Применение рекуперативных теплообменников

Применение рекуперативных теплообменников для утилизации тепла уходящих газов из котельной установки обеспечивает повышение коэффициента использования топлива η. Снижение температуры

уходящих газов на 15÷20С при использовании в качестве топлива природного газа соответствует увеличению η на 1%. Для охлаждения парогазовой смеси, использование рекуперативных теплообменников работающих в конденсационном режиме (температура рекуперативной поверхности ниже температуры точки росы) приводит к увеличению η на 1% уже при снижении температуры уходящих газов на 3÷4С.

     Известно, что температуру уходящих из котла газов принимают не менее 120÷130С по двум причинам:

– для исключения конденсации по газоотводящему тракту вплоть до выхода в атмосферу водяных паров;

– для увеличения естественной тяги, снижающей необходимый напор дымососа. Картинка 8

1-котел, 2-экономайзер, 3-даэратор, 4,12-кожухотруб т/обменник, 5-блок химводоочистки, 6-конденсационный теплоутилизатор, 7-бак сбора конденсата, 8-гидравлич затвор, 9-каплеотделитель, 10-дымосос, 11-общий конденсатосборник, 13-редукционная уст-ка, 14-байпасный газоход, 16-т/провод выпара даэратора.

   Продукты сгорания природного газа после котла 1 проходят водяной экономайзер 2, охлаждаются до

температуры 135-150 °С и затем разделяются на два потока. Приблизительно 70÷80% газов направля-

ется по главному газоходу 15 и поступает в конденсационный теплоутилизатор 6 поверхностного типа, остальная— в байпасный газоход 14. В теплоутилизаторе 6 продукты сгорания охлаждаются сырой водой до 35÷40 °С, при этом происходит конденсация части содержащихся в них водяных паров, что позволяет полезно использовать как физическую теплоту дымовых газов, так и скрытую теплоту конденсации части содержащихся в них водяных паров. Охлажденные продукты сгорания после каплеотделителя 9 смешиваются с проходящими по байпасному газоходу 14 неохлажденными продуктами сгорания и при температуре 65÷70 °С отводятся дымососом 10 через дымовую трубу в атмосферу. Подогретая в конденсационном теплоутилизаторе 6 вода последовательно проходит через систему химводоочистки 5, кожухотрубный теплообменник 4, термический деаэратор 3, водяной экономайзер 2 и подается на подпитку в паровой котел 1. Вырабатываемый в котле 1 пар может поступать в кожухотрубный теплообменник 12, где в процессе

теплообмена конденсируется, а конденсат отводится в сборный конденсатный бак 11. Часть пара направляется в редукционную установку 13 и после понижения давления подается в кожухотрубный теп-

лообменник 4 для подогрева химически очищенной воды, а также в деаэратор 3 для деаэрации подпиточной воды и конденсата, поступающего из бака 11. Суммарная экономия энергии определяется снижением температуры уходящих газов, конденсацией из них водяных паров , утилизацией теплоты выпара деаэратора, а также использованием теплоты образовавшегося конденсата для подогрева, например, химочищенной воды на подпитку котла.

 Использование кожухотрубчатых т/обменников не дает высокой интенсивности т/передачи на потоке входящих газов, поэтому было предложено использовать контактные т/обменники с активной насадкой (рис 9)

1 - активная насадка; 2 - орошающая камера; 3 - подвод орошающей воды; 4 - подвод и отвод нагреваемой воды; 5 - корпус; 6 -отвод орошающей воды; 7 - сепарирующее устройство.

