Содержание
1.Введение.
2. Перспективы использования теплоты уходящих газов котлов работающих на природном газе.
3. Применение утилизационных установок тепла уходящих газов котлов крупных котельных.
4.Комплексная теплоутилизационная установка контактного типа.
5.Режимы работы контактных экономайзеров.
6.Определение размеров контактных экономайзеров с высокотемпературным теплоносителем.
7. Обеспечение надежных условий эксплуатации газоотводящего тракта в котельных с конденсационными экономайзерами
8.Использование установок утилизации тепла дымовых газов котлов на Воронежской ТЭЦ.
1.Введение
Одним из способов повышения экономичности котлов является использование теплоты уходящих дымовых газов. Традиционные поверхностные теплообменные устройства — экономайзеры и воздухоподогреватели, применяемые в котлах, — не обеспечивает глубокого охлаждения дымовых газов. Эффектность их использования для утилизации теплоты снижается по мере уменьшения температурного уровня греющего теплоносителя. Кроме того, не используется скрытая теплота водяных паров содержащихся в дымовых газах.
2.Перспективы использования теплоты уходящих газов котлов работающих на природном газе.
Применение поверхностных теплообменников для работы в, условиях конденсации водяных паров требует специальных методов и материалов для защиты от коррозии. Контактные теплообменники отличаются от поверхностных высокой интенсивностью теплообмена, большей поверхностью теплообмена в единице, объема и возможностью глубокого охлаждениядымовых газов.Они представляют собой колонны с насадками, в которых стекающая в насадке жидкость отнимает теплоту поднимающегося в колонне газа. В качестве жидкости до сих пор использовали воду. Несмотря на большие технологические и теплотехнические преимущества, она обладает и одним существенным недостатком, который обнаруживается тем сильнее, чем выше температура газа. Вследствие сравнительно низкой температуры кипения вода обладает и низкой температурой «мокрого термометра. По этой причине максимальная температура, до которой можно нагреть воду при прямом теплообмене, обычно варьируется в зависимости от температуры и со- держания влаги газа в пределах от 50 до 70 °С.
В уходящих газах котлов, сжигающих
природный газ, содержится около 15 % водяных паров. Их скрытая теплота
парообразования (СТП) составляет до 15 % теплотворной способности газа. На эту
величину низшая теплотворная способность 
природного газа меньше его истинной —
высшей теплотворной способности. Соответственно при рассчитанном по КПД котла ηбрутто = 94 %,
фактический его КПД ηбрутто = 80%.
В России еще около 40 лет назад были впервые созданы установки по использованию СТП — контактные экономайзеры. Позже они появились и за рубежом. Однако сфера их распространения не выходила и не выходит (имеется исключение в США) за рамки небольших котлов.
Попытку реализовать одну из схем с контактными экономайзерами на мощном отечественном энергоблоке сделал ЭНИН совместно с ТКЗ. Видимо, по экономическим причинам этот проект не был реализован.
В последнее время на установках по использованию СТП все больше вместо контактных применяются поверхностные экономайзеры из оребренных труб. Очень широкое распространение они получили за рубежом в малых так называемых конденсационных котлах.
Подольский завод, который широко использует в своей практике различного вида оребренные поверхности и который всегда находился в поиске прогрессивных технических решений, несколько лет назад приступил к разработкам установок использования СТП в мощных газовых энергоблоках.
Представляет интерес проблема очевидных и неочевидных задач использования СТП.
К этим задачам относятся:
— глубокое охлаждение уходящих газов;
— получение конденсата из уходящих газов;
— использование получаемой теплоты конденсации водяных паров для подогрева конденсата системы регенерации;
— использование теплоты для нагрева подпиточной воды для нужд тепличного хозяйства, для отопления и вентиляции главного корпуса, для предварительного подогрева воздуха;
— решение экологических задач.
Общая принципиальная схема установки для использования скрытой теплоты парообразования показана на рис. 1
Рис. I. Общая принципиальная схема установки для использования СТП
В этой схеме теплообменник — конденсатор водяных паров нагревает стороннюю воду. Наиболее рациональным представляется использование скрытой теплоты парообразования для нагрева конденсата в системе регенерации турбины взамен ПНД-1. В газовом энергоблоке мощностью 300 МВт при температуре уходящих газов 101 °С их теплом, включая СТП, можно нагреть конденсат с расходом Д — 639,5 т/ч от 27 до 58 °С (как в ПНД-1). При этом освободившийся отборный пар вырабатывает дополнительную бестопливную мощность ΔN = 1,2 МВт, за счет чего снижение удельного расхода топлива на энергоблок составляет ΔЬ = 0,4 %. Если к тому же часть дымовых газов (около 6 %) байпасировать мимо РВП, то температура уходящих газов составит 85 °С. Это значение вполне приемлемо для газоходов и дымовой трубы. Одновременно из установки выделяется конденсат с расходом Д = 25 т/ч. Разумеется, он не может служить непосредственно для подпитки энергоблока СКД, но, по мнению ВТИ, его доведение до кондиции химобессоленной воды требует существенно меньших затрат, чем получение химобессоленной воды из сырой воды. Немаловажное значение в этом процессе имеет уменьшение парциального давления водяных паров в уходящих газах с РН20 = 0,183 до РН2о = 0,158 со снижением температуры конденсации с ts = 58 °С до ts = 54,5 0С, так что опасность конденсации водяных паров на газоходах и дымовой трубе уменьшается (труба "не течет").
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.