İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, genç bilim adamları size minnettar olacaktır.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Devlet yüksek mesleki eğitim kurumu

Perm Ulusal Araştırma Politeknik Üniversitesi

Bereznikovsky şubesi

Ölçek

"Kaynak tasarrufu" disiplininde

"Atık baca gazlarından ısı kullanımı" konulu

Çalışma bir öğrenci tarafından yapıldı

eiU-10z grubu (2)

Powels Yu.S.

Çalışma öğretmen tarafından kontrol edildi

N.P. Nechaev

Berezniki 2014

Giriş

1. Genel bilgiler

3. Atık ısı kazanları

Sonuç

Giriş

Teknolojideki gazlar çoğunlukla yakıt olarak kullanılır; kimya endüstrisi için hammaddeler: kaynakta kimyasal maddeler, metallerin gazla kimyasal-ısıl işlemden geçirilmesi, bazı biyokimyasal işlemlerde inert veya özel bir atmosfer yaratılması, vb .; ısı taşıyıcıları; mekanik işlerin gerçekleştirilmesi için çalışma ortamı (ateşli silahlar, jet motorları ve mermiler, gaz türbinleri, buhar ve gaz tesisatları, pnömatik taşıma, vb.): gaz boşaltımı için fiziksel bir ortam (gaz boşaltma tüplerinde ve diğer cihazlarda).

Atık baca gazlarının kullanımına daha yakından bakalım.

gaz bacası ısı reküperatörü

1. Genel bilgiler

Baca gazları, ısıtılmış metalurji ünitelerinin çalışma alanından çıkan organik yakıtların yanma ürünleridir.

Atık gazlar (ikincil enerji kaynakları) - yakıtın yanması sonucu oluşan gazların yanı sıra teknolojik süreçler, fırını veya üniteyi terk eder.

Fiziksel ısının atık gazlar tarafından kullanımı miktarları, bileşimleri, ısı kapasiteleri ve sıcaklıkları ile belirlenir. Oksijen dönüştürücülerin egzoz gazlarının en yüksek sıcaklığı (1600-1800 ° C), yüksek fırın sobalarının egzoz gazlarının en düşük sıcaklığı (250-400 ° C). Atık gaz ısısının kullanımı farklı şekillerde düzenlenmiştir. Rejeneratif veya kapalı soğutma ile atık gaz ısısı doğrudan teknolojik sürecin verimliliğini artırmak için kullanılır (rejeneratörlerin veya reküperatörlerin ısıtılması, parti veya proses ürünü vb.). Rejeneratif soğutmanın bir sonucu olarak, egzoz gazlarının tüm ısısı kullanılmazsa, atık ısı kazanları kullanılır. Atık gazların fiziksel ısısı da entegre gaz türbini tesislerinde elektrik üretmek için kullanılır. Yüksek fırın gaz yüksek fırın tozu, açık ocakların gazlarında bulunan demir oksitler ve egzoz gazlarının içerdiği oksijen dönüştürücüler, gaz temizleme ünitelerinde yakalanır ve geri dönüşüm ürünü olarak teknolojik sürece geri döner.

2. Hava ve gaz ısıtmak için rejeneratörler ve reküperatörler

Yukarıda bahsedildiği gibi rejeneratörlerde veya reküperatörlerde fırınların çalışma odalarından çıkan baca gazlarının ısısı kullanılarak hava ve gaz ısıtılır. Rejeneratörler, hava ve gazın 1000 - 1200 ° 'ye kadar ısıtıldığı açık ocaklı çelik üretim fırınlarında kullanılır. Rejeneratörlerin çalışma prensibi, iki ısı tüketen tuğla nozülün (ızgaralar) fırının çalışma odasından çıkan gazlarla dönüşümlü olarak ısıtılması ve ardından ısıtılmış gaz veya havanın ısıtılmış nozülden geçirilmesinden oluşur. Rejeneratörlerde gazın veya havanın ısıtılması, rejeneratörleri ısıtmaya, sonra soğutmaya çevirmekle ilişkilidir. Bu, fırının çalışma odasındaki alevin yönünde periyodik değişiklikleri gerektirir ve bu da yanma cihazlarının değiştirilmesini gerektirir; böylelikle fırının tüm operasyonu tersine çevrilebilir hale gelir. Bu, fırının tasarımını karmaşıklaştırır ve işletme maliyetini arttırır, ancak fırının çalışma alanında sıcaklıkların eşit dağılımına katkıda bulunur.

Bir yüzey ısı eşanjörü olan reküperatörün çalışma prensibi, sürekli ısı transferi, fırın çalışma odasından çıkan baca gazları, ısıtılmış hava veya gazlı yakıttır.

Reküperatör, gazların tek yönde sürekli hareketi ile karakterize edilir, bu da fırınların tasarımını büyük ölçüde basitleştirir ve inşaat ve işletme maliyetini düşürür.

İncirde. Şekil 1, boruların sekizgen seramik elemanlardan oluştuğu ve borular arasındaki boşluğun şekilli karolarla kaplandığı ortak bir seramik reküperatörü göstermektedir. Baca gazları boruların içinde hareket eder ve ısınan hava dışarıda (enine yönde). Boruların et kalınlığı 13 - 16 mm'dir ve önemli termal direnç gösterir. Isı transfer katsayısı (hava yüzeyine göre) 6 - 8 W / (m2 derece) 'dir. Seramik reküperatörlerin elemanları şamottan veya daha sonra ateşleme ile daha fazla ısı ileten refrakter kütleden yapılır. Seramik reküperatörlerin avantajları yüksek ateş direnci ve iyi termal stabiliteleridir - çok yüksek sıcaklığa sahip baca gazları reküperatörden geçirildiğinde malzeme bozulmaz.

Şekil: 1. Borulu seramik reküperatör.

1 - ısıtılmış hava; 2 - baca gazları; 3 - soğuk hava; 4 - seramik borular; 5 - bölümler.

Seramik reküperatörlerin dezavantajları arasında düşük yoğunlukları, yüksek ısı kapasiteleri, baca gazlarından havaya zayıf ısı transferi ve sallanma ve bozulmalardan dolayı eleman bağlantılarının bozulması yer alır. Bu dezavantajlar, seramik reküperatörlerin dağılımını ciddi şekilde sınırlar ve bunlar yalnızca, hiçbir darbe mekanizmasının bulunmadığı atölyelerde (örneğin buhar çekiçleri) sürekli çalışan fırınlarda kullanılır.

En yaygın olanı, en uygun gelişme beklentilerine sahip olan metal geri kazanıcılardır. Bu tür geri kazanıcıları kurmanın ekonomik fizibilitesi, inşaat maliyetlerinin hızlı geri ödemesi (0,25 - 0,35 yıl) ile doğrulanmaktadır.

Metal geri kazanıcılar, verimli ısı transferi, düşük ısı kapasitesi ve sonuç olarak normal çalışma ve yüksek yoğunluk için hızlı hazır olma özellikleriyle ayırt edilir. Metal reküperatörlerin elemanları, bağlı olarak çeşitli metallerden yapılır. çalışma sıcaklığı reküperatörden geçen baca gazlarının malzemesi ve bileşimi. Basit demirli metaller - karbon çeliği ve dökme gri dökme demir - düşük sıcaklıklarda (500 ° C) yoğun bir şekilde oksitlenmeye başlar ve bu nedenle alaşım katkı maddeleri olarak nikel, krom, silikon, alüminyum içeren reküperatörlerin imalatında ısıya dayanıklı dökme demir ve çelik kullanılır, metalin kireç oluşumuna karşı direncini artıran titanyum vb.

300-400 ° C'ye kadar hava ısıtmalı düşük sıcaklıklı bir reküperatörün tasarım çözümü nispeten basittir. Hava ve gazlı yakıtı 700 - 900 ° C'ye ısıtmak için yüksek sıcaklıklı bir reküperatörün oluşturulması, henüz tam olarak çözülmemiş ciddi bir teknik problemdir. Zorluğu, güvenilir iş aşındırıcı aşınmaya neden olan asılı kül, siyah karbon, şarj vb. katı parçacıklar taşıyan yüksek sıcaklıkta baca gazları kullanan uzun süreli çalışma sırasında geri kazanıcılar. Bu parçacıklar akıştan düştüğünde, ısı eşanjörünün gaz tarafındaki ısıtma yüzeyi kirlenir. Tozlu havada, ısıtma yüzeyi de hava tarafından kirlenir. Tüp tabakalarına gömülü olan ayrı tüp reküperatör boru demetleri, farklı sıcaklık koşullarında gazlar boyunca çalışır, ısınır ve farklı şekillerde genişler.

Boru genleşmesindeki bu fark, uygulanması zor olan farklı dengeleme gerektirir. İncirde. Şekil 2, ısıtma yüzeyi kollektörlere (kutulara) kaynaklanmış serbest asma halkalarından oluşan boru şeklindeki bir reküperatörün başarılı bir tasarımını göstermektedir. Reküperatör, havanın boru demetleri boyunca hareket eden baca gazlarına doğru art arda geçtiği iki bölümden oluşur. Döngü reküperatörü, güvenilir çalışma için çok önemli bir koşul olan termal genleşme için iyi bir kompanzasyona sahiptir.

Şekil: 2. Bir domuz üzerine kurulum için boru şeklindeki halka şeklindeki reküperatör (fırının çatısına da monte edilebilir).

İncirde. 3 gösteri devre şeması ısıtılmış havanın yüksek hızda sürüldüğü eş merkezli bir boşluk oluşturan iki çelik silindirden oluşan yüksek sıcaklık radyasyon yarıklı bir reküperatör. Sıcak baca gazları silindir içinde hareket eder ve iç silindirin yüzeyine yayılır. Borulu bir reküperatör, kullanımda oluklu bir reküperatörden daha güvenilirdir. Radyasyon reküperatörlerinin avantajları şunlardır: yüksek gaz sıcaklıklarında (800 - 1200 ° C) yoğun radyan ısı transferi nedeniyle daha düşük ısıya dayanıklı çelik tüketimi ve ısıtma yüzeyinin kirlenmeye karşı daha az hassasiyeti. Radyant reküperatöründen sonra, radyant reküperatöründen sonra gazların sıcaklığı hala çok yüksek olduğundan, bir konvektif reküperatör kurulmalıdır.

Şekil: 3. Radyasyon çeliği reküperatörlerinin şemaları.

a - halka şeklinde (oluklu); b - tek sıralı ekranlı boru şeklinde.

İncirde. Şekil 4, çift sirkülasyon borulu bir reküperatörü göstermektedir. Soğuk hava önce iç borulardan, ardından boruların eşmerkezli boşluklarından geçerek sıcak hava kollektörüne girer. İç borular dolaylı bir ısıtma yüzeyi görevi görür.

Borulu reküperatörler çok yoğundur ve bu nedenle gazlı yakıtları ısıtmak için de kullanılabilir. Isı transfer katsayısı 25 - 40 W / (m2 deg) 'e ulaşabilir. Plaka reküperatörlerinin üretimi daha zordur, daha az yoğun ve dayanıklıdır ve nadiren kullanılır. Fırından ayrı olarak monte edilen reküperatörler, atölye odasında bir miktar ek yer kaplar, çoğu durumda bu onların kullanımını engeller, ancak reküperatörleri fırın üzerine veya fırının altına başarıyla yerleştirmek çoğu zaman mümkündür.

Şekil: 4. Çift sirkülasyonlu çelik boru reküperatör.

3. Atık ısı kazanları

Atık ısı kazanlarında buhar üretmek için ısıtma havası ve gazlı yakıtın yanı sıra fırınlardan çıkan baca gazlarının ısısı da kullanılabilir. Isıtılmış gaz ve hava fırın ünitesinde kullanılırken, buhar dış tüketicilere (üretim ve enerji ihtiyaçları için) gönderilir.

Her durumda, en büyük ısı geri kazanımı için, yani ısıtılmış yanma bileşenlerinden (gazlı yakıt ve hava) ısı şeklinde fırının çalışma alanına geri döndürmek için çaba gösterilmelidir. Aslında, ısı geri kazanımındaki bir artış, yakıt tüketiminde bir azalmaya ve teknolojik sürecin yoğunlaşmasına ve iyileştirilmesine yol açar. Bununla birlikte, reküperatörlerin veya rejeneratörlerin varlığı, her zaman atık ısı kazanlarının kurulması olasılığını ortadan kaldırmaz. Her şeyden önce, atık ısı kazanları, nispeten yüksek egzoz baca gazı sıcaklığına sahip büyük fırınlarda uygulama buldu: açık ocaklı çelik üretim fırınlarında, bakır eritme yankılanma fırınlarında, çimento klinkeri yakmak için döner fırınlarda, kuru bir çimento üretim yöntemiyle, vb.

Şekil: 5. Gaz borulu atık ısı kazanı TKZ, KU-40 tipi.

1 - kızdırıcı; 2 - boru şeklindeki yüzey; 3 - duman tahliyesi.

500 - 650 ° C sıcaklıkta açık ocak fırınlarının rejeneratörlerinden çıkan baca gazlarının ısısı, çalışma akışkanının doğal sirkülasyonu olan gaz borulu atık ısı kazanlarında kullanılır. Gaz borulu kazanların ısıtma yüzeyi, içinden baca gazlarının yaklaşık 20 m / s hızla geçtiği duman borularından oluşur. Isı, gazlardan ısıtma yüzeyine konveksiyon yoluyla aktarılır ve bu nedenle hızdaki artış, ısı transferini artırır. Gaz borulu kazanların kullanımı kolaydır, montaj sırasında astar ve çerçeve gerektirmez ve yüksek gaz yoğunluğuna sahiptir.

