Технологія утилізації теплоти димових газів з підвищеним вологовмістом для газоспоживальних котлів комунальної теплоенергетики
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.45.09Ключові слова:
дуттьове повітря, вода хімводоочищення, теплова та екологічна ефективністьАнотація
З метою покращення експлуатаційних та екологічних показників газоспоживаючих котельних комунальної теплоенергетики запропоновано для парових та водогрійних котлів комплексну теплоутилізаційну систему підвищеної теплової і екологічної ефективності з підігріванням та зволоженням дуттьового повітря і нагріванням води на хімводоочищення. За умов реалізації цієї технології, теплоутилізаційна система використовує утилізовану теплоту одночасно для різних потреб котельної установки, що дозволяє забезпечити конденсаційним режим роботи теплоутилізаційного обладнання впродовж всього опалювального періоду. Мета роботи полягає у дослідженні теплофізичних аспектів створення та ефективності застосування запропонованої комплексної теплоутилізаційної системи за умов підвищенного вологовмісту димових газів котлів. Виконано розрахункові дослідження тепловологісних характеристик димових газів і приросту КВТП котла при застосуванні зазначеної комплексної теплоутилізаційної системи, в якій реалізується підігрівання і зволоження дуттьового повітря та нагрівання (або без нього) холодної води на технологічні потреби для різних типів котлів (парового і водогрійного) і відповідних режимів їхньої роботи. Викладено результати досліджень основних характеристик цієї системи в залежності від типу та навантаження котла і проведено їх зіставлення з відповідною системою без нагрівання води системи хімводоочищення. Порівняльний аналіз отриманих даних та зіставлення характеристик теплоутилізаційних систем здійснено за такими параметрами, як: їхня теплопродуктивність Q, приріст КВТП котла Δη, обумовлений їхнім застосуванням, параметри нагрівання та зволоження дуттьового повітря і димових газів після теплоутилізаційної установки. Показано, що дана система забезпечує приріст коефіцієнта використання теплоти палива котла на 11...18 % та скорочення до 60 % викидів оксидів азоту в навколишнє середовище. Також досягається значне зменшення вологовмісту димових газів після теплоутилізаційної установки, отже і втрат теплоти з відхідними газами.
Посилання
Sigal, A. I. Vliyaniye vlagi v dutyevom vozdukhe na effektivnost raboty kotlov promyshlennoy i kommunalnoy energetiki [Effect of moisture in the blown air on the efficiency of the boilers of industrial and municipal energy]. Teploenergetika [Thermal Engineering], 2004, 12, 34-37.
Bukharkin, E. N. K voprosu ob uluchshenii ekologicheskikh pokazateley gazoispolzuyushchikh ustanovok [On the issue of improving the environmental performance of gas-using facilities]. Promyshlennaya energetika [Industrial power engineering], 2004, 6, 40-42.
Jeong, K., Kessen, M. J., Bilirgen, H., et. al. Analytical modeling of water condensation in condensing heat exchanger. Int. J. Heat Mass Transfer, 2010, 53, 2361-2368, doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.02.004.
Jia, L., Peng, X. F., Yan, Y. et. al. Effects of water vapor condensation on the convection heat transfer of wet flue gas in vertical tube. Int. J. Heat Mass Transfer, 2001, 44, 4257-4265, doi: 10.1007/s00231-006-0148-0.
Lee, J., Kim, T. J., Kim, M. H. Experimental study on the heat and mass transfer of teflon-coated tubes for the latent heat recovery. Heat Transfer Eng., 2005, 26 (2), 28-37, doi: 10.1080/01457630590897079.
Levy, E., Bilirgen, H., Jeong, K. et. al. Recovery of water from boiler flue gas. Energy Research Center Lehigh University, 2008, 81.
Rączka, P., Wójs, K. Projektowanie kondensacyjnego wymiennika ciepła odpadowego. Rynek Energii, 2014, 111, 87-92.
Shi, X., Che, D., Agnew, B. et. al. An investigation of the performance of compact heat exchanger for latent heat recovery from exhaust flue gases. Int. J. Heat Mass Transfer, 2011, 54, 606-615, doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.
Fialko, N., Navrodskaya, R, Presich, G. et. al. Kombinirovannyye teploutilizatsionnyye sistemy kotlov s povyshennym vlagosoderzhaniyem otkhodyashchikh gazov [Combined heat recovery systems of boilers with increased moisture content of flue gases]. Tekhnologicheskiye sistemy [Technological systems], 2016, 4 (77), 94-103.
Fialko, N., Navrodskaya, R, Gnedash, G. et. al. Povysheniye effektivnosti kotel'nykh ustanovok kommunal'noy teploenergetiki putem kombinirovannogo ispol'zovaniya teploty otkhodyashchikh gazov [Efficiency increase of municipal power boiler-installations system by the combined use of exhaust gases for heating]. Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal «Al'ternativnaya energetika i ekologiya» [International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology], 2014, 15, 126-129.
Fialko, N., Presich, G., Navrodska, R., Gnedash, G. et. al. Ekolohichna efektyvnist kombinovanykh system utylizatsiyi teploty vykydnykh haziv kotelnoyi ustanovky [Ecological efficiency of combined heat recovery systems waste of exhaust gases for boiler plant]. Visnyk Natsionalnoho universytetu Lvivska politekhnika. Teoriya i praktyka budivnytstva [Bulletin of Lviv Polytechnic National University. The theory and practice of construction], 2013, 755, 429-434.
Novakivskii, M. Kompleksni teploutylizatsiyni systemy dlya kotliv maloyi ta serednoyi potuzhnosti z pidvyshchenym volohovmistom vidkhidnykh haziv [Complex heat-utilization systems for low and middle power boilers with increased moisture content of waste gases]. The thesis for a Degree of “Candidate of Technical Science”, specialty 05.14.06 / NAS of Ukraine, Kyiv, 2017, 21.
Gnedash, G. Enerhooshchadni kombinovani vodo-povitrohriyni teploutylizatsiyni systemy dlya kotliv komunalnoyi teploenerhetyky [Energy-efficient combined heat recovery water-air heating systems for municipal boilers]. The thesis for a Degree of “Candidate of Technical Science”, specialty 05.14.06 / NAS of Ukraine, Kyiv, 2014, 23.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
