - 2 RUR/t za paru iz parnih turbina CHPP-a i 2 - 3 RUR/t za paru iz industrijskih kotlova. Trošak pare sastoji se od troškova energije za pogon odimljavača, troškova pripreme vode, amortizacije, popravaka i održavanja. Brzina plinova u kotlu je od 5 do 10 m/s, što osigurava dobar prijenos topline. Aerodinamički otpor putanje plina je 0,5 - 1,5 kN / m 2, tako da jedinica mora imati umjetni propuh iz dimnjaka. Povećanje propuha koje prati ugradnju kotlova za otpadnu toplinu u pravilu poboljšava rad otvorenih peći. Ovakvi kotlovi su se raširili u tvornicama, ali za njihov dobar rad potrebna je zaštita ogrjevnih površina od unošenja čestica prašine i troske te sustavno čišćenje ogrjevnih površina od uvlačenja propuhivanjem pregrijanom parom, pranjem vodom (kad se kotao zaustavi). ), vibracijom itd.

Riža. 7.

Za korištenje topline dimnih plinova iz reverberacijskih peći za taljenje bakra ugrađuju se vodocijevni kotlovi s prirodnom cirkulacijom (slika 7). Dimni plinovi u ovom slučaju imaju vrlo visoku temperaturu (1100 - 1250 ° C) i onečišćeni su prašinom u količini do 100 - 200 g / m 3, a dio prašine ima visoka abrazivna (abrazivna) svojstva, drugi dio je u omekšanom stanju i može zatrpati ogrjevnu površinu kotla. Visoka prašnjavost plinova čini nužnim za sada odustati od povrata topline u ovim pećima i ograničiti korištenje dimnih plinova u kotlovima otpadne topline.

Prijenos topline od plinova do površina za isparavanje sita odvija se vrlo intenzivno, što osigurava intenzivno isparavanje čestica troske, hlađenje, granulaciju i padanje u lijevak troske, čime se eliminira šljakanje konvektivne ogrjevne površine kotla. Ugradnja takvih kotlova za korištenje plinova s ​​relativno niskom temperaturom (500 - 700 ° C) je nepraktična zbog slabog prijenosa topline zračenjem.

U slučaju opremanja visokotemperaturnih peći metalnim rekuperatorima, preporučljivo je ugraditi kotlove za otpadnu toplinu neposredno iza radnih komora peći. U tom slučaju temperatura dimnih plinova u kotlu pada na 1000 - 1100 °C. S ovom temperaturom oni se već mogu usmjeriti u dio izmjenjivača topline otporan na toplinu. Ako plinovi nose puno prašine, tada se kotao otpadne topline izvodi u obliku sitastog kotla za granulaciju troske, koji osigurava odvajanje od plinova i olakšava rad izmjenjivača topline.

Vlasnici patenta RU 2606296:

Izum se odnosi na termoenergetiku i može se koristiti u bilo kojem poduzeću koje koristi kotlove na ugljikovodično gorivo.

Poznati su grijači tipa KSK (Kudinov A.A. Ušteda energije u instalacijama za proizvodnju topline. - Uljanovsk: UlGTU, 2000. - 139, str. 33), koji se masovno proizvode u kostromskoj kotlarnici, a koji se sastoje od plinsko-vodenog. površinski izmjenjivač topline čija je površina za izmjenu topline izrađena od rebrastih bimetalnih cijevi, sita, razvodnog ventila, eliminatora kapljica i hidropneumatskog puhala.

Grijači tipa KSK rade na sljedeći način. Dimni plinovi ulaze u distribucijski ventil, koji ih dijeli u dva toka, glavni tok plina se šalje kroz cjedilo u izmjenjivač topline, drugi - duž zaobilaznice plinskog kanala. U izmjenjivaču topline, vodena para sadržana u dimnim plinovima kondenzira se na rebrastim cijevima, zagrijavajući vodu koja teče u njima. Rezultirajući kondenzat skuplja se u koritu i pumpa u krug napajanja mreže grijanja. Voda zagrijana u izmjenjivaču topline dovodi se do potrošača. Na izlazu iz izmjenjivača topline osušeni dimni plinovi se miješaju s početnim dimnim plinovima iz zaobilaznog voda dimovoda i usmjeravaju kroz odimljač u dimnjak.

Za rad izmjenjivača topline u režimu kondenzacije cijelog njegovog konvektivnog dijela potrebno je da temperatura grijanja vode u konvektivnom paketu ne prelazi 50°C. Za korištenje takve vode u sustavima grijanja potrebno ju je dodatno zagrijati.