İncirde. Şekil 5, 40,000 m3 / saate kadar baca gazlarının geçişine yönelik bir bakış açısıyla, ortalama verimlilik D avg \u003d 5,2 t / sa olan Taganrog tesisinin gaz borulu bir kazanını göstermektedir. Kazan tarafından üretilen buhar basıncı 0,8 MN / m2'dir; sıcaklık 250 ° C Kazandan önceki gaz sıcaklığı, kazandan sonra 200-250 ° С arasında 600 ° С'dir.

Cebri sirkülasyonlu kazanlarda, ısıtma yüzeyi, konumu doğal sirkülasyon koşulları ile sınırlı olmayan bobinlerden oluşur ve bu nedenle bu tür kazanlar kompakttır. Serpantin yüzeyleri küçük çaplı borulardan yapılmıştır, örneğin d \u003d 32 × 3 mm, bu da kazanın ağırlığını daha hafif hale getirir. Çoklu sirkülasyonla, sirkülasyon hızı 5 - 18 olduğunda, tüplerdeki su hızı 1 m / s'den az olmamak üzere önemlidir, bunun sonucunda serpantinlerdeki sudan çözünmüş tuzların çökelmesi azalır ve kristal ölçeği yıkanır. Bununla birlikte, kazanlar, katyon değişim filtreleri ile kimyasal olarak işlenmiş suyla ve geleneksel buhar kazanları için besleme suyu standartlarını karşılayan diğer su arıtma yöntemleriyle çalıştırılmalıdır.

Şekil: 6. Çoklu zorunlu sirkülasyonlu bir atık ısı kazanının şeması.

1 - ekonomizör yüzeyi; 2 - buharlaşan yüzey; 3 - kızdırıcı; 4 - davul toplayıcı; 5 - sirkülasyon pompası; 6 - çamur tuzağı; 7 - duman tahliyesi.

İncirde. Şekil 6, dikey bacalardaki batarya ısıtma yüzeylerinin yerleşimini göstermektedir. Buhar-su karışımının hareketi bir sirkülasyon pompası ile gerçekleştirilir. Bu tip kazan tasarımları Tsentroenergochermet ve Gipromez tarafından geliştirilmiş olup, ortalama 5-18 t / h buhar kapasitesi ile 50-125 bin m3 / saate kadar baca gazı debileri için üretilmektedir.

Buharın maliyeti 1,2 - 2 ruble / ton buhar yerine 0,4 - 0,5 ruble / tondur. buhar türbinleri CHP ve endüstriyel kazan evlerinden gelen buhar için 2-3 ruble / t. Buharın maliyeti duman aspiratörlerinin çalıştırılması için gereken enerji maliyetleri, su hazırlama maliyetleri, amortisman, onarım ve bakım maliyetlerinden oluşur. Kazandaki gaz hızı 5 ila 10 m / s'dir, bu da iyi bir ısı transferi sağlar. Gaz yolunun aerodinamik direnci 0,5 - 1,5 kn / m2'dir, bu nedenle ünitenin aspiratörden yapay bir çekişe sahip olması gerekir. Atık ısı kazanlarının kurulumuna eşlik eden itme kuvvetinin güçlendirilmesi, kural olarak, açık ocak fırınlarının çalışmasını iyileştirir. Bu tür kazanlar fabrikalarda yaygınlaşmıştır, ancak iyi çalışmaları için, ısıtma yüzeylerinin toz ve cüruf partiküllerinin sürüklenmesinden korunması ve ısıtma yüzeylerinin aşırı ısıtılmış buharla üflenerek, suyla durulama (kazan durduğunda), titreşim vb.

Şekil: 7. Atık ısı kazanı KU-80'in kesiti. 1 - buharlaşan yüzey; 2 - kızdırıcı; 3 - davul; 4 - sirkülasyon pompası.

Bakır eritme yankılanma fırınlarından gelen baca gazlarının ısısını kullanmak için doğal sirkülasyonlu su borulu kazanlar kurulur (Şekil 7). Bu durumda baca gazları çok yüksek bir sıcaklığa (1100 - 1250 ° C) sahiptir ve 100 - 200 g / m3'e kadar tozla kirlenmiştir ve tozun bir kısmı yüksek aşındırıcı (aşındırıcı) özelliklere sahiptir, diğer kısmı yumuşatılmış durumdadır ve cüruf yapabilir kazan ısıtma yüzeyi. Bizi bu fırınlarda ısı geri kazanımını bırakmaya zorlayan ve kendimizi atık ısı kazanlarında baca gazı kullanımı ile sınırlandıran gazların yüksek toz içeriğidir.

Gazlardan elek buharlaşan yüzeylere ısı transferi çok yoğundur, çünkü cüruf partiküllerinin yoğun buharlaşması sağlanır, soğutma, granülleşme ve cüruf hunisine düşme, kazanın konvektif ısıtma yüzeyinin cüruflanmasını engeller. Nispeten düşük sıcaklıkta (500-700 ° C) gazların kullanımı için bu tür kazanların kurulması, radyasyonla zayıf ısı transferi nedeniyle pratik değildir.

Yüksek sıcaklık fırınları metal reküperatörlerle donatıldığında, atık ısı kazanlarının doğrudan fırınların çalışma odalarının arkasına kurulması tavsiye edilir. Bu durumda kazandaki baca gazı sıcaklığı 1000 - 1100 ° C'ye düşer. Bu sıcaklıkta, reküperatörün ısıya dayanıklı bölümüne zaten yönlendirilebilirler. Gazlar çok fazla toz taşıyorsa, atık ısı kazanı, sürüklenmenin gazlardan ayrılmasını sağlayan ve reküperatörün çalışmasını kolaylaştıran bir elek kazanı cüruf granülatörü şeklinde düzenlenir.

Sonuç

Yakıt çıkarma ve enerji üretimi maliyetleri arttıkça yanıcı gazlar, ısı, ısıtılmış hava ve su şeklindeki dönüşümde bunların daha eksiksiz kullanılması ihtiyacı da artmaktadır. İkincil enerji kaynaklarının kullanımı genellikle ek sermaye yatırımları ve bakım personeli sayısındaki artışla ilişkilendirilse de, önde gelen işletmelerin deneyimi ikincil enerji kaynaklarının kullanımının ekonomik olarak çok karlı olduğunu doğrulamaktadır.

Kullanılan literatür listesi

1. Rosengart Yu.I. Demir metalurjisinin ikincil enerji kaynakları ve kullanımları. - К .: "Lise", 2008. - 328p.

2. Shchukin A. A. Fabrikaların endüstriyel fırınları ve gaz tesisleri. Üniversiteler için ders kitabı. Ed. 2. devir M., "Enerji", 1973.224 s. silt ile.

3. Kharaz DI Kimyasal üretimde ikincil enerji kaynaklarını kullanma yolları / DI Kharaz, BI Psakhis. - M .: Kimya, 1984. - 224 s.

Allbest.ru'da yayınlandı

Benzer belgeler

Hazne yanması için katı yakıt hazırlama işleminin açıklaması. Enerji ve ısı üretimi için teknolojik bir şema oluşturulması. Kazanın malzeme ve ısı dengesinin hesaplanması. Baca gazlarını kükürt ve nitrojen oksitlerden temizleme yöntemleri.

dönem ödevi, 04/16/2014 eklendi


Reküperatör tasarımı. Hava hareketi yolundaki dirençlerin hesaplanması, toplam kayıplar. Fan seçimi. Baca gazlarının hareket yolu boyunca kafa kayıplarının hesaplanması. Yaban domuzu tasarımı. Baca gazı miktarının belirlenmesi. Baca hesabı.

dönem ödevi, 07/17/2010 eklendi


Teorik temel emilim. Gazların sıvılardaki çözümleri. Atık gazların asidik safsızlıklardan arındırılması için absorpsiyon yöntemlerinin gözden geçirilmesi ve karakterizasyonu, avantaj ve dezavantajlarının değerlendirilmesi. Gaz temizleme cihazlarının teknolojik hesabı.

dönem ödevi, 04/02/2015 eklendi


Çimento fabrikası klinker fırınından çıkan atık gaz ısısının kullanılması için tesisatın hesaplanması. Karmaşık baca gazı arıtımı için yıkayıcılar. Birinci ve ikinci aşamaların ısı geri kazanım ünitelerinin parametreleri. Tasarlanan sistemin ekonomik parametrelerinin belirlenmesi.

dönem ödevi eklendi 06/15/2011


Baca gazı özellikleri. Bir kontrol döngüsünün geliştirilmesi. Gaz analizörü: amaç ve kapsam, çalışma koşulları, işlevsellik... Elektro-pnömatik dönüştürücü 8007 serisi. Pnömatik kontrol valfi.

dönem ödevi, 07/22/2011 eklendi


Petrol hidrokarbonlarının işlenme süreçlerinde ayrışması sırasında oluşan gazların türleri ve bileşimi. Doymuş ve doymamış gazların ve mobil gaz-benzin tesislerinin ayrılması için tesisatların kullanılması. İşleme gazlarının endüstriyel uygulamaları.

özet, eklendi 02/11/2014


Novokuznetsk alüminyum izabe tesisinin kalite yönetim sistemi. Alüminyumun elektrolitik üretiminde gazların oluşumu. Atık gazların kuru temizleme teknolojisinin özellikleri, reaktör çeşitleri, florlu alüminayı yakalamak için cihazlar.

uygulama raporu, 07/19/2015 eklendi


Yanma için gerekli hava miktarını belirlemek için yakıt yanmasının hesaplanması. Yanma ürünlerinin yüzde bileşimi. Fırının çalışma alanının boyutlarının belirlenmesi. Refrakter kaplama ve baca gazı bertaraf yönteminin seçimi.

dönem ödevi eklendi 05/03/2009


Teknolojik fırının atık gazlarının ısısını kullanmak için ünitenin teknolojik şemasının açıklaması. Gazların yanma süreci, yakıt bileşimi ve ortalama özgül ısı kapasitelerinin hesaplanması. Fırının ısı dengesi ve veriminin hesaplanması. Atık ısı kazanı ekipmanı.

10/07/2010 tarihinde dönem ödevi eklendi


Bir kok fırını karışımının yanmasının hesaplanması ve doğal gazlar verilen kompozisyonlara göre. Yakıtın yanma ısısı. Metalin fırınlarda ısıtma işlemi, çalışma alanının boyutu. Duvardan yansıyan ısıyı hesaba katarak yanma ürünlerinden metale salım.

RU 2436011 patentinin sahipleri:

Buluş, ısı enerjisi mühendisliği ile ilgilidir ve hidrokarbon yakıtla çalışan kazanları çalıştıran herhangi bir kuruluşta kullanılabilir. Buluşun amacı, baca gazlarında bulunan su buharının düşük dereceli yoğuşma ısısını kullanma verimliliğini arttırmaktır. Baca gazı ısı geri kazanım cihazı, içinde ilk baca gazlarının soğutulduğu bir gaz-gaz yüzey plakalı ısı eşanjörü içerir ve kurutulmuş baca gazlarını ters akımda ısıtır. Soğutulan ıslak baca gazları, havayı ısıtarak baca gazlarında bulunan su buharının yoğunlaştığı bir gaz-hava yüzey plakalı ısı eşanjörü-kondansatörüne beslenir. Isıtılmış hava, mahalleri ısıtmak ve kazanda gaz yanma işleminin ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılır. Ek işlemden sonra, kondens, ısıtma sistemindeki veya buhar türbini döngüsündeki kayıpları yenilemek için kullanılır. Kurutulmuş baca gazları, gaz kanallarında olası su buharının yoğunlaşmasını önlemek için ısıtıldıkları yukarıda açıklanan ısıtıcıya ilave bir duman tahliye cihazı ile beslenir baca ve bacaya gönderilir. 2 yok. f-ly, 1 dwg

Buluş, termal enerji mühendisliği ile ilgilidir ve hidrokarbon yakıtıyla kazanları çalıştıran herhangi bir işletmede kullanılabilir.

Kazanın çıkış bacasına girişine ve gaz çıkışından çıkışına bağlanan, bacaya bir duman aspiratörü ve ısıtma ve hava kanallarına sahip bir hava ısıtıcısı ile donatılmış bir kontak su ısıtıcısı içeren bilinen kazan tesisi (SSCB yazar sertifikası No. 1086296, F22B 1/18, 1984).

Kurulum aşağıdaki gibi çalışır. Kazandan çıkan gazların ana kısmı egzoz gazı kanalına, geri kalan gazlar ise ısıtma devresine gider. Egzoz gazı kanalından gazlar, baca gazlarında bulunan su buharının yoğunlaşmasının gerçekleştiği bir temas suyu ısıtıcısına yönlendirilir. Daha sonra gazlar damla tutucudan geçer ve gaz çıkış kanalına girer. Dış hava, ısıtma yolundan akan gazlarla ısıtıldığı hava ısıtıcısına girer ve soğutulmuş gazlarla karıştığı ve ikincisinin nem içeriğini azalttığı gaz çıkış kanalına yönlendirilir.

Dezavantajları. Isıtma sisteminde kullanım için kabul edilemez kalitede ısıtılmış su. Su buharının yoğunlaşmasını önlemek için ısıtılmış havanın sadece bacaya verilmesi için kullanılması. Ana görev belirlendiğinden beri düşük derecede atık gaz ısı kullanımı - baca gazlarının nemini alma ve çiy noktası sıcaklığını düşürme.

