ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регенеративное внутреннее, внешнее технологическое и энергетическое использование теплоты отходящих газов из "Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты " При внутреннем регенеративном использовании тепловых отходов достигается соответствующая экономия топлива для технологической установки. При внешнем теплоиспользовании с выработкой дополнительной технологической или энергетической продукции экономия топлива имеет место в замещаемых технологических или энергетических установках. Подогрев компонентов горения при регенеративном теплоиспользовании наряду с экономией топлива приводит и