Реферат за темою магістерської роботи
Зміст
Введення
Проблема підвищення ефективності роботи систем теплопостачання шляхом зниження нераціональних втрат тепла з димовими газами актуальна, так як, в даний час температура відхідних газів в великих енергетичних і промислових котельних агрегатах становить 120 - 160 ° С. Відповідно, втрати тепла з газами, що при складанні теплового балансу цих установок по нижчій теплоті згоряння палива коливаються від 5-7% до 25-60%.
У широко поширених промислових, комунальних і опалювальних котелень, які не мають хвостових поверхонь нагріву, втрати з фізичним теплом газів залишають 15-25%. Крім того, з димовими газами викидаються водяні пари, прихована теплота пароутворення яких становить до 10-15% нижчої теплоти згорання палива. Сумарні втрати тепла з газами, що при складанні теплового балансу по вищій теплоті згоряння палива, таким чином, 15-20% в найбільш досконалих котельних агрегатах. Зазвичай вони є найбільшими з усіх втрат тепла, що мають місце в теплових установках.
Відомі різні способи утилізації тепла, в тому числі глибока утилізація тепла (з використанням теплоти пароутворення) газів на газових котлах та застосування контактних теплообмінників для роботи в автономних теплових мережах в якості теплогенеруючого пристрою. При цьому ефективність використання палива підвищується на 5-10%. Залежність ККД енергоустановки від температури газів, що відходять представлена на малюнку 1.
Малюнок 1 - Залежність ККД установки від температури газів, що відходять.
1. Мета та постановка задачі
Температура димових газів котлів таких як ТВГ-8М котельні № 367 м.Донецька становить 158 ° С. Для вирішення проблеми зниження температури газів, що відходять були проаналізовані існуючі утилізаційні установки.
Утилізаційні водонагрівачі представляють собою найпростіші змієвикові теплообмінники, переважно з труб зі спіральним оребренням, використання яких приблизно в 2 рази скорочує габарити і вартість утилізатора в порівнянні з гладкотрубним варіантом. Вони призначені для нагріву води в системі теплопостачання або гарячого водопостачання і використовують тепло відхідних газів з печей, що спалюють переважно природний газ. Принципова схема утилізаційного водонагрівача представлена на малюнку 2.
Малюнок 2 - Принципова схема утилізаційного водонагрівача:
а) принципова схема ; б) елемент труби
Шляхом вибору параметрів оребрення: висоти, товщини і кроку ребер, а також вибором кроку труб може регулюватися ефективність теплопередачі в оребрених трубах.
Як відомо, для стабільної та економічної роботи котлів рекомендується підтримувати температуру відхідних газів за утилізатором не нижче 90 ° С, а при роботі двох котлів не нижче 70 ° С, щоб уникнути появи конденсату на внутрішній поверхні димаря. Для запобігання конденсації водяної пари, що містяться в димових газах, на поверхні нагрівання при низьких температурах води, що нагрівається і при низькому її якості, існують спеціальні схемні і конструктивні рішення (малюнок 3).
Малюнок 3 - Схеми утилізаційних водонагрівачів:
а) - з рециркуляційним попереднім підігрівом води;
б) - з водяним проміжним контуром;
в) - з повітряним проміжним контуром;
1 - водоводяний бойлер, 2 - водяний проміжний контур, 3 - підігрівач повітря,
4 - воздуховодяной бойлер; 5 - повітряний проміжний контур
2. Рішення поставленої задачі
Аналіз роботи теплоутилізаторів показав, що найбільш ефективним для умов роботи котельні № 367 м.Донецька є утилізаційний водогрійний теплообмінник ТУВ-16-10-265, призначений для нагріву води за рахунок утилізації тепла продуктів згоряння природного газу з запиленістю не більше 0,5 мг / м3 в помірному і холодному кліматі. ТУВ складається з теплопередающих елементів, трубних решіток, колекторів. Теплопередавальні елементи виконані зі сталевої несучої труби і алюмінієвого накатного оребрения. ТУВ виконаний в 10-ти ходовому виконанні по воді. Багатоходову виконання досягається за допомогою поперечних перегородок, які створюють послідовний рух води по трубках теплообмінника. ТУВ встановлений на підземному газоходе від котла №1. Точка підключення теплоносія до ТУВ - існуючі трубопроводи зворотної (вхід в котел), що подає (вихід з котла) мережної води котельні №367. На лінії подачі теплоносія до утилізатора встановлений магнітний шламоотделітель. Для обліку виробляється кількості тепла встановлений ультразвуковий лічильник-витратомір. Схема розташування утилізатора представлена ??на малюнку 4.
Малюнок 4 - Схема розташування утилізатора:
1 - димосос, 2 - вентилятор, 3 - утилізатор
Висновки
Даний вибір вважається доцільним, тому що ККД утилізатора зі збільшенням навантаження зростає з 1,89 до 4,51%, при тепловій утилізатора 0,067 Гкал / год при тиску газу перед пальниками 2,9 кПа до 0,37 Гкал / год при тиску перед пальниками 12,7 кПа. Таким чином, економія питомої витрати газу від впровадження утилізатора при максимальному навантаженні складає 6,4 м3 / Гкал при годинний економії газу - 49,32 м3 / год, а економія питомої витрати палива - 12,14 кг.у.п. / Гкал. Питома витрата газу при роботі з утилізатором знизився на 4,7% отн. і склав 129,56 м3 / Гкал. Температура відхідних газів знизилася при максимальному навантаженні зі 183 до 92 °
Використання утилізатора дозволило забезпечити приріст ККД котла від 1,09 до 4,94% при температурі відхідних газів після утилізатора 90 ° С і 70 ° С відповідно. При цьому годинна економія газу в залежності від навантаження склала при температурі відхідних газів після утилізатора:
- не нижче 70 ° С склала від 20,15 до 55,87 м3 / год,
- не нижче 90 ° С склала від 5,74 до 42,33 м3 / год.
Список джерел
Липец А.У. Утилізація тепла відхідних від промислових печей димових газів // Теплоенергетика. 1999. №4
Аронов І.З. Контактні газові економайзери // Київ: Техніка, 1964.
Королевич А.Я., Юрченко М.М. Опалення та гаряче водопостачання в локальних теплових мережах на базі контактних водонагрівачів // Енергозбереження. 2002. №5.