KSk tipi Kostroma ısıtma tesisi ısıtıcıları tarafından seri olarak üretildiği bilinmektedir (Kudinov A.A. Isı üreten tesisatlarda enerji tasarrufu. - Ulyanovsk: UlSTU, 2000. - 139, s. 33), ısı değişim yüzeyi nervürlü bimetal tüplerden yapılmış bir gaz-su yüzeyli ısı eşanjöründen oluşur, süzgeç, kontrol vanası, damlama tepsisi ve hidropnömatik üfleyici.

KSK tipi ısıtıcılar aşağıdaki şekilde çalışır. Baca gazları, onları iki akıma ayıran kontrol vanasına girer, ana gaz akışı bir ağ filtreden ısı eşanjörüne ve ikincisi de gaz kanalının baypas hattından yönlendirilir. Isı eşanjöründe, baca gazlarının içerdiği su buharı kanatlı borular üzerinde yoğunlaşarak içinden akan suyu ısıtır. Ortaya çıkan yoğuşma suyu bir haznede toplanır ve ısıtma sistemi telafi devresine pompalanır. Isı eşanjöründe ısınan su tüketiciye verilmektedir. Isı geri kazanım ünitesi çıkışında kurumuş baca gazları, baca gazı kanalının baypas hattından orijinal baca gazları ile karıştırılarak duman aspiratöründen bacaya yönlendirilir.

Dezavantajları. Isı eşanjörünün konvektif kısmının tamamının yoğuşma modunda çalışması için, konvektif paket içindeki su ısıtma sıcaklığının 50 ° C'yi geçmemesi gerekir. Bu tür suyu ısıtma sistemlerinde kullanmak için ek olarak ısıtılmalıdır.

Gaz kanallarında ve bacada kalan baca gazlarının artık su buharlarının yoğuşmasını önlemek için orijinal gazların bir kısmı baypas kanalından kuru baca gazlarına ilave edilerek sıcaklıkları arttırılır. Bu katkı ile egzoz baca gazlarındaki su buharı içeriği de artarak ısı geri kazanım verimini düşürür.

Baca gazlarından ısı geri kazanımı için bilinen kurulum (RF patent No. 2193727, F22B 1/18, F24H 1/10, 20.04.2001), gaz kanalı sprinklerine monte edilmiş dağıtıcı nozullar, bir kullanım ısı eşanjörü ve ısıtılmış yolu girişe bağlı bir ara ısı eşanjörü içerir nem tuzağına. Sprinkler, nozulları ısı eşanjörlerine zıt yönde yönlendirilmiş olan, sprinklerden aynı mesafede birbirinin karşısına yerleştirilmiş olan söz konusu ısı eşanjörlerinin önüne yerleştirilmiştir. Tesisat ayrıca, gaz kanalına monte edilen ve ısıtılmış yolu ara ısı taşıyıcının ısı eşanjörüne girişte ve sprinkler çıkışında bağlanan sprinklerin üzerinde bulunan sulama suyunu ısıtmak için bir ısı eşanjörü ile donatılmıştır. Tüm ısı eşanjörleri yüzeylidir, boru şeklindedir. Borular, ısıtma yüzeyini arttırmak için kanatlanabilir.

Bu tesisatın bilinen bir çalışma yöntemi vardır (20.04.2001 tarihli RF patent No. 2193728, F22B 1/18, F24H 1/10), buna göre gaz kanalından geçen baca gazları çiğ noktasının altına soğutulur ve tesisattan çıkarılır. Tesisatta su, kullanım ısı eşanjöründe ısıtılır ve tüketiciye boşaltılır. Kullanım ısı eşanjörünün dış yüzeyine bir ara ısı taşıyıcısı püskürtülür - bir sprinklerden gelen su, gazların akışına karşı yönlendirilmiş dağıtım memeleri ile. Bu durumda, ara ısı taşıyıcı, kullanım ısı eşanjörünün karşısındaki ve sprinklerden kullanım ısı eşanjörü ile aynı mesafede bulunan gaz kanalına monte edilmiş bir ısı eşanjöründe önceden ısıtılır. Daha sonra ara ısı taşıyıcı, gaz kanalına takılan ve sprinklerin üzerinde bulunan sulama suyunun ısıtılması için ısı eşanjörüne beslenir, gerekli sıcaklığa kadar ısıtılır ve sprinklere gönderilir.

Tesisatta birbirinden bağımsız iki su akışı akar: temiz, ısı transfer yüzeyinden ısıtılır ve egzoz gazları ile doğrudan temas sonucu ısıtılan sulama. Temiz su akışı, tüplerin içinden akar ve kirlenmiş sulama suyu akışından duvarlarla ayrılır. Boru demeti, sulama suyu ve baca gazlarının gelişmiş bir temas yüzeyini oluşturmak için tasarlanmış bir meme görevi görür. Salmastranın dış yüzeyi, aparat içindeki ısı alışverişini yoğunlaştıran gazlar ve sulama suyu ile yıkanır. Egzoz gazlarının ısısı, aktif paketin boruları içinde akan suya iki şekilde aktarılır: 1) gazların ve sulama suyunun ısısının doğrudan aktarılması nedeniyle; 2) gazlarda bulunan su buharının bir kısmının ambalaj yüzeyinde yoğunlaşmasından dolayı.

Dezavantajları. Memenin çıkışındaki ısıtılmış suyun son sıcaklığı, ıslak gaz termometresinin sıcaklığı ile sınırlıdır. 1.0-1.5 fazla hava oranına sahip doğal gaz yakılırken, baca gazlarının yaş termometresinin sıcaklığı 55-65 ° C'dir. Bu sıcaklık, bu suyu ısıtma sisteminde kullanmak için yeterli değildir.

Baca gazları aparatı% 95-100 bağıl nem ile terk eder, bu da ondan sonra gaz çıkışındaki gazlardan su buharının yoğunlaşması olasılığını ortadan kaldırmaz.

Kullanım, teknik öz ve elde edilen teknik sonuç açısından talep edilen buluşa en yakın olanı, doğrudan akış şemasına göre dahil edilmiş, bir temaslı ısı eşanjörü, bir damla tutucu, bir gaz-gaz ısı eşanjörü içeren bir ısı eşanjörüdür (RF patent No. 2323384, F22B 1/18, 08.30.2006), gaz kanalları, boru hatları, pompa, sıcaklık sensörleri, kontrol vanaları. Temaslı ısı eşanjörünün sirkülasyon suyu sırasında, bir sudan suya ısı eşanjörü ve hava akışı boyunca bir baypas kanalı olan bir sudan havaya ısı eşanjörü sırayla yerleştirilir.

Eşanjör çalışma yöntemi. Gaz kanalından çıkan gazlar, gaz-gaz ısı eşanjörünün girişine girer, arka arkaya üç bölümünden geçerler, daha sonra temaslı ısı değiştiricinin girişine girerler; burada, nozülden geçerek, suyla yıkanarak, çiğ noktasının altına soğutulur ve sirkülasyon suyuna duyulur ve gizli ısı bırakır. Ayrıca, soğutulmuş ve nemli gazlar, damlacık ayırıcıdaki sıvı su akışıyla taşınan sıvı suyun çoğundan arındırılır, gaz-gaz ısı değiştiricinin en az bir bölümünde ısıtılır ve kurutulur, duman tahliye edici tarafından boruya gönderilir ve atmosfere boşaltılır. Aynı zamanda, temaslı ısı eşanjörünün paletinden ısıtılmış sirkülasyon suyu, boru hattından soğuk suyu ısıttığı su-su ısı eşanjörüne pompalanır. Isı eşanjöründe ısıtılan su, prosesin ihtiyaçlarına ve kullanım sıcak suyu beslemesine veya düşük sıcaklıklı ısıtma devresine sağlanır.

Ayrıca, sirküle eden su, su-hava ısı eşanjörüne girer, oda dışından gelen üfleme havasının en azından bir kısmını hava kanalı yoluyla ısıtır, mümkün olan en düşük sıcaklığa soğutur ve gazlardan ısıyı çıkardığı su dağıtıcısı aracılığıyla temaslı ısı değiştiriciye girer, aynı anda onları yıkar askıdaki partiküllerden ve nitrojen ve sülfür oksitlerin bir kısmını emer. Isı eşanjöründen gelen ısıtılmış hava, bir fan tarafından standart hava ısıtıcıya veya doğrudan fırına verilir. Dolaşan su filtrelenir ve bilinen yöntemlerle gerektiği gibi işlenir.

Bu prototipin dezavantajları şunlardır.

Günlük tüketim programının değişkenliğinden dolayı sıcak su temini için geri kazanılan ısının kullanılması nedeniyle bir kontrol sistemine duyulan ihtiyaç sıcak su.

Sıcak su temini ihtiyaçları için veya düşük sıcaklıklı ısıtma devresinde sağlanan ısı eşanjöründe ısıtılan su, ısı eşanjöründe baca gazlarındaki su buharının doyma sıcaklığı ile belirlenen sirkülasyon suyu sıcaklığının üzerine ısıtılamayacağı için gerekli sıcaklığa getirilmesini gerektirir. Su-hava ısı eşanjöründeki düşük hava ısıtma, bu havanın alan ısıtma için kullanılmasına izin vermez.

Görev, ısı geri kazanım teknolojisini basitleştirmek ve baca gazlarında bulunan su buharının düşük dereceli yoğuşma ısısını kullanma verimliliğini artırmaktır.

Bu sorun şu şekilde çözülür.

Bir gaz-gaz ısı eşanjörü, bir kondansatör, bir atalet damlacık ayırıcısı, gaz kanalları, hava kanalları, fanlar ve bir boru hattı içeren, baca gazlarının ısısını kullanmak için bir cihaz önerilmiştir; özelliği, gaz-gaz yüzey plakalı ısı değiştiricinin karşı akış şemasına göre yapılması, bir yüzey gaz-hava plakalı ısı eşanjörünün kondansatör olarak monte edilmesidir. Soğuk kurutulmuş baca gazlarının baca gazı kanalına ek bir duman aspiratörü takılır; ek baca gazı fanının önünde, ısıtılmış kurutulmuş baca gazlarının bir kısmını karıştırmak için bir gaz bacası kesilir.

Bir gaz-gaz ısı eşanjöründe baca gazlarının soğutulduğu, kurutulan baca gazlarının ısıtıldığı, bir kondansatörde baca gazlarında bulunan yoğunlaşan su buharının, üfleme havasının ısıtma kısmının, gaz-gazda soğutulduğu, baca gazlarının ısısını kullanmak için bir cihazın çalışma yöntemi de önerilmektedir. Bir ısı eşanjöründe, kurumuş baca gazları, gaz akış hızı düzenlenmeden, karşı akış şemasına göre orijinal baca gazlarının soğutulmasıyla ısıtılır, su buharı bir yüzey gaz-hava plakalı ısı eşanjörü-kondansatörde yoğunlaştırılır, havanın ısıtılması ve ısıtılmış hava, yanma işleminin ihtiyaçlarını karşılamak ve ısıtmak için kullanılır ve ek işlemlerden sonra yoğuşma kullanılır. bir ısıtma şebekesindeki veya bir buhar türbini döngüsündeki kayıpları telafi etmek için, soğuk kurutulmuş baca gazlarının bacasında, gaz yolunun aerodinamik direnci, yoğuşma hariç ısıtılmış kurutulmuş baca gazlarının bir kısmının eklendiği ilave bir egzoz fanı ile telafi edilir. x Kondenserden gelen akışla taşınan su buharı, ısınan havanın sıcaklığı, dış hava sıcaklığına bağlı olarak egzoz fanının devir sayısı değiştirilerek kontrol edilir.

Orijinal baca gazları, bir gaz / gaz yüzey plakalı ısı eşanjöründe soğutulur ve kurutulmuş baca gazları ısıtılır.

Aradaki fark, ısıtma ortamının (nemli baca gazlarının tüm hacmi) ve ısıtılmış ortamın (kurutulmuş baca gazlarının tüm hacmi) karşı akımda hareket ettiği, herhangi bir gaz akışı kontrol cihazı olmadan bir yüzey plakalı ısı eşanjörünün kullanılmasıdır. Bu durumda, nemli baca gazlarının su buharının çiğlenme noktasına yakın bir sıcaklığa daha derin bir soğuması meydana gelir.

Daha sonra baca gazlarında bulunan su buharı bir gaz-hava yüzey plakalı ısı değiştirici-kondansatörde yoğunlaştırılarak havayı ısıtır. Isıtılmış hava, binayı ısıtmak ve yanma sürecinin ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılır. Ek işlemden sonra, kondensat ısıtma şebekesindeki veya buhar türbini döngüsündeki kayıpları yenilemek için kullanılır.

Önerilen yöntem arasındaki fark, ısıtılmış ortamın ortamdan fanlar tarafından sağlanan soğuk hava olmasıdır. Hava 30-50 ° C'ye, örneğin -15 ile 33 ° C arasında ısıtılır. Negatif sıcaklığa sahip havanın soğutma ortamı olarak kullanılması, bir karşı akış kullanıldığında kondansatördeki sıcaklık başlığını önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar. 28-33 ° C'ye kadar ısıtılan hava, doğal gazın yanmasını sağlamak için binaları ısıtmak ve bir kazan beslemek için uygundur. Programın termal hesaplaması, ısıtılmış hava tüketiminin orijinal baca gazlarının tüketiminden 6-7 kat daha yüksek olduğunu göstermektedir; bu, kazanın ihtiyacını tam olarak karşılamanıza, atölyeyi ve işletmenin diğer binalarını ısıtmanıza ve ayrıca çiğ noktası sıcaklığını azaltmak için havanın bir kısmını bacaya veya üçüncü taraf bir tüketiciye sağlamanıza olanak tanır. ...