Kako bi se spriječila kondenzacija zaostale vodene pare dimnih plinova u plinovodima i dimnjaku, dio izvornih plinova se kroz obilazni kanal miješa s osušenim dimnim plinovima, povećavajući njihovu temperaturu. Uz takvu primjesu povećava se i sadržaj vodene pare u ispušnim dimnim plinovima, čime se smanjuje učinkovitost povrata topline.

Poznati izmjenjivač topline (RU 2323384 C1, IPC F22B 1/18 (2006.01), objavljen 27.04.2008.), koji sadrži kontaktni izmjenjivač topline, hvatač kapljica, izmjenjivač topline plin-plin uključen u istostrujnu shemu, plinske kanale , cjevovodi, pumpa, temperaturni senzori, ventili - regulatori. Izmjenjivač topline voda-voda i izmjenjivač topline voda-zrak s premosnim kanalom duž protoka zraka raspoređeni su u nizu duž toka povratne vode kontaktnog izmjenjivača topline.

Poznata metoda rada ovog izmjenjivača topline. Izlazni plinovi ulaze u plinski kanal kroz plinski kanal do ulaza u izmjenjivač topline plin-plin, sukcesivno prolazeći kroz njegova tri dijela, zatim do ulaza kontaktnog izmjenjivača topline, gdje se, prolazeći kroz mlaznicu, ispire cirkulirajućom vodom. , hlade se ispod točke rosišta, odajući prividnu i latentnu toplinu cirkulirajućoj vodi. Nadalje, ohlađeni i mokri plinovi oslobađaju se iz većine tekuće vode odnesene protokom u eliminatoru kapljica, zagrijavaju se i suše u barem jednom dijelu izmjenjivača topline plin-plin, šalju u cijev pomoću odvodnika dima i ispuštaju u atmosferu. Istodobno, zagrijana cirkulirajuća voda iz ladice kontaktnog izmjenjivača topline pumpa se pumpom u izmjenjivač topline voda-voda, gdje se zagrijava hladna voda iz cjevovoda. Voda zagrijana u izmjenjivaču topline dovodi se za potrebe opskrbe tehnološke i potrošne tople vode ili u niskotemperaturni krug grijanja.

Nadalje, cirkulirajuća voda ulazi u izmjenjivač topline voda-zrak, zagrijava barem dio puhajućeg zraka koji dolazi izvan prostora kroz zračni kanal, hladeći se na najnižu moguću temperaturu, te kroz razdjelnik vode ulazi u kontaktni izmjenjivač topline. , gdje oduzima toplinu plinovima, istovremeno ih ispirajući od suspendiranih čestica, te apsorbira dio dušikovih i sumpornih oksida. Zagrijani zrak iz izmjenjivača topline dovodi se pomoću ventilatora u obični grijač zraka ili izravno u peć. Optočna voda se po želji filtrira i obrađuje na poznate načine.

Za provedbu ove metode potreban je sustav upravljanja zbog korištenja povratne topline za potrebe opskrbe toplom vodom zbog varijabilnosti dnevnog rasporeda potrošnje tople vode.

Voda zagrijana u izmjenjivaču topline, koja se dovodi za potrebe tople vode ili u niskotemperaturni krug grijanja, zahtijeva dovođenje na potrebnu temperaturu, jer se u izmjenjivaču ne može zagrijati iznad temperature vode. u cirkulacijskom krugu, što je određeno temperaturom zasićenja vodene pare u dimnim plinovima. Slabo zagrijavanje zraka u izmjenjivaču topline voda-zrak ne dopušta korištenje tog zraka za grijanje prostora.

Najbliži predmetnom izumu su uređaj i metoda za iskorištavanje topline dimnih plinova (RU 2436011 C1, IPC F22B 1/18 (2006.01), objavljeno 10.12.2011.).

Uređaj za rekuperaciju topline dimnih plinova sastoji se od površinskog pločastog izmjenjivača topline plin-plin izveden po protustrujnoj shemi, površinskog pločastog kondenzatora plin-zrak, inercijskog eliminatora kapljica, plinovoda, odimovnika, zračnih kanala, ventilatora i cjevovoda.