Дымовые газы поступают в установку сверху, проходят камеру орошения, активную насадку, представляющую собой, как правило, трубчатый рекуперативный теплообменник сепаратор и отводятся в атмосферу. Нагреваемая вода проходит активную насадку противотоком. Установка контактных теплообменников с активной насадкой на газоходах котельных позволяет за счет снижения температуры дымовых газов и за счет теплоты конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах, повысить эффективность использования природного газа на 8÷12%. Утилизированное тепло используется для нагрева воды с температурой от 5 до 50° С для различных нужд. Контактные теплообменники с активной насадкой (КТАН) имеют определенную универсальность: их можно использовать в качестве утилизатора за котлами, промышленными печами и сушилками для утилизации теплоты парогазовых потоков, а также в качестве подогревателя воздуха при воздушном отоплении промышленных корпусов в системах отопления и вентиляции. Недостатком яв-ся повышенная коррозия т/обменника и работа на уровне окупаемости.

Украинским отделением ВНИПИэнергопрома разработан утилизационный отопительно-вентиляционный агрегат (УОВА) (рис.10.), который предназначен для тепловлажностной обработки приточного воздуха систем вентиляции.

   Отопительно-вентиляционный агрегат состоит из калорифера 1, насадочной контактной камеры, разделенной на ступени промежуточного 2 и предварительного 3 нагрева, водораспределителя 5, установленного между ступенями 2 и 3. Агрегат имеет систему защиты от обмерзания, состоящую из обогреваемой опорной решетки 6, насадки ступени предварительного нагрева 3, греющей рубашки 7 нижней части ступени 3, каплеуловителя 8, поддона 9, вентилятора с электродвигателем 10, промежуточного

поверхностного теплообменника 11, циркуляционного насоса 12 с регулировочным клапаном 13 и линию

14 для подачи воды в градирню.

    Принцип работы в зимнее время: наружный воздух с отрицательной температурой tнв подается вентилятором 10 под насадку ступени 3 предварительного нагрева. В насадке он контактирует с водой, подаваемой через дополнительный водораспределитель 5, и водой, стекающей с насадки 2 промежуточного нагрева. При этом воздух нагревается и увлажняется практически до полного насыщения, достигая относительной влажности ϕ≈90%. Дальнейшее увлажнение до параметров точки К происходит в насадке ступени 2 промежуточного нагрева при контактировании с водой, подаваемой через водораспределитель 4. После прохождения через каплеуловитель 8 воздух подогревается до требуемой температуры в калорифере 1 и подается в систему приточной вентиляции. Нагретая охлаждающая вода, поступающая из производственных цехов от охлаждения оборудования, разделяется на два потока: первый поступает в водораспределитель 5, и, отдавая тепло холодному воздуху в насадке 3, стекает в поддон 9, а второй — направляется в теплообменник 11, где подогревается обратной водой и направляется в водораспределитель 4. Охлажденная вода из поддона 9 циркуляционным насосом 12 подается в нагревательный тракт промежуточных поверхностных теплообменников 11 и 15. Затем основная часть нагретой воды направляется через водораспределитель 4 на насадку 2 контактной камеры, остальная часть – в систему защиты от обмерзания (на подключенные параллельно обогреваемую опорную решетку 6 и греющую рубашку 7) и далее, через дополнительный водораспределитель 5 – на насадку 3.Теплоноситель из подающей магистрали системы теплоснабжения последовательно проходит калорифер 1 и

Отчет: вводная часть – общие сведения о предприятии и потребленных э/ресурсов.

Расчетно-аналитическая часть  - сведения о фактическом э/потреблении и критические заметки по работе отдельных систем.

 В заключающей части д.б. проведена разработка рекомендации по э/сбережению.

После оценки экономической эффективности все рекомендации классифицируются на 3 категории:

-беззатратные и низкозатратные – 1 категория (реализуются в порядке текущей деятельности предприятия);

-среднезатратные – за счет средств предприятия;

-высокозатратные – требуют доп-х инвестиций.

 На основании проведенного э/аудита предприятию выдается или подтверждается энергопаспорт потребителя ТЭР. Это нормативный документ, отражающий фактические показатели использования ТЭР на предприятии. Энергопаспорт должен хранится на предприятии, в территориальном органе гос. э/надзора и в организации, проводящей энергоаудит.