Soğuk kuru baca gazı kanalındaki gaz yolunun aerodinamik direnci, ek bir egzoz fanı ile telafi edilir. Kondenserden gelen akışla taşınan artık su buharının yoğunlaşmasını önlemek için, ısıtılmış kurutulmuş baca gazlarının bir kısmı (% 10'a kadar) ilave duman tahliye cihazından önce eklenir. Dış hava sıcaklığına bağlı olarak duman aspiratörünün devir sayısı ayarlanarak, kurumuş baca gazlarının debisi değiştirilerek ısıtılan havanın sıcaklığı kontrol edilir.

Kurutulan baca gazları duman aspiratörü tarafından yukarıda açıklanan ısıtıcıya beslenir, burada gaz kanalları ve bacadaki olası su buharının yoğunlaşmasını önlemek için ısıtılır ve bacaya gönderilir.

Çizimde gösterilen baca gazı ısı geri kazanım cihazı, bir gaz kanalı 3 aracılığıyla bir kondansatöre bağlanan bir ısı eşanjörüne 2 bağlı bir gaz kanalı 1 içerir. kondansatör 4. Kondansatör 4, bir ısı tüketicisine hava kanalı 9 ile bağlanır. Baca gazı fanı 11 üzerinden kurutulmuş baca gazlarının 10 baca gazı kanalı ısı değiştiriciye 2 bağlanır. Kuru ısıtılmış baca gazlarının 12 baca gazı bacası ısı değiştiriciye 2 bağlanır ve bacaya yönlendirilir. Gaz kanalı 12, bir damper 14 içeren ek bir gaz kanalı 13 ile gaz kanalına 10 bağlanır.

Isı eşanjörü (2) ve kondansatör (4), ısı taşıyıcılarının hareketi bir karşı akımda gerçekleştirilecek şekilde düzenlenmiş, birleşik modüler paketlerden yapılmış yüzey plakalı ısı eşanjörleridir. Kurutulacak baca gazlarının hacmine bağlı olarak, hesaplanan torba adedinden ön ısıtıcı ve kondenser oluşturulur. Blok 7, ısıtılmış havanın akış oranını değiştirmek için birkaç fandan oluşur. Kurutulmuş baca gazlarının çıkışındaki kondansatör 4, arkasına bir gaz kanalı 10 gömülü olan dikey panjurlar şeklinde yapılmış bir eylemsiz damlacık tutucusuna 5 sahiptir.Fan 11'de kalan su buharının yoğunlaşmasını önleyen sıcaklık rezervinin ilk ayarı için bacaya 13 bir damper 14 monte edilmiştir.

Baca gazı ısı geri kazanım cihazının çalışma yöntemi.

Gaz kanalından 1 geçen ıslak baca gazları ısı eşanjörüne 2 girerler ve burada sıcaklıkları çiğ noktasına yakın bir sıcaklığa indirilir. Soğutulan baca gazları, gaz kanalından 3, içlerinde bulunan su buharının yoğunlaştığı kondansatöre 4 geçer. Kondensat 6 numaralı boru hattı üzerinden boşaltılır ve ek işlemlerden sonra ısıtma şebekesi veya buhar türbini döngüsündeki kayıpları yenilemek için kullanılır. Yoğuşma ısısı, çevreden 7 fanlar tarafından sağlanan soğuk havayı ısıtmak için kullanılır. Isıtılmış hava 9, havalandırma ve ısıtma için kazan dairesinin üretim odasına yönlendirilir. Bu odadan yanma işlemini sağlamak için kazana hava verilir. Kurutulmuş baca gazları (10) atalet damlası ayırıcıdan (5) geçer, duman tahliyesi (11) ısı eşanjörüne (2) beslenir ve burada ısıtılır ve bacaya (12) yönlendirilir. Kurutulmuş baca gazlarının ısıtılması, gaz kanallarında ve bacada kalan su buharının yoğunlaşmasını önlemek için gereklidir. Nem damlacıklarının, kondansatörden kurutulmuş baca gazı akımı ile taşınan baca gazı fanında (11) düşmesini önlemek için, gaz kanalından (12) ısıtılmış kuru baca gazlarının bir kısmı (onda bire kadar), gaz kanalından (13) gaz kanalına (10) beslenir, burada gerçekleştirilen nem buharlaşır.

Isıtılmış havanın sıcaklığı, dış hava sıcaklığına bağlı olarak fanın (11) devir sayısı değiştirilerek kurutulmuş baca gazlarının akış hızı değiştirilerek kontrol edilir. Nemli baca gazı tüketiminde bir azalma ile, cihazın gaz yolunun aerodinamik direnci azalır, bu da egzoz fanının 11 devir sayısındaki azalma ile telafi edilir. Egzoz fanı 11, baca gazlarının ısıtılmış havaya girmesini önlemek için kondenserdeki baca gazları ve havanın basıncında bir fark sağlar.

Doğrulama hesaplaması, 130 ° C sıcaklıkta 1 m3 / s nemli baca gazı akış hızına sahip 6 MW gücünde bir doğal gaz kazanında havanın -15 ila 30 ° C arasında ve 7 m3 / s debiyle ısındığını göstermektedir. Kondens tüketimi 0.13 kg / s, ısıtıcının çıkışındaki kurutulmuş baca gazlarının sıcaklığı 86 ° C Böyle bir cihazın termal gücü 400 kW'dır. Toplam ısı değişim yüzey alanı 310 m2'dir. Baca gazlarındaki su buharının çiğlenme noktası sıcaklığı 55'ten 10 ° C'ye düşürülür. Doğalgazın yanması için gerekli 0,9 m3 / sn'lik soğuk havanın ısıtılmasıyla kazan verimi sadece% 1 artar. Aynı zamanda, bu havanın ısıtılması 51 kW cihaz gücüne karşılık gelir ve ısının geri kalanı, tesislerin hava ısıtması için kullanılır. Böyle bir cihazın dış havanın farklı sıcaklıklarında çalışmasının hesaplanmasının sonuçları Tablo 1'de gösterilmektedir.

Tablo 2, -15 ° C dış hava sıcaklığında kurutulmuş baca gazlarının diğer akış hızları için cihaz seçeneklerinin hesaplanmasının sonuçlarını göstermektedir.

tablo 1
DUMAN GAZLARININ ISI GERİ KAZANIMI İÇİN CİHAZ VE İŞLETME YÖNTEMİ
Baca gazı tüketimi	Hava akımı	Hava sıcaklığı	Cihazın termal gücü
önce	sonra
m 3 / s	m 3 / s	° C	° C	kW	kg / s	° C	° C
0,7	5,4	0	37,0	262	0,09	90,7	19/8
0,8	6/2	-5	33,2	316	0,10	89,0	16,2
1	7,0	-10	33,2	388	0,13	87/4	15,1
1	7,0	-15	29,6	401	0,13	86,0	10,0
1	6,2	-20	30,2	402	0,13	86,3	10,8
1	6,2	-25	26,6	413	0,13	84,8	5,5

Tablo 2
Baca gazı tüketimi	Hava akımı	Isıtılmış hava sıcaklığı	Cihazın termal gücü	Kondens tüketimi	Toplam ısı transfer yüzey alanı	Kuru baca gazı sıcaklığı	Kuru gazlarda su buharının çiğlenme noktası sıcaklığı
m 3 / s	m 3 / s	° C	kW	kg / s	m 2	° C	° C
2	13,2	31,5	791	0,26	620	86,8	12,8
5	35,0	29,6	2007	0,65	1552	86,0	10,0
10	62,1	35,6	4047	1,30	3444	83,8	9,2
25	155,3	32,9	9582	3,08	8265	86,3	18,6
50	310,8	32,5	19009	6,08	13775	85,6	20,0

1. Bir gaz-gaz ısı eşanjörü, bir kondansatör, bir atalet damlacık ayırıcısı, gaz kanalları, hava kanalları, fanlar ve bir boru hattı içeren, baca gazlarından ısı kullanmak için bir cihaz, özelliği, gaz-gaz yüzey plakalı ısı eşanjörünün karşı akış şemasına göre yapılması, bir yüzey gaz-hava ısı eşanjörünün kondenser olarak kurulmasıdır. bir plakalı ısı eşanjörü, soğuk kurutulmuş baca gazlarının baca gazı kanalına ilave bir duman aspiratörü takılır, ilave baca gazı fanının önüne, ısıtılmış kurutulmuş baca gazlarının bir kısmını karıştırmak için bir gaz bacası kesilir.

2. Baca gazlarının bir gaz-gaz ısı eşanjöründe soğutulmasına, kurutulmuş baca gazlarının ısıtılmasına, kondenserde baca gazlarında bulunan su buharının yoğunlaştırılmasına, üfleme havasının bir kısmının ısıtılmasına göre, baca gazı ısı geri kazanım cihazının çalışma yöntemi; Bir ısı eşanjöründe, kurumuş baca gazları, gaz akış hızı düzenlenmeden bir karşı akış şemasına göre orijinal baca gazlarının soğutulmasıyla ısıtılır, su buharı bir yüzey gaz-hava plakalı ısı değiştirici-kondansatörde yoğunlaştırılır, havanın ısıtılması ve ısıtılmış hava, yanma işleminin ihtiyaçlarını karşılamak ve ısıtmak için kullanılır ve ek işlemlerden sonra yoğuşma kullanılır. Isıtma şebekesindeki veya buhar türbini döngüsündeki kayıpları telafi etmek için, soğuk kurutulmuş baca gazlarının bacasında, gaz yolunun aerodinamik direnci ek bir duman aspiratörü ile telafi edilir, bundan önce ısıtılmış kurutulmuş baca gazlarının bir kısmı eklenir ve kalan su buharının yoğunlaşması ortadan kaldırılır. ov, kondansatörden gelen akışla taşınarak, dış hava sıcaklığına bağlı olarak fanın devir sayısı değiştirilerek ısıtılan havanın sıcaklığı kontrol edilir.

Benzer patentler:

Buluş, istemlerin 1. paragrafının sınırlayıcı kısmına uygun olarak araçlar üzerindeki egzoz gazlarının yeniden dolaştırılması için bir egzoz gazı ısı eşanjörü, özellikle bir egzoz gazı soğutucusu ile ilgilidir.

MADDE: Buluş, yaklaşık olarak yatay bir doğrultuda baca gazı ile akan bir baca gazı kanalında, akışkanın akışı için paralel olarak bağlanan çok sayıda buhar üretme borusu içeren ve bazı buhar üretme borularının ardından bağlanan çok sayıda çıkış kollektörü içeren bir buharlaştırıcı doğrudan akışlı ısıtma yüzeyinin bulunduğu bir buhar üreteci ile ilgilidir ...

Buluş, termik enerji mühendisliği ile ilgilidir ve kojenerasyon enerji santrallerinin atık ısı kazanlarında kullanılabilir ve konut binalarını, endüstriyel tesisleri ısıtmak için ısı tedarik sistemlerinde kullanılan bir gaz türbini tesisinin egzoz gazlarının yanı sıra diğer ekonomik ve teknik ihtiyaçların bertarafı için tasarlanmıştır.

Buluş, akışkan akışı için paralel bağlanmış çok sayıda buhar üretme borusu içeren, yaklaşık olarak yatay yönde baca gazı tarafından akan baca gazı kanalında bir buharlaştırıcı doğrudan akışlı ısıtma yüzeyinin yerleştirildiği bir doğrudan akışlı buhar üreteci ile ilgilidir.

Buluş, bir akışkanın akışı için paralel bağlanmış çok sayıda buhar üretme borusu içeren, yaklaşık olarak dikey bir yönde akan bir baca gazı için bir akış kanalına buharlaşan bir ısıtma yüzeyinin yerleştirildiği, tek geçişli bir buhar üreteci ile ilgilidir.

Buluş, bir akışkan ortamın akışı için paralel olarak bağlanmış çok sayıda buhar üretme borusu ve buharlaşmalı doğrudan akışlı ısıtma yüzeyinden sonra bağlanan bir aşırı ısıtma ısıtma yüzeyini içeren, yaklaşık olarak yatay bir yönde akan bir baca gazı kanalında bir buharlaştırıcı doğrudan akışlı ısıtma yüzeyinin yerleştirildiği yatay tip bir doğrudan akışlı buhar üreteci ile ilgilidir buharlaşan sıvının akışı için paralel bağlanmış çok sayıda aşırı ısıtma tüpü içerir.