Početni dimni plinovi se hlade u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-plin, zagrijavajući osušene dimne plinove. Zagrijani i zagrijani medij gibaju se protustrujno. U tom slučaju dolazi do dubokog hlađenja mokrih dimnih plinova na temperaturu blizu rosišta vodene pare. Nadalje, vodena para sadržana u dimnim plinovima kondenzira se u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-zrak - kondenzatoru, zagrijavajući zrak. Zagrijani zrak koristi se za zagrijavanje prostora i zadovoljenje potreba procesa izgaranja. Kondenzat nakon dodatne obrade koristi se za nadoknadu gubitaka u toplovodnoj mreži ili ciklusu parne turbine. Da bi se spriječila kondenzacija zaostale vodene pare odnesene strujanjem iz kondenzatora, dio zagrijanih, osušenih dimnih plinova se miješa ispred dodatnog odimljivača. Osušeni dimni plinovi se odvodom dima dovode do gore opisanog grijača, gdje se zagrijavaju kako bi se spriječila moguća kondenzacija vodene pare u plinovodima i dimnjaku i šalju u dimnjak.

Nedostaci ove metode su da se uglavnom iskorištava latentna toplina kondenzacije vodene pare sadržana u dimnim plinovima. Ako rekuperacijski izmjenjivač topline hladi početne dimne plinove na temperaturu blisku rosištu vodene pare, tada će zagrijavanje izlaznih osušenih dimnih plinova biti prekomjerno, što smanjuje učinkovitost iskorištenja. Nedostatak je korištenje samo jednog medija za grijanje - zraka.

Cilj izuma je povećati učinkovitost povrata topline dimnih plinova korištenjem latentne topline kondenzacije vodene pare i povišene temperature samih dimnih plinova.

U predloženoj metodi dubinskog iskorištavanja topline dimnih plinova, kao i u prototipu, dimni plinovi se prethodno hlade u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-plin, zagrijavajući osušene dimne plinove, kondenzirajući vodenu paru sadržanu u dimnim plinovima u kondenzatoru. , zagrijavanje zraka.

Prema izumu, između izmjenjivača topline i kondenzatora zagrijavanjem vode dimni plinovi se hlade na temperaturu blisku rosištu vodene pare.

Plinski kotlovi imaju visoku temperaturu dimnih plinova (130°C za velike kotlove, 150°C-170°C za male kotlove). Za hlađenje dimnih plinova prije kondenzacije koriste se dva uređaja: rekuperacijski izmjenjivač topline plin-plin i grijač otpadne vode.

Početni dimni plinovi prethodno se hlade u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-plin, zagrijavajući osušene dimne plinove za 30-40°C više od temperature zasićenja vodene pare sadržane u njima, kako bi se stvorila temperaturna granica s mogućim hlađenjem dimnih plinova u cijevi. Time je moguće smanjiti površinu izmjene topline rekuperativnog izmjenjivača topline u usporedbi s prototipom te je korisno iskoristiti preostalu toplinu dimnih plinova.

Značajna razlika je korištenje kontaktnog plinskog bojlera za konačno hlađenje mokrih dimnih plinova na temperaturu blisku rosištu vodene pare. Na ulazu u grijač vode dimni plinovi imaju dovoljno visoku temperaturu (130°S-90°S), što omogućuje zagrijavanje vode do 50°S-65°S uz njezino djelomično isparavanje. Na izlazu iz kontaktnog plinskog grijača vode dimni plinovi imaju temperaturu blizu rosišta vodene pare sadržane u njima, što povećava učinkovitost korištenja površine za izmjenu topline u kondenzatoru, eliminira stvaranje suhih zona kondenzator i povećava koeficijent prolaza topline.

Metoda povrata otpadne topline prikazana je na sl.1.

U tablici 1 prikazani su rezultati verifikacijskog proračuna mogućnosti ugradnje kotla na prirodni plin snage 11 MW.

Metoda dubinskog iskorištavanja topline dimnih plinova provodi se na sljedeći način. Početni dimni plinovi 1 prethodno se hlade u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-plin 2, zagrijavajući osušene dimne plinove. Zatim se dimni plinovi 3 konačno hlade u kontaktnom grijaču vode plin-voda 4 na temperaturu blisku rosištu vodene pare, prskajuće vode, za što je preporučljivo koristiti kondenzat dobiven u kondenzatoru. Pritom dio vode isparava, povećavajući sadržaj vlage u dimnim plinovima, a ostatak se zagrijava na istu temperaturu. Vodena para sadržana u dimnim plinovima 5 kondenzira se u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-zrak - kondenzatoru 6 s hvatačem kapljica 7, zagrijavajući zrak. Kondenzat 8 dovodi se za zagrijavanje u kontaktni plinsko-vodni grijač vode 4. Toplina kondenzacije koristi se za zagrijavanje hladnog zraka, koji ventilatori 9 dovode iz okoline kroz kanal 10. Zagrijani zrak 11 šalje se u proizvodnu prostoriju kotlovnica za njegovu ventilaciju i grijanje. Iz ove prostorije zrak se dovodi u kotao kako bi se osigurao proces izgaranja. Osušeni dimni plinovi 12 dovode se pomoću odvodnika dima 13 u površinski pločasti izmjenjivač topline plin-plin 2 za grijanje i šalju u dimnjak 14.

