Главная Обратная связь

Дисциплины:






Вторичные ресурсы ВТУ и их использование



Вторичные энергоресурсы ВЭР -энергетические отходы теплотехнологических установок, не используемые в самой установке, но которые могут быть использованы в других установках.

Виды ВЭР: топливные, тепловые, избыточного давления отходящих газов.

К топливным ВЭР относятся газы: доменный, коксовый, конверторный, ферросплавный и др.

Тепловые ВЭР: физическая теплота отходящих газов, шлаков, в ряде случаев - технологического продукта, теплота охлаждения элементов установки.

Различают внешнее энергетическое и комплексное использование теплоты отходящих газов. Наиболее распространено внешнее использование теплоты отходящих газов в ВТУ при производстве пара в котлах-утилизатарах (КУ). Использование теплоты в КУ не дает экономии топлива, сжигаемого в установке, при этом эффективность установки определяется экономией топлива, необходимого для производства такого же количества и качества (давление и температура) пара в котле с автономным отоплением.

Экономию топлива можно определить по формуле

 

,

где - экономия теплоты топлива при производстве пара в КУ, кВт;

Мак- тепловая мощность замещенного (автономного) котла, кВт;

Qn- теплота вырабатываемого пара, кВт;

- КПД автономного замещаемого котла.

Количество теплоты в паре, выработанном в КУ, зависит от степени использования теплоты отходящих газов:

;

,

где - коэффициент отъема теплоты топлива.

С учетом уравнений (2) и (3) уравнение (1) можно переписать:

,

где mn- степень использования теплоты топлива; .

Наиболее эффективными являются комплексные схемы использования теплоты отходящих газов в ВТУ, сочетающие регенеративное и внешнее теплоиспользование.

Экономия теплоты при такой схеме (например, подогрев воздуха и получение пара) определяется формулой

,

где и - общая тепловая мощность в ВТУ при работе на холодном и подогретом воздухе; D - экономия теплоты топлива от регенеративного подогрева воздуха.

.

Окончательно получаем:

,

где .

Общий принцип максимального использования теплоты по замкнутой регенеративной схеме определяется следующими соображениями:

1. ВТУ отапливается более дорогим и дефицитным топливом, чем паровые котлы, т.е. экономия топлива ВТУ более эффективна, чем топлива, используемого автономным котлом.

2. Если установка КУ позволяет замещать пар от районной ТЭЦ, то это ведет к ухудшению использования топлива на ТЭЦ. При этом экономия топлива снижается на 25-50%.

3. КУ часто работают неудовлетворительно из-за подсосов воздуха по дымовому тракту и заноса поверхности нагрева пылью, что снижает использование теплоты отходящих газов.

4. Подогрев воздуха в ряде случаев связан с необходимостью получения в реакторе требуемых температур, что определяется пирометрическими условиями работу ВТУ. Подогрев воздуха облегчает повышение производительности ВТУ.



Комплексное использование теплоты отходящих газов не ограничивается подогревом воздуха и получением пара. Весьма эффективным является сочетание регенеративного и внешнего технологического теплоиспользования в низкотемпературных теплотехнических установках (сушилках). Также возможна утилизация теплоты отходящих газов для получения горячей воды и подогрева воздуха для отопительно-вентиляционных целей.

Котлы-утилизаторы

Котлы-утилизаторы используют физическую теплоту, а в некоторых случаях и химическую энергию отходящих газов (обезвреживание газовых выбросов, например сероводородных, при производстве технического углерода путем их сжигания).

Классификация КУ в зависимости от условий теплообмена:

- конвективные;

- радиационно-конвективные;

- радиационные.

Конвективные котлы (рис. 11) устанавливают за мартеновскими и нагревательными печами в черной металлургии, в химической промышленности, за обжиговыми печами - в производстве строительных материалов. Конвективные котлы-утилизаторы выполняют газотрубными и водотрубными.

Радиационно-конвективные котлы устанавливают за отражательными печами цветной металлургии, печами обжига в кипящем слое и за другими установками с высокой температурой запыленных отходящих газов.

Радиационные котлы-утилизаторы устанавливают в системах отвода газов кислородно-конверторных сталеплавильных цехов черной металлургии (высокая температура и запыленность газов). В этих КУ также используется химическая энергия газов при их дожигании.

Наряду с утилизационными функциями некоторые КУ выполняют технологические задачи, например получение серной кислоты из сероводородных газов. Такие КУ называют энерготехнологическими.

Для работы в условиях запыленных дымовых газов большое значение имеет очистка поверхности нагрева от пыли, занос которой повышает сопротивление дымового тракта и ухудшает теплопередачу Методы очистки поверхностей нагрева КУ: паровая обдувка, дробоочистка, виброочистка, ударно-акустическая очистка.  

Рис. 11.Принципиальная схема котла-утилизатора

КУ-125 конвективного типа с многократной

принудительной циркуляцией. 1 -циркуляционные

насосы; 2 - барабан; 3, 4, 6 - испарительные секции;

5 - пароперегреватель; 7 - экономайзер

 

КУ стандартизованы, выбираются по каталогам в зависимости от параметров дымовых газов (расход, температура, запыленность) и пара. Для установления показателей работы котла в конкретных условиях выполняют его поверочный расчет, целью которого является определение для этих условий паропроизводительности и температуры перегрева пара.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...