Baca gazı girişinden çıkan baca gazları reaktörün aktif yanma bölgesine girerken, alt kısmında iki brülörün bitişik olduğu ve bir baca gazı besleme domuzunun reaktörün yan yüzeyine bitişik olduğu bir reaktörün varlığı ile karakterize edilen bir atık ısı kazanına ilişkindir. alt kısmında bulunan, atık ısı kazanı reaktörüne giren baca gazlarının ısısını geri kazanmak için bir sistem, reaktörden baca gazlarını gidermek için bir branşman borusu, baca gazlarından ısıyı geri kazanmak için ek bir sistem ve en az bir duman aspiratörü

Buluş, deniz kazanı yapımı alanı ile ilgilidir ve dizel motorlar veya gaz türbinleri ile birlikte çalışan sabit kullanımlı kazanlarda kullanılabilir. Buluşla çözülen teknik problem, buhar kazanının ısıtma yüzeylerinin ana motor durdurulmadan temizlenebilen, temiz su tüketimini azaltan, çevresel performansı ve ısı değişim verimliliğini iyileştiren, iyileştirilmiş performans göstergelerine sahip bir geri dönüşüm tesisi oluşturmaktır. Göreve, buhar kazanlı kullanım tesisinin, ısıtma yüzeylerinin boru demetleri şeklinde yerleştirildiği bir yuva şeklinde yapılmış cebri sirkülasyonlu bir buhar kazanı ve ayrı temizleme elemanlarından yapılan ısıtma yüzeylerini temizlemek için bir cihaz içermesi ile başarılır. kapaklı giriş ve çıkış kanalları. Bu durumda bir kapaklı giriş gaz kanalı gövdenin üst kısmına bağlanır ve bir kapaklı çıkış gaz kanalı gövdenin alt kısmına bağlanır, tesisat ayrıca bir ıslak gaz temizleme odası ve bir tank içerir, pompalı bir boru hattı ile tanka bağlanan ısıtma yüzeyleri arasına ısıtma yüzeylerini temizlemek için elemanlar yerleştirilir, gazların ıslak temizlenmesi için hazne, mahfazanın içinde bulunur ve bir kapılı bir drenaj boru hattı vasıtasıyla tanka bağlanır. 2 wp f-ly, 1 dwg

Buluş, enerji mühendisliği ile ilgilidir ve egzoz gazı ısı eşanjörlerinde, özellikle egzoz gazı akışına uyarlanmış ısı eşanjör kanalları ile egzoz gazı ısı eşanjörlerinde, özellikle egzoz gazı akışına uyarlanmış ve bir soğutma aracı ile aerodinamik hale getirilmiş egzoz gazı ısı eşanjörlerinde kullanılabilir. dağıtım ve / veya toplama bölmesinde bir kılavuz kanal düzenlemesi ile, kılavuz kanal düzenlemesi bir egzoz gazı giriş alanına, bir egzoz gazı çıkış alanına ve bir egzoz gazı giriş alanından bir egzoz gazı çıkış alanına uzanan, birbirine eğimli çok sayıda akış kanalına sahiptir. bir arkadaşa göre. Kesitte akış kanallarının konsantrasyonu 100-600 birim / inç kare olup, akış kanallarının uzunluğu 15-100 mm'dir. Bu düzenleme ile egzoz gazının akışı şimdiye kadarki yön, akış hızı, kesit alanı, akış dağılımı ve diğer akış parametrelerinde etkilenir. 14 p.p. f-ly, 7 hasta.

Buluş, güç mühendisliği ile ilgilidir ve tek geçişli buhar jeneratörlerinde kullanılabilir. Buhar jeneratörü bir ısı eşanjörü, sıvı ve buhar toplayıcıları içerir. Isı eşanjörü, aynı tasarıma sahip birkaç ısı eşanjör birimi içerir. Isı değişim ünitesi bir demet spiral ısı transfer borusu, bir merkezi silindir ve manşonlar içerir. Farklı eğrilik yarıçapına sahip spiral ısı transfer boruları, bir veya daha fazla ısı değişim sütunu oluşturarak, merkezi silindir ile manşon arasındaki halka şeklindeki boşlukta eşmerkezli bir spiral boyunca yerleştirilir. Sıvı manifoldun bir çıkışı, su sağlamak için ana boru hattına bağlanır ve sıvı manifoldunun ikinci çıkışı, bir sarmal ısı transfer borusu demetine bağlanır. Buhar toplayıcının bir çıkışı, ana buhar boru hattına bağlanır ve buhar toplayıcının ikinci çıkışı, bir sarmal ısı transfer borusu demetine bağlıdır. Sıvı manifold bağlantı kısmı içinde, her bir spiral ısı transfer borusu sabit ve çıkarılabilir bir diyafram ile donatılmıştır. 6 c.p. f-ly., 6 hasta.

Buluş, ısı enerjisi mühendisliği ile ilgilidir ve aynı anda elektrik üretimi ile havayı ısıtırken kazan birimlerinin, endüstriyel fırınların, havalandırma emisyonlarının baca gazlarından ısı geri kazanımı için kullanılabilir. Entegre atık gaz ısı eşanjörü, aralarında gaz ve hava kanalları oluşturan delikli plakalardan oluşan, içine bir paketin yerleştirildiği gaz ve hava nozulları ile donatılmış bir yuva içerir ve plakaların perforasyonu, birbirine göre dama tahtası deseninde düzenlenmiş yatay yarıklar şeklinde yapılır. termoelektrik bağlantıların yerleştirildiği, elastik dielektrik korozyona dayanıklı malzemeden yapılmış oval uçlardan oluşan, içlerine zikzak sıralar yerleştirilmiş, her biri farklı metallerden M1 ve M2'den yapılmış bir çift çıplak tel parçası olan, aradaki uçlarda lehimlenmiş kendileri ve zikzak sıraları bağlantı telleriyle seri olarak bağlanır ve elektrik yükleri ve terminallerinin toplayıcılarına bağlı termoelektrik bölümler oluşturur. Kullanıcının böyle bir tasarımı, güvenilirliğini ve verimliliğini arttırır. 5 hasta. ...

Bu buluş, bir soğutma sıvısı vasıtasıyla sıcak gazları soğutmak için bir ısı eşanjörü ile ilgilidir, söz konusu ısı eşanjörü aşağıdakileri içerir: bir soğutma sıvısı banyosu içeren ve söz konusu soğutma sıvısı banyosunun üzerinde üretilen buhar fazını toplamak için bir boşluğa sahip en az bir dikey yönlendirilmiş kap; bahsedilen kabın içine yerleştirilmiş, uçlarında açık ve bahsedilen kapla eş eksenli dikey bir boru şekilli eleman, kabın ekseni etrafında dönen bir spiral kanal, bahsedilen eşeksenli boru şekilli elemana sokulmuş, bahsedilen kabın üst kısmında üretilen buhar fazı için bir çıkış, burada, Dikey konteynerin alt kısmına, biri dikey konteynere bağlı, diğeri serbest olan ve bahsedilen konteynerin dışında yer alan iki ucu açık en az bir taşıma hattı sokulur, bahsedilen taşıma hattı boru şeklinde ve bir çıkıntıdır. belirtilen ısı eşanjörünün yanlamasına oturur, spiral kanal ile sıvı iletişimi içinde olan ve dikey kaba yerleştirilen boru şeklindeki eleman boyunca dikey olarak uzanan en az bir merkezi iç kanal içerir, kanalda ise soğutmanın bulunduğu bir dış kılıf vardır sıvı ortam. Teknik sonuç, ısı değişim sisteminin güvenliğinde ve performansında bir artıştır. 3 n. ve 17 C.p. f-ly, 1 dwg

Buluş, termal enerji mühendisliği ile ilgilidir ve hidrokarbon yakıtla çalışan kazanları çalıştıran herhangi bir kuruluşta kullanılabilir.

Firmanın kazanlarının baca gazı yoğuşma sistemi “ AprotechMühendislikAB”(İsveç)

Baca gazı yoğuşma sistemi, genellikle bacadan atmosfere boşaltılan nemli baca gazında bulunan büyük miktarda termal enerjinin kazandan üretilmesine ve geri kazanılmasına izin verir.

Isı geri kazanım / baca gazı yoğuşma sistemi, tüketicilere ısı beslemesini% 6-35 (yakılan yakıt türüne ve tesisatın parametrelerine bağlı olarak) artırmaya veya doğalgaz tüketimini% 6-35 azaltmaya izin verir.

Ana avantajlar:

• Yakıt ekonomisi (doğal gaz) - daha az yakıt yanması ile kazanın aynı veya artan ısı yükü
• Azaltılmış emisyonlar - CO2, NOx ve SOx (kömür veya sıvı yakıt yakarken)
• Kazan telafi sistemi için kondens alma

Çalışma prensibi:

Isı geri kazanım / baca gazı yoğunlaştırma sistemi iki aşamada çalışabilir: kazan brülörlerine sağlanan hava için nemlendirme sistemi ile veya kullanılmadan. Gerekirse, yoğuşma sisteminin önüne bir yıkayıcı kurulur.

Kondenserde baca gazları, ısıtma sisteminden dönüş suyu ile soğutulur. Baca gazı sıcaklığı düştükçe, baca gazındaki büyük miktarda su buharı yoğunlaşır. Buhar yoğunlaşmasının termal enerjisi, ısıtma şebekesinin dönüşünü ısıtmak için kullanılır.

Nemlendiricide gazın daha fazla soğuması ve su buharının yoğunlaşması meydana gelir. Nemlendiricideki soğutma ortamı, kazan brülörlerine sağlanan üfleme havasıdır. Üfleme havası nemlendiricide ısıtıldığından ve brülörlerin önündeki hava akımına ılık yoğuşma enjekte edildiğinden, kazanın baca gazında ek bir buharlaştırma işlemi gerçekleşir.

Kazan brülörlerine verilen üfleme havası, artan sıcaklık ve nem nedeniyle artan miktarda ısı enerjisi içerir.

Bu, kondansatöre giren egzoz baca gazındaki enerji miktarında bir artışa neden olur ve bu da, bölgesel ısıtma sistemi tarafından daha verimli bir ısı kullanımına yol açar.

Baca gazı yoğunlaştırma ünitesinde, baca gazının bileşimine bağlı olarak, kazan sistemine beslenmeden önce daha da saflaştırılacak olan kondensat da üretilir.

Ekonomik etki.

Koşullar altında ısı çıkışının karşılaştırılması:

1. Yoğunlaşma yok
2. Baca gazı yoğunlaşması
3. Yanma havasının nemlendirilmesiyle yoğuşma

Baca gazı yoğunlaştırma sistemi, mevcut kazan dairesinin şunları yapmasına olanak tanır:

• Isı üretimini% 6,8 artırın veya
• Gaz tüketimini% 6,8 azaltmanın yanı sıra CO, NO kotalarının satışından elde edilen gelirleri artırın
• Yatırım tutarı yaklaşık 1 milyon Euro (20 MW kazan dairesi için)
• Geri ödeme süresi 1-2 yıldır.

Dönüş borusundaki ısıtma ortamının sıcaklığına bağlı olarak tasarruf:

Instorf Proceedings 11 (64)

UDC 622.73.002.5

Gorfin O.S. Gorfin O.S.

Gorfin Oleg Semenovich, Ph.D., prof. Turba Makineleri ve Ekipmanları Bölümü, Tver Eyalet Teknik Üniversitesi (TvSTU). Tver, Akademik, 12. [e-posta korumalı] Gorfin Oleg S., PhD, Tver Devlet Teknik Üniversitesi Turba Makine ve Ekipman Kürsüsü Profesörü. Tver, Academicheskaya, 12

Zyuzin B.F. Zyuzin B.F.

Zyuzin Boris Fedorovich, teknik bilimler doktoru, prof., Head. Turba Makineleri ve Ekipmanları Bölümü, TvSTU [e-posta korumalı] Zyuzin Boris F., Dr. Sc., Profesör, Tver Devlet Teknik Üniversitesi Turba Makineleri ve Ekipmanları Başkanı

Mikhailov A.V. Mikhailov A.V.

Mikhailov Alexander Viktorovich, Teknik Bilimler Doktoru, Makine Mühendisliği Bölümü Profesörü, Ulusal Maden Kaynakları Üniversitesi "Madencilik", St. Petersburg, Leninsky Prospect, 55, bldg. 1, apt. 635. [e-posta korumalı] Mikhailov Alexander V., Dr. Sc., Ulusal Madencilik Üniversitesi Makine Yapımı Kürsüsü Profesörü, St. Petersburg, Leninsky pr., 55, bina 1, Apt. 635

DERİN İÇİN CİHAZ

DERİN ISI KULLANIMI İÇİN

YANMA GAZLARININ ISI GERİ KAZANIMI

YÜZEY TİPİNİN DUMAN GAZLARI YÜZEY TİPİ

Ek açıklama. Makale, ısı taşıyıcıdan geri kazanılan ısı enerjisini ısı alan ortama aktarma yönteminin değiştirildiği, baca gazlarının derin soğutulması sırasında yakıt neminin buharlaşma ısısının kullanılmasını ve buhar türbini döngüsünün ihtiyaçları için ek işlem yapılmadan yönlendirilen soğutma suyunun ısıtılmasında tam olarak kullanılmasını mümkün kılan bir ısı eşanjörünün tasarımını tartışmaktadır. Tasarım, ısı geri kazanımı sürecinde baca gazlarını sülfürik ve sülfürlü asitlerden arındırmaya ve saflaştırılmış kondensatı sıcak su olarak kullanmaya izin verir. Öz. Makale, ısı taşıyıcıdan ısı alıcısına geri dönüştürülmüş ısının iletilmesi için yeni yöntemin kullanıldığı ısı eşanjörünün tasarımını açıklamaktadır. Yapı, baca gazlarının derin soğutulması sırasında yakıt neminin buharlaşma ısısının kullanılmasına ve buhar türbini döngüsünün ihtiyaçlarına daha fazla işlem yapılmadan tahsis edilen soğutma suyunun ısıtılması için tamamen kullanılmasına izin verir. Tasarım, atık baca gazlarının kükürt ve kükürtlü asitten arındırılmasına ve arıtılmış kondensatın sıcak su olarak kullanılmasına izin verir.