Da bi se spriječila kondenzacija zaostale vodene pare odnesene protokom iz kondenzatora, dio zagrijanih osušenih dimnih plinova 15 (do 10%) miješa se ispred odimovnika 13, čija se vrijednost početno podešava pomoću amortizer 16.

Temperatura zagrijanog zraka 11 kontrolira se promjenom protoka osušenih dimnih plinova 1 ili promjenom protoka zraka, podešavanjem brzine ispušnog ventilatora 13 ili ventilatora 9 ovisno o vanjskoj temperaturi.

Izmjenjivač topline 2 i kondenzator 6 su površinski pločasti izmjenjivači topline izrađeni od unificiranih modularnih paketa, koji su raspoređeni na način da se kretanje nositelja topline odvija u protustruji. Ovisno o volumenu osušenih dimnih plinova, grijač i kondenzator formiraju se od proračunatog broja paketa. Grijač vode 4 je kontaktni izmjenjivač topline plin-voda koji omogućuje dodatno hlađenje dimnih plinova i zagrijavanje vode. Zagrijana voda 17 nakon dodatne obrade koristi se za nadoknadu gubitaka u toplinskoj mreži ili ciklusu parne turbine. Blok 9 je formiran od nekoliko ventilatora za promjenu protoka zagrijanog zraka.

U tablici 1 prikazani su rezultati verifikacijskog proračuna izvedbe instalacije za kotao na prirodni plin snage 11 MW. Proračuni su provedeni za vanjsku temperaturu zraka -20°S. Izračun pokazuje da korištenje kontaktnog plinskog bojlera 4 dovodi do nestanka suhe zone u kondenzatoru 6, intenzivira prijenos topline i povećava snagu instalacije. Postotak povrata topline raste sa 14,52 na 15,4%, dok se temperatura rosišta vodene pare u osušenim dimnim plinovima smanjuje na 17°C. Otprilike 2% toplinske snage se ne iskorištava, već se koristi za rekuperaciju - zagrijavanje osušenih dimnih plinova na temperaturu od 70°C.

Metoda dubinskog iskorištavanja topline dimnih plinova prema kojoj se dimni plinovi prethodno hlade u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-plin, zagrijavanjem osušenih dimnih plinova dodatno se hlade u grijaču vode na temperaturu blisku rosi. točka vodene pare, zagrijavanjem vode, vodena para sadržana u dimnim plinovima kondenzira se u kondenzatoru, zagrijavajući zrak, naznačena time što je između izmjenjivača topline i kondenzatora ugrađen površinski cijevni plinsko-vodeni grijač vode za hlađenje mokrih dimnih plinova. i grijanje vode, dok se glavni povrat topline događa u kondenzatoru tijekom zagrijavanja zraka, a dodatni - u grijaču vode.

Slični patenti:

TVAR: Izum se odnosi na petrokemijsko inženjerstvo i može se koristiti za krekiranje loživog ulja, kao i za zagrijavanje tehnoloških medija (na primjer, ulje, uljna emulzija, plin, njihove smjese) i za druge tehnološke procese koji zahtijevaju intenzivnu opskrbu toplinom.

Izum se odnosi na područje elektroenergetike i može se koristiti u sustavima grijanja i klimatizacije. Izum se sastoji u činjenici da je veza rebrastih cijevi za izmjenu topline u nizu i redova jedna s drugom izvedena uzastopno u jednoj cijevi u jednom ogranku, a susjedne cijevi za izmjenu topline u nizu spojene su jedna s drugom u seriju. međucijevnim prijelazima u obliku zakrivljenih zavoja i opremljeni su lako uklonjivim popravnim i zaštitnim čepovima, broj cijevi spojenih u seriju u nizu i ukupni broj prolaza u svim redovima odabire se ovisno o stvarnim parametrima postojeće toplinske mreže i određuje se hidrauličkom karakteristikom bojlera.

Električni hladnjak koji koristi računalne procesore kao izvor topline. Ovaj radijator za kućanstvo i industrijski prostori, koji kao izvore topline koristi računalne procesore, sadrži grijano kućište koje vrši prijenos topline između izvora topline i okolnog zraka, broj Q procesora raspoređen na broj P tiskane ploče tvoreći radijatorski izvor topline i snažan alat koji izvodi izračune putem vanjskih informacijski sustavi, sučelje čovjek-stroj koje vam omogućuje kontrolu računalne i toplinske snage koju isporučuje radijator, stabilizirano napajanje za razne elektroničke komponente, mrežno sučelje koje vam omogućuje povezivanje radijatora s vanjskim mrežama.