Anahtar sözcükler: CHP; kazan tesisleri; yüzey tipi ısı eşanjörü; baca gazlarının derin soğutulması; yakıt neminin buharlaşma ısısının kullanılması. Anahtar sözcükler: Kombine ısı ve enerji santrali; kazan tesisatları; yüzeysel tipte ısı kullanıcısı; yanma gazlarının derin soğutulması; yakıt neminin buhar oluşumunun sıcaklığından yararlanılması.

Instorf Proceedings 11 (64)

Termik santrallerin kazan dairelerinde baca gazları ile birlikte nem ve yakıtın buharlaşma enerjisi atmosfere yayılır.

Gazlaştırılmış kazan dairelerinde baca gazları ile ısı kayıpları% 25'e ulaşabilir. Katı yakıtla çalışan kazan dairelerinde ısı kayıpları daha da fazladır.

TBZ'nin teknolojik ihtiyaçları için, kazan dairelerinde% 50'ye varan nem içeriğine sahip öğütülmüş turba yakılır. Bu, yakıt kütlesinin yarısının su olduğu, yandığında buhara dönüştüğü ve yakıttaki nemin buharlaşması için enerji kaybının% 50'ye ulaştığı anlamına gelir.

Isı enerjisi kayıplarını azaltmak yalnızca yakıt tasarrufu değil, aynı zamanda atmosfere zararlı emisyonları da azaltmaktır.

Çeşitli tasarımların ısı geri kazanım üniteleri kullanıldığında ısı enerjisi kayıplarını azaltmak mümkündür.

Baca gazlarının çiğlenme noktasının altına soğutulduğu yoğuşmalı ısı eşanjörleri, yakıt neminin su buharının yoğunlaşmasının gizli ısısından yararlanmayı mümkün kılar.

En yaygın olanları temas ve yüzey ısı değiştiricileridir. Temaslı ısı eşanjörleri, basit tasarımları, düşük metal tüketimi ve yüksek ısı değişim oranları (yıkayıcılar, soğutma kuleleri) nedeniyle endüstri ve enerji mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak önemli bir dezavantajları vardır: yanma ürünleri - baca gazları ile teması nedeniyle soğutma suyu kirlenir.

Bu açıdan, yanma ürünleri ile soğutucu arasında doğrudan teması olmayan yüzey ısı eşanjörleri daha çekicidir, bunun dezavantajı ıslak termometrenin (50 ... 60 ° C) sıcaklığına eşit ısınmasının nispeten düşük sıcaklığıdır.

Mevcut ısı geri kazanım ünitelerinin avantajları ve dezavantajları özel literatürde geniş bir şekilde ele alınmıştır.

Yüzey ısı eşanjörlerinin verimliliği, ısı eşanjörünün önerilen tasarımında yapıldığı gibi, ısı veren ve alan ortam arasındaki ısı alışverişi yöntemini değiştirerek önemli ölçüde artırılabilir.

Baca gazı ısısının derinlemesine geri kazanımı için bir ısı eşanjörünün şeması gösterilmiştir.

resmin üzerine. Isı eşanjörü gövdesi 1, taban 2 üzerinde durmaktadır. Gövdenin orta kısmında, önceden arıtılmış akan su ile doldurulmuş prizma şeklinde yalıtılmış bir rezervuar 3 bulunmaktadır. Su, nozül 4 aracılığıyla yukarıdan girer ve yuvanın 1 dibinden pompa 5 tarafından kapı 6 aracılığıyla çıkarılır.

Tankın (3) iki uç tarafına, ceketin (7 ve 8) orta kısmından izole edilmiş şekilde yerleştirilmiştir, bunların boşlukları tankın (3) hacmi boyunca, içinde gazların bir yönde hareket ettiği boru demetleri (9) oluşturan yatay paralel boru sıraları ile birbirine bağlanır. Gömlek 7 bölümlere ayrılmıştır: alt ve üst tekli 10 (yükseklik h) ve kalan 11 - çift (yükseklik 2h); ceket 8, sadece çift bölümlere 11 sahiptir. Ceketin 7 alt tek bölümü 10, ceketin 8 çift bölümünün 11 alt bölümüne bir boru demeti 9 ile bağlanır. Ayrıca, ceketin 8 bu çift bölümünün 11 üst kısmı, ceketin 7 sonraki çift bölümünün 11 alt parçasına bir demet 9 ile bağlanır ve vb. Art arda, bir ceketin bölümünün üst kısmı, ikinci ceketin bölümünün alt kısmına bağlanır ve bu bölümün üst kısmı, birinci ceketin bir sonraki bölümünün alt kısmına bir boru demeti 9 ile bağlanır, böylece değişken kesitli bir bobin oluşturur: ceket bölümlerinin hacimleri ile periyodik olarak değişen boru demetleri 9. Serpantinin alt kısmında baca gazlarını beslemek için bir dal borusu 12 vardır, üst kısımda egzoz gazları için bir dal borusu 13 bulunur. Dallanan borular (12 ve 13), ısı değiştiriciyi baypas ederek bacaya (şekilde gösterilmemiştir) sıcak baca gazlarının bir kısmını yeniden dağıtmak için tasarlanmış bir kapının (15) monte edildiği bir baypas gaz kanalı (4) ile birbirine bağlanır.

Baca gazları ısı eşanjörüne girer ve iki akıma ayrılır: yanma ürünlerinin ana kısmı (yaklaşık% 80), ceketin (7) alt tekli bölümüne (10) (yükseklik h) girer ve demetin (9) borularından ısı eşanjör bobinine yönlendirilir. Kalan kısım (yaklaşık% 20) baypas bacasına 14 girer. Sistemin kuyruk kısımlarında yakıt nemi buharı kalıntılarının olası yoğunlaşmasını önlemek için ısı eşanjörünün akış aşağısındaki soğutulmuş baca gazlarının sıcaklığını 60-70 ° C'ye çıkarmak için gazların yeniden dağıtılması gerçekleştirilir.

Baca gazları ısı eşanjörüne alttan branşman borusu (12) vasıtasıyla beslenir ve

Instorf Proceedings 11 (64)

Resim. Isı eşanjörü şeması (görünüm A - ceketli boruların bağlantısı) Şekil. Isı değiştiricinin şeması (bir görünüm A - boruların gömleklerle bağlantısı)

tesisatın üst kısmında - branşman borusu 13. Önceden hazırlanmış soğuk su, depoyu yukarıdan branşman borusu 4 aracılığıyla doldurur ve gövdenin alt kısmında bulunan pompa 5 ve kapı 6 tarafından çıkarılır. Su ve baca gazlarının ters akışı, ısı alışverişinin verimini artırır.

Baca gazlarının ısı eşanjöründen hareketi, teknolojik bir kazan dairesi duman tahliyesi tarafından gerçekleştirilir. Isı değiştiricinin yarattığı ek direncin üstesinden gelmek için daha güçlü bir egzoz fanı kurmak mümkündür. Baca gazlarının su buharının yoğunlaşması nedeniyle yanma ürünlerinin hacmini azaltarak ek hidrolik direncin kısmen aşıldığı unutulmamalıdır.

Isı eşanjörünün tasarımı sadece yakıt neminin buharlaşma ısısının verimli kullanımını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ortaya çıkan yoğuşmanın baca gazı akımından uzaklaştırılmasını da sağlar.

7 ve 8 numaralı ceket bölümlerinin hacmi, onları birbirine bağlayan boruların hacminden daha büyüktür, bu nedenle içlerindeki gaz hızı azalır.

Isı eşanjörüne giren baca gazları 150-160 ° C sıcaklığa sahiptir. Sülfürik ve sülfürik asitler 130-140 ° C sıcaklıkta yoğunlaşır, bu nedenle asitlerin yoğunlaşması bobinin ilk kısmında meydana gelir. Bobin - ceket bölümlerinin genişleyen kısımlarında gaz akış hızının düşmesi ve gaz halindeki yoğunluğa kıyasla sıvı haldeki sülfürik ve kükürtlü asitlerin yoğuşma yoğunluğunun artması, baca gazı akış yönündeki çoklu değişiklikler (atalet ayırma), asit yoğunlaşması çöker ve yıkanır. su buharı yoğunlaşmasının bir kısmı asitlerin 16 yoğuşma toplayıcısına, buradan, kapak 17 tetiklendiğinde, endüstriyel kanalizasyon sistemine çıkarılır.

Yoğuşma - su buharı yoğunlaşmasının çoğu, serpantinin üst kısmında gaz sıcaklığının 60-70 ° C'ye düşürülmesiyle salınır ve ek işlem yapılmadan sıcak su olarak kullanılabileceği yerden yoğuşma nem toplayıcısına (18) girer.

Instorf Proceedings 11 (64)

Serpantin boruları, korozyon önleyici malzemeden veya dahili bir korozyon önleyici kaplamaya sahip olmalıdır. Korozyonu önlemek için, ısı eşanjörünün ve bağlantı boru hatlarının tüm yüzeyleri yapıştırılmalıdır.

Isı eşanjörünün bu tasarımında, yakıt nem buharı içeren baca gazları, bataryanın borularından geçerler. Bu durumda, ısı transferinin verimliliğinin keskin bir şekilde artması nedeniyle ısı transfer katsayısı 10.000 W / (m2 ° C) 'den fazla değildir. Bobinin boruları doğrudan soğutucunun hacmine yerleştirilmiştir, bu nedenle ısı alışverişi sabit bir temas yönteminde gerçekleşir. Bu, baca gazlarının 40-45 ° C'lik bir sıcaklığa derinlemesine soğutulmasına izin verir ve yakıt neminin buharlaşma ısısının geri kazanılan tüm ısısı soğutma suyuna aktarılır. Soğutma suyu baca gazları ile temas etmez, bu nedenle buhar türbini çevriminde ve sıcak su tüketicileri tarafından (sıcak su temin sisteminde, dönüş şebeke suyunun ısıtılması, işletmelerin teknolojik ihtiyaçları, seralarda ve seralarda vb.) Ek arıtma yapılmadan kullanılabilir. Bu, ısı eşanjörünün önerilen tasarımının ana avantajıdır.

Önerilen cihazın avantajı, ısı eşanjörünün, bir kapı kullanarak sıvının akış hızını değiştirerek, soğutucunun sıcak baca gazı ortamından ısı transfer süresini ve dolayısıyla sıcaklığını düzenlemesidir.

Isı eşanjörü kullanım sonuçlarını kontrol etmek için, 30 t buhar / h buhar çıkışı (sıcaklık 425 ° C, basınç 3,8 MPa) olan kazan tesisi için ısı ve teknik hesaplamalar yapılmıştır. Fırın,% 50 nem içeriği ile 17,2 ton / saat öğütülmüş turba yakar.

Nem içeriği% 50 olan turba, turba yakıldığında baca gazına dönüşen 8.6 t / saat nem içerir.

Kuru hava (baca gazı) tüketimi

Gfl. g \u003d a x L x G, ^^ \u003d 1,365 x 3,25 x 17200 \u003d 76300 kg d. / h,

burada L \u003d 3,25 kg kuru. g / kg turba, yanma için teorik olarak gerekli hava miktarıdır; a \u003d 1.365 - ortalama hava kaçağı katsayısı.

1. Baca gazlarından yararlanma ısısı Baca gazlarının entalpisi

J \u003d ccm x t + 2,5 d, ^ w / kG. kuru gaz,

ccm baca gazlarının ısı kapasitesi (karışımın ısı kapasitesi), W / kg ° K, t gazların sıcaklığı, ° K, d baca gazlarının nem içeriği, G. nem / kg. d. g.

Karışımın ısı kapasitesi

ssM \u003d sg + 0.001dcn,

nerede cr, cn - sırasıyla kuru gazın (baca gazları) ve buharın ısı kapasitesi.

1.1. 150-160 ° С sıcaklıkta ısı geri kazanım ünitesine girişteki baca gazları, Ts.y. \u003d 150 ° С alıyoruz; cn \u003d 1.93 - buharın ısı kapasitesi; cg \u003d 1.017 - 150 ° C sıcaklıkta kuru baca gazlarının ısı kapasitesi; d150, G / kg. kuru d - 150 ° C'de nem içeriği

d150 \u003d GM./Gfl. g. \u003d 8600/76 300 x 103 \u003d

112.7 g / kg. kuru r,

nerede Gvl. \u003d 8600 kg / h - yakıttaki nem kütlesi. ccm \u003d 1.017 + 0.001 x 112.7 x 1.93 \u003d 1.2345 ^ w / kg.

Baca gazı entalpisi J150 \u003d 1.2345 x 150 + 2.5 x 112.7 \u003d 466.9 ^ l / kg.

1.2. Isı eşanjörünün çıkışındaki 40 ° C sıcaklıktaki baca gazları

ccm \u003d 1.017 + 0.001 x 50 x 1.93 \u003d 1.103 ^ w / kG ° C

d40 \u003d 50 g / kg kuru g.

J40 \u003d 1.103 x 40 + 2.5 x 50 \u003d 167.6 ^ w / kg.

1.3. Isı eşanjöründe, gazların% 20'si baypas gaz kanalından ve% 80'i bataryadan geçer.

Bobinden geçen ve ısı değişimine katılan gazların kütlesi

GzM \u003d 0.8Gfl. g. \u003d 0,8 x 76300 \u003d 61040 kg / saat.

1.4. Isı geri kazanımı

Ör \u003d (J150 - J40) x ^ m \u003d (466,9 - 167,68) x

61040 \u003d 18,26 x 106, ^ l / sa.

Bu ısı soğutma suyunun ısıtılmasına harcanır

Qx ™ \u003d W x sv x (t2 - t4),

w su tüketimi, kg / sa; sv \u003d 4.19 ^ w / kg ° C - suyun ısı kapasitesi; t 2, t4 - su sıcaklığı

Instorf Proceedings 11 (64)

sırasıyla çıkışta ve ısı değiştiricinin girişinde; tx \u003d 8 ° С alırız.

2. Soğutma suyu tüketimi, kg / s

W \u003d Qyra / (sv x (t2 - 8) \u003d (18,26 / 4,19) x 106 / (t2 - 8) / 3600 \u003d 4,36 x 106 / (t2 -8) x 3600.

Elde edilen bağımlılığı kullanarak, gerekli sıcaklıktaki soğutma suyunun akış oranını belirlemek mümkündür, örneğin:

^, ° С 25 50 75

Ağırlık, kg / saniye 71,1 28,8 18,0

3. Kondens tüketimi G ^^:

^ ond \u003d GBM (d150 - d40) \u003d 61,0 x (112,7 - 50) \u003d

4. Sistemin arka elemanlarında yakıtın artık nem buharlaşmasının yoğunlaşma olasılığının kontrol edilmesi.

Isı eşanjörünün çıkışındaki baca gazlarının ortalama nem içeriği

^ p \u003d (d150 x 0.2 Gd. + d40 x 0.8 Gd. y.) / GA r1 \u003d

112.7 x 0.2 + 50 x 0.8 \u003d 62.5 g / kg kuru. g.

J-d diyagramında, bu nem içeriği bir çiğ noktası sıcaklığına tp karşılık gelir. R. \u003d 56 ° C

Isı eşanjörünün çıkışındaki baca gazlarının gerçek sıcaklığı

tcjmKT \u003d ti50 x 0.2 + t40 x 0.8 \u003d 150 x 0.2 + 40 x 0.8 \u003d 64 ° C

Isı geri kazanım ünitesi arkasındaki baca gazlarının gerçek sıcaklığı çiğlenme noktasından yüksek olduğu için sistemin kuyruk elemanlarında yakıtta bulunan nem buharının yoğuşması meydana gelmeyecektir.

5. Verimlilik katsayısı

5.1. Yakıt neminin buharlaşma ısısından yararlanma verimliliği.

Isı eşanjörüne sağlanan ısı miktarı

Q ^ h \u003d J150 x Gft r \u003d 466,9 x 76300 \u003d

35,6 x 106, M Dzh / s.

KPDutl. Q \u003d (18,26 / 35,6) x 100 \u003d% 51,3,

18.26 x 106, MJ / h, yakıt neminin buharlaşmasından yararlanma ısısıdır.

5.2. Yakıt nemi kullanım verimliliği

KPDutl. W \u003d ^ koşul / W) x 100 \u003d (3825/8600) x 100 \u003d% 44,5.

Böylece, önerilen ısı eşanjörü ve çalışma yöntemi, baca gazlarının derinlemesine soğutulmasını sağlar. Yakıttan nem buharının yoğunlaşması nedeniyle, baca gazları ile soğutucu arasındaki ısı alışverişinin verimliliği keskin bir şekilde artar. Bu durumda, geri kazanılan tüm gizli buharlaşma ısısı, ek işlem olmaksızın buhar türbini döngüsünde kullanılabilen soğutucuyu ısıtmak için aktarılır.

Isı eşanjörünün çalışması sırasında baca gazları sülfürik ve kükürtlü asitlerden temizlenir ve bu nedenle buhar yoğunlaşması sıcak ısıtma için kullanılabilir.

Hesaplamalar, verimliliğin:

Buharlaşma ısısını kullanırken

yakıt nemi -% 51.3

Yakıt nemi -% 44,5.

Referans listesi

1. Aronov, I.Z. Doğal gaz yanma ürünleri ile suyun temasla ısıtılması. - L .: Nedra, 1990. - 280 s.

2. Kudinov, A.A. Isı enerjisi mühendisliği ve ısı teknolojilerinde enerji tasarrufu. - M .: Makine Mühendisliği, 2011. - 373 s.

3. Pat. 2555919 (RU). (51) IPC F22B 1 | 18 (20006.01). Yüzey tipi baca gazlarından derin ısı geri kazanımı için ısı eşanjörü ve çalışma yöntemi /

İŞLETİM SİSTEMİ. Gorfin, B.F. Zyuzin // Keşif. Buluşlar. - 2015. - Sayı 19.

4. Gorfin, O.S., Mikhailov, A.V. Turba işleme makine ve ekipmanları. Bölüm 1. Turba briketlerinin üretimi. - Tver: TvGTU 2013. - 250 s.

Santral Kazanlarının Yanma Üretimlerinin Derin Geri Kazanımının Verimliliğinin Değerlendirilmesi

ÖRNEĞİN. Shadek,Mühendislik adayı, bağımsız uzman

Anahtar Kelimeler: yanma ürünleri, ısı geri kazanımı, kazan tesisi ekipmanları, enerji verimliliği

Kazan tesislerinin yakıt ekonomisi ve enerji verimliliğinin iyileştirilmesi sorununu çözmenin yöntemlerinden biri, kazan egzoz gazlarının derin ısı geri kazanımı için teknolojilerin geliştirilmesidir. Isı pompası üniteleri kullanılmadan minimum maliyetle soğutucu kondensat kullanılarak STU kondenserden kazan yanma ürünlerinden gelen ısının derin bir şekilde geri kazanılmasına izin veren buhar türbini ünitelerine (STU) sahip bir enerji santralinin proses şemasını sunuyoruz.

Açıklama:

Kazan tesislerinin yakıt tasarrufu ve enerji verimliliğini artırma sorununu çözmenin yollarından biri de, kazanlardan çıkan egzoz gazlarının ısısının derinlemesine kullanılması için teknolojilerin geliştirilmesidir.Burada buhar türbini üniteleri (STU) ile bir enerji santralinin teknolojik şemasını sunuyoruz. minimum maliyetPTU'nun kondansatöründen gelen bir soğutucu - kondensin varlığından dolayı kazandan çıkan yanma ürünlerinin ısısından derinlemesine faydalanmak için ısı pompası üniteleri kullanılmadan.

E. G. ShadekCand. teknoloji. Sci., Bağımsız uzman

Kazan tesislerinin yakıt tasarrufu ve enerji verimliliğini artırma sorununu çözmenin yollarından biri de, kazanlardan çıkan egzoz gazlarının ısısının derinlemesine kullanılması için teknolojilerin geliştirilmesidir. STU kondansatöründen gelen bir soğutucu - kondensatın varlığından dolayı kazandan çıkan yanma ürünlerinin ısısını derinlemesine kullanmak için ısı pompası üniteleri kullanmadan minimum maliyetle buhar türbini ünitelerine (STU) sahip bir enerji santralinin teknolojik şemasını sunuyoruz.

Yanma ürünlerinin (PS) ısısının derinlemesine kullanımı, doğal gazın PS'si için 50-55 0 C'ye eşit olan çiğlenme noktası sıcaklığının altına soğutulduklarında sağlanır. Aşağıdaki olaylar meydana gelir:

• su buharının yoğunlaşması (hacimce% 19-20'ye kadar veya yanma ürünlerinin ağırlıkça% 12-13'üne kadar),
• trafo merkezlerinin fiziksel ısısının kullanımı (toplam ısı içeriğinin% 40-45'i),
• gizli buharlaşma ısısının kullanılması (sırasıyla% 60-55).

Daha önce, derin kullanım sırasında yakıt ekonomisinin, pasaport (maksimum) verimliliği% 92 olan bir kazana kıyasla% 10-13 olduğu bulunmuştur. Geri kazanılan ısı miktarının kazanın ısı çıkışına oranı yaklaşık 0,10-0,12, yoğuşmalı modda kazan verimi ise gazın düşük kalorifik değeri açısından% 105'tir.

Buna ek olarak, trafo merkezinde su buharı varlığında derin kullanımla, zararlı emisyonların emisyonu% 20-40 veya daha fazla azaltılır, bu da süreci çevre dostu hale getirir.

Derin kullanımın bir başka etkisi, gaz yolunun koşullarında ve hizmet ömründe bir iyileşmedir, çünkü yoğuşma, dış hava sıcaklığından bağımsız olarak, kullanım ısı eşanjörünün kurulu olduğu odada lokalize olur.

Isıtma sistemleri için derin bertaraf

Gelişmiş Batı ülkelerinde, ısıtma sistemleri için derinlemesine kullanım, yoğuşmalı ekonomizer ile donatılmış yoğuşmalı tip sıcak su kazanları kullanılarak gerçekleştirilmektedir.

Bu ülkelerin ısıtma sistemlerinde tipik bir sıcaklık programına sahip düşük, kural olarak, dönüş suyu sıcaklığı (30-40 0 C), bir yoğuşma toplama, çıkarma ve işleme ünitesi ile donatılmış bir yoğuşmalı ekonomizerde derin ısı geri kazanımına izin verir ( daha sonra kazanı beslemek için kullanımı ile). Bu şema, bir yapay soğutma sıvısı olmadan, yani bir ısı pompası ünitesi kullanılmadan, kazanın yoğunlaştırılmış bir çalışma modu sağlar.

Kalorifer kazanları için derinlemesine kullanımın verimliliği ve karlılığı kanıt gerektirmez. Yoğuşmalı kazanlar Batı'da yaygın olarak kullanılmaktadır: Üretilen tüm kazanların% 90'a kadarı yoğuşmalı kazanlardır. Üretimleri olmamasına rağmen bu tür kazanlar ülkemizde de faaliyettedir.

Rusya'da, sıcak iklime sahip ülkelerin aksine, ısıtma şebekelerinin dönüş hattındaki sıcaklık, kural olarak, çiğ noktasından daha yüksektir ve yalnızca dört borulu sistemlerde (oldukça nadirdir) veya ısı pompaları kullanıldığında derin kullanım mümkündür. Rusya'nın derin kullanımın geliştirilmesi ve uygulanmasındaki gecikmesinin ana nedeni, doğal gazın düşük fiyatı, programa ısı pompalarının dahil edilmesinden kaynaklanan yüksek yatırım maliyeti ve uzun geri ödeme süreleridir.

Santral kazanları için derin geri dönüşüm

Sabit yük (KIM \u003d 0.8–0.9) ve büyük ünite kapasiteleri (onlarca megavat) nedeniyle, elektrik santrallerinin kazanları için derin kullanım verimliliği (Şekil 1), ısıtma sistemlerinden çok daha yüksektir.

İstasyon kazanlarının yanma ürünlerinin ısı kaynağını, yüksek verimliliklerini (% 90-94) hesaba katarak tahmin edelim. Bu kaynak, benzersiz bir şekilde kazanın ısı çıkışına bağlı olan atık ısı miktarı (Gcal / h veya kW) ile belirlenir. Q K ve gaz kazanlarının arkasındaki sıcaklık T Rusya'da en az 110-130 0 С kabul edilen 1УХ, iki nedenden dolayı:

• doğal cereyanı artırmak ve aspiratörün basıncını (enerji tüketimini) azaltmak;
• domuzlarda, gaz kanallarında ve bacalarda su buharının yoğunlaşmasını önlemek için.

Geniş bir 1 deneysel denge verisi dizisinin genişletilmiş analizi, uzman kuruluşlar tarafından gerçekleştirilen devreye alma testleri, rejim haritaları, istasyonların raporlama istatistikleri vb. Ve giden yanma ürünleri q 2, geri kazanılan ısı miktarı 2 ile ısı kaybı değerlerinin hesaplanması sonuçları Q UT ve bunlardan türetilen göstergeler, çok çeşitli istasyon kazanlarındaki göstergeler tabloda verilmiştir. 13. Amaç q 2'yi ve miktarların oranlarını belirlemektir. Q K, q 2 ve Q UT kazanların tipik çalışma koşullarında (Tablo 2). Bizim durumumuzda hangi kazanın olduğu önemli değil: buhar veya sıcak su, endüstriyel veya ısıtma.

Tablo göstergeleri Maviyle vurgulanan 1, algoritma kullanılarak hesaplandı (yardıma bakın). Derin kullanım sürecinin hesaplanması (tanım Q UT, vb.) İçinde açıklanan ve açıklanan mühendislik yöntemine göre gerçekleştirildi. Yoğuşmalı ısı eşanjöründeki ısı transfer katsayısı "yanma ürünleri - yoğuşma", ısı eşanjörü üreticisinin (OJSC "Kaloriferny tesisi", Kostroma) ampirik metodolojisine göre belirlenmiştir.

Sonuçlar istasyon kazanları için derin kullanım teknolojisinin yüksek ekonomik verimliliğini ve önerilen projenin karlılığını göstermektedir. Sistemlerin geri ödeme süresi, minimum güçte bir kazan için (Tablo 2, kazan No. 1) 2 yıl ila 3-4 aydır. Elde edilen oranlar β, φ, σ ve tasarruf kalemleri (Tablo 1, satır 8–10, 13–18), belirli bir sürecin, kazanın yeteneklerini ve belirli göstergelerini hemen değerlendirmemize olanak tanır.

Gazlı ısıtıcıda ısı geri kazanımı

Bir elektrik santralinin olağan teknolojik şeması, kazandan çıkan baca gazlarını kullanarak bir gaz ısıtıcısında (kazanın kuyruk yüzeylerinin bir kısmı, ekonomizör) yoğuşmanın ısıtılmasını sağlar.

Kondenserden sonra pompalarla (bazen bir blok tuz giderme ünitesi aracılığıyla - bundan sonra BOU olarak anılacaktır), kondensat gaz ısıtıcısına gönderilir ve ardından hava gidericiye girer. Yoğuşmanın standart kalitesinde BOC atlanır. Gaz ısıtıcısının son borularındaki baca gazlarından su buharının yoğunlaşmasını önlemek için, girişindeki ısıtılmış kondensin yeniden sirkülasyonu yoluyla önündeki kondensin sıcaklığı en az 60 0 С korunur.

Baca gazlarının sıcaklığını daha da düşürmek için, ısıtma şebekesinin tamamlama suyu ile soğutulan sudan suya bir ısı eşanjörü, genellikle yoğuşma devridaim hattına dahil edilir. Isıtma sistemi suyu, bir gaz ısıtıcısından gelen yoğuşma ile gerçekleştirilir. Her bir kazanda gazların 10 0 С kadar ilave soğutulmasıyla, yaklaşık 3,5 Gcal / h ısıtma yükü elde edilebilir.

Gaz ısıtıcısındaki yoğuşma suyunun kaynamasını önlemek için, aşağı akışına kontrol besleme valfleri monte edilir. Ana amacı, yoğuşma akış oranını kazanlar arasında STU'nun ısı yüküne göre dağıtmaktır.

Yoğuşmalı ısı eşanjörlü derin geri kazanım sistemi

Teknolojik diyagramdan görülebileceği gibi (Şekil 1), kondens toplayıcıdan gelen buhar kondensi, pompa 14 tarafından toplama tankına 21 ve oradan dağıtım manifolduna 22 pompalanır. Burada kondens, sistem tarafından sağlanır. otomatik düzenleme istasyon (aşağıya bakınız) iki akıma bölünmüştür: biri derin kullanım ünitesi 4'e, yoğuşma ısı eşanjörüne 7 ve ikincisi düşük basınçlı ısıtıcıya (LPH) 18 ve ardından hava gidericiye 15 beslenir. Türbin kondansatöründen gelen buhar yoğunlaşmasının sıcaklığı (yaklaşık 20–35 0 С), yoğun kullanım sağlamak için yoğuşmalı ısı eşanjöründeki 7 yanma ürünlerini gerekli 40 0 \u200b\u200bС'ye soğutmanıza izin verir.

Yoğuşma ısı eşanjöründen 7 gelen ısıtılmış buhar yoğuşması, LPH 18 yoluyla (veya 18 baypas edilerek) hava gidericiye 15 beslenir. Yoğuşma ısı eşanjöründe 7 elde edilen yanma ürünlerinin yoğuşması, kartere ve tanka 10 boşaltılır. Buradan kirli yoğuşma tankına 23 beslenir ve tahliye pompası 24 tarafından tanka pompalanır. akış düzenleyici vasıtasıyla kondensat pompasının (26), yanma ürünlerinin (Şekil l'de gösterilmemiştir) kondensinin temizlenmesi için, bilinen bir teknolojiye göre işlendiği bölüme verildiği kondensat rezervi (25). Yanma ürünlerinin saflaştırılmış kondensatı, HDPE 18'e ve ardından hava gidericiye 15 (veya hemen 15'te) beslenir. Hava gidericiden (15), bir besleme pompası (16) tarafından yüksek basınçlı bir ısıtıcıya (17) ve ondan bir kazana (1) bir saf yoğuşma akışı beslenir.

Böylece, yoğuşma ısı eşanjöründe geri kazanılan yanma ürünlerinin ısısı, hava giderici önünde ve hava gidericinin kendisinde istasyon yoğuşmasının ısıtılması için enerji santralinin teknolojik şemasında tüketilen yakıttan tasarruf sağlar.

Yoğuşmalı ısı eşanjörü, kazanın 27 bir gaz kanalı ile birleşim yerindeki bölme 35'e yerleştirilir (Şekil 2c). Yoğuşmalı ısı eşanjörünün ısı yükü, baypas yoluyla, yani bir gaz kelebeği (geçit) 36 ile baypas kanalı 37 yoluyla yoğuşmalı ısı eşanjörüne ek olarak sıcak gazların bir kısmının çıkarılmasıyla düzenlenir.

En basit olanı geleneksel şema olacaktır: bir yoğuşmalı ekonomizör, daha kesin olarak bir gazlı ısıtıcı gibi bir kazan ekonomizörünün kuyruk bölümleri, ancak yoğuşma modunda, yani yanma ürünlerini çiğ noktası sıcaklığının altında soğutarak çalışıyor. Ancak aynı zamanda yapıcı ve operasyonel planda (bakım vb.) Özel çözümler gerektiren zorluklar ortaya çıkar.

Çeşitli ısı eşanjörleri uygulanabilir: kabuk ve borulu, düz borulu, tırtıklı kanatlı, plakalı veya küçük bir bükülme yarıçaplı yeni bir ısı değişim yüzeyine sahip verimli bir tasarım (rejeneratör RG-10, NPT'ler "Anot"). Bu şemada, VNV123-412-50ATZ markasının (OJSC "Isıtıcı tesisi", Kostroma) bir bimetal ısıtıcısına dayanan ısı değişim blok bölümleri, yoğuşmalı ısı eşanjörü olarak benimsenmiştir.

Bölüm düzeni ve su ve gaz bağlantılarının seçimi, su ve gaz hızlarının önerilen sınırlar içinde (1–4 m / s) değişmesine ve sağlanmasına izin verir. Gaz kanalı, oda, gaz yolu korozyona dayanıklı malzemelerden, özellikle kaplamalardan yapılmıştır. paslanmaz çeliklerplastik yaygın bir uygulamadır.

* Yanmanın kimyasal eksikliğinde ısı kaybı olmaz.

Yoğuşmalı ısı eşanjörü ile derin bertarafın özellikleri

Teknolojinin yüksek verimliliği, karlılığını korurken sistemin termal gücünü geniş bir aralıkta düzenlemeyi mümkün kılar: baypas derecesi, yoğuşmalı ısı eşanjörünün arkasındaki yanma ürünlerinin sıcaklığı, vb. Yoğuşmalı ısı eşanjörünün termal yükü QУТ ve buna bağlı olarak kollektörden 22 sağlanan yoğuşma miktarı (Şekil 1) ), teknik ve ekonomik hesaplamalara ve tasarım değerlendirmelerine göre, kazanın ve bir bütün olarak istasyonun teknolojik şemasının çalışma parametreleri, yetenekleri ve koşulları dikkate alınarak optimal (ve mutlaka maksimum değil) olarak tanımlanır.

Doğal gazın yanma ürünleri ile temas ettikten sonra, kondensat yüksek bir kaliteyi korur ve basit ve ucuz bir temizlik gerektirir - dekarbonizasyon (ve her zaman değil) ve gaz giderme. Kimyasal su arıtma bölümünde (gösterilmemiştir) işlendikten sonra, yoğuşma akış regülatörü yoluyla istasyonun yoğuşma hattına - hava gidericiye ve sonra kazana pompalanır. Yoğuşma suyu kullanılmazsa gidere boşaltılır.

Yoğuşma suyu toplama ve işleme ünitesinde (Şekil 1, konum 8, 10, Şekil 2, konum 23-26), derin kullanım sistemlerinin iyi bilinen standart ekipmanı kullanılmaktadır (örneğin bakınız).

Ünite, büyük miktarda fazla su üretir (hidrokarbonların yanmasından ve hava üflemesinden kaynaklanan su buharının yoğunlaşması), böylece sistemin yeniden şarj edilmesi gerekmez.

Yoğuşmalı ısı eşanjörünün çıkışındaki baca gazı sıcaklığı T 2УХ, egzoz yanma ürünlerindeki su buharı yoğunlaşmasının durumuna göre belirlenir (40–45 0 С aralığında).

Gaz yolunda ve özellikle bacada yoğuşma çökelmesini önlemek için bypass yani yanma ürünlerinin bir kısmının derin kullanım ünitesine ek olarak bypass kanalı boyunca bypass edilerek arkasındaki gaz karışımının sıcaklığı 70–90 0 C aralığında olacak şekilde bypass sağlanır. tüm süreç göstergeleri. En uygun mod, soğuk mevsimde ve yaz mevsiminde yoğuşma ve buzlanma tehlikesi olmayan - onsuz bypass ile çalışmaktır.

Kazan baca gazı sıcaklığı (genellikle 110-130 0 С), hava gidericinin önündeki yoğuşma ısı eşanjöründeki yoğuşmanın gerekli 90-100 0 С'ye ısıtılmasına izin verir. Böylece, sıcaklıklar için teknoloji gereksinimleri karşılanır: hem yoğuşma ısıtması (yaklaşık 90 0 С) hem de ürün soğut yoğuşmadan önce yanma (40 0 С'ye kadar).

Yanma ürünlerinin ısısının kullanılması için teknolojilerin karşılaştırılması

Kazan yanma ürünlerinden ısı kullanımına karar verirken, önerilen derin kullanım sisteminin verimliliği ile geleneksel şemanın en yakın analog ve rakip olarak bir gazlı ısıtıcı ile karşılaştırılması gerekir.

Örneğimiz için (Yardım 1'e bakın), derin kullanım sırasında geri kazanılan ısı miktarını aldık Q UT 976 kW'a eşittir.

Gaz kondensat ısıtıcısına girişteki yoğuşma sıcaklığının 60 0 С (yukarıya bakınız), çıkıştaki yanma ürünlerinin sıcaklığının en az 80 0 С olduğunu varsayıyoruz.Daha sonra gazlı ısıtıcıda geri kazanılan yanma ürünlerinin ısısı, yani 289 kW'a eşittir, bu da derin kullanım sistemindekinden 3.4 kat daha azdır. Dolayısıyla, örneğimizdeki “ihraç fiyatı” 687 kW veya yıllık bazda yaklaşık 3 milyon ruble değerinde 594 490 m3 gaz (talep katsayısı \u003d 0,85). Kazanç, kazan çıktısı ile artacaktır.

Derin geri dönüşüm teknolojisinin avantajları

Sonuç olarak, enerji tasarrufuna ek olarak, santral kazanının yanma ürünlerinin derinlemesine kullanılmasıyla aşağıdaki sonuçların elde edildiği sonucuna varılabilir:

• toksik oksit CO ve NOx emisyonunu azaltmak, prosesin çevre temizliğini sağlamak;
• ilave, fazla su elde etmek ve böylece kazan tamamlama suyu ihtiyacını ortadan kaldırmak;
• yanma ürünlerinin su buharının yoğunlaşması tek bir yerde - bir yoğuşma ısı eşanjöründe. Damlacık ayırıcıdan sonra önemsiz bir sprey kaybının yanı sıra, sonraki gaz yolunda yoğuşma ve buna bağlı olarak nemin korozif etkilerinden gaz kanallarının tahrip olması, yolda ve özellikle bacada buz oluşumu hariç tutulmuştur;
• sudan suya ısı eşanjörünün kullanılması bazı durumlarda isteğe bağlı hale gelir; yeniden sirkülasyona gerek yoktur: gaz yolunda ve bacada yoğuşmayı önlemek için (enerji, para tasarrufu) giden yanma ürünlerinin sıcaklığını artırmak için sıcak gazların bir kısmını soğutulmuş olanlarla (veya ısıtılmış yoğuşmayı soğuk olanlarla) karıştırmak.

Edebiyat

1. Shadek E., Marshak B., Anokhin A., Gorshkov V.Isı jeneratörlerinin atık gazlarından gelen ısının derin kullanımı // Endüstriyel ve ısıtma kazanları ve mini-CHP. 2014. No. 2 (23).
2. Shadek E. Enerji kaynakları tasarrufu için bir teknoloji olarak trijenerasyon // Energosberezhenie. 2015. No. 2.
3. Shadek E., Marshak B., Krykin I., Gorshkov V. Yoğuşmalı ısı eşanjörü-kullanıcısı - kazan tesislerinin modernizasyonu // Endüstriyel ve ısıtma kazanları ve mini-CHP. 2014. No. 3 (24).
4. Kudinov A. Isı üreten tesislerde enerji tasarrufu. M .: Makine Mühendisliği, 2012.
5. Ravich M. Basitleştirilmiş ısı mühendisliği hesaplama yöntemi. M.: SSCB Bilimler Akademisi Yayınevi, 1958.
6. P. Berezinets, G. Olkhovsky.Isı ve elektrik enerjisi üretimi için ileri teknolojiler ve enerji santralleri. Altıncı bölüm. 6.2 gaz türbini ve kombine çevrim tesisleri. 6.2.2. Kombine Çevrim Tesisleri. JSC VTI. "Enerji sektöründe modern çevre teknolojileri." Bilgi toplama, ed. V. Ya Putilova. M .: MPEI Yayınevi, 2007.

1 Birincil veri kaynağı: sıcak su kazanları araştırmaları (üç kazanlı ısıtma şebekesinde 11 ünite), malzemelerin toplanması ve işlenmesi.

2 Hesaplama metodolojisi, özellikle Q UT, verilmiştir.