Izum je namijenjen reakcijama parnog reforminga i može se koristiti u kemijskoj industriji. Reaktor za izmjenu topline sadrži više bajunetnih cijevi (4) obješenih na gornji krov (2), koje se protežu do razine donjeg dna (3) i zatvorene su u kućište (1) koje sadrži ulaz (E) i izlaz (S ) cijevi za dimne plinove.

Izum osigurava sustav i metodu za parno-plinski reforming. Metoda kombiniranog ciklusa kogeneracije koja se temelji na rasplinjavanju i metanizaciji biomase uključuje: 1) rasplinjavanje biomase miješanjem kisika i vodene pare dobivene iz postrojenja za separaciju zraka s biomasom, transport dobivene smjese kroz mlaznicu do rasplinjača, rasplinjavanje biomase. na temperaturi od 1500-1800 °C i tlaku od 1-3 MPa za dobivanje sirovog plinificiranog plina i transport pregrijane pare s tlakom od 5-6 MPa, dobivene kao rezultat svrsishodnog povrata topline, do parne turbine ; 2) pretvorba i pročišćavanje: u skladu sa zahtjevima reakcije metanacije, prilagođavanje omjera vodik/ugljik sirovog plinificiranog plina nastalog u koraku 1) na 3:1 pomoću reakcije pomaka i obnavljanje sirovog plinificiranog plina na niskoj temperaturi pomoću metanol za odsumporavanje i dekarbonizaciju, što rezultira pročišćenim sinteznim plinom; 3) provođenje metanacije: uvođenje pročišćenog sintetskog plina iz koraka 2) u sekciju za metanaciju koja se sastoji od sekcije za primarnu metanaciju i sekcije za sekundarnu metanaciju, sekcija za primarnu metanaciju sadrži prvi reaktor za primarnu metanaciju i drugi reaktor za primarnu metanaciju spojen u seriju; dopuštajući da se dio procesnog plina iz drugog primarnog reaktora za metanaciju vrati na ulaz u prvi reaktor za primarnu metanaciju radi miješanja sa svježim napojnim plinom, a zatim da uđe u prvi reaktor za primarnu metanaciju tako da koncentracija reaktanata na ulazu u prvi primarni metanacijski reaktor se smanjuje, a temperaturu sloja katalizatora kontrolira procesni plin; uvođenje sintetskog plina nakon primarne metanacije u sekciju sekundarne metanacije koja sadrži prvi sekundarni reaktor za metanaciju i drugi sekundarni reaktor za metanaciju spojene u seriju, gdje nije veliki broj neizreagirani CO i velika količina CO2 pretvaraju se u CH4, i transport pregrijane pare srednjeg tlaka generirane u sekciji metanacije do parne turbine; i 4) koncentracija metana: koncentracija metana sintetskog prirodnog plina koja sadrži tragove dušika i vodene pare dobivena u koraku 3) adsorpcijom s promjenom tlaka, tako da molarna koncentracija metana doseže 96%, a kalorična vrijednost sintetskog prirodnog plina 8256 kcal./Nm3.

Izum se odnosi na termoenergetiku. Metoda dubinskog iskorištavanja topline dimnih plinova uključuje predhlađenje dimnih plinova u površinskom pločastom izmjenjivaču topline plin-plin, zagrijavanje osušenih dimnih plinova u protustruji radi stvaranja temperaturne rezerve koja sprječava kondenzaciju zaostale vodene pare u dimnjaku. Daljnje hlađenje dimnih plinova na temperaturu blisku rosištu vodene pare provodi se u kontaktnom bojleru plin-voda, koji zagrijava vodu. Ohlađeni vlažni dimni plinovi dovode se u površinski pločasti izmjenjivač topline plin-zrak - kondenzator, gdje se vodena para sadržana u dimnim plinovima kondenzira, zagrijavajući zrak. Osušeni dimni plinovi dovode se dodatnim dimnjakom do površinskog pločastog izmjenjivača topline plin-plin, gdje se zagrijavaju radi sprječavanja moguće kondenzacije vodene pare u plinovodima i dimnjaku i odvode u dimnjak. UČINAK: povećanje učinkovitosti iskorištenja topline dimnih plinova zbog iskorištavanja latentne topline kondenzacije vodene pare i povišene temperature samih dimnih plinova. 1 ilustr., 1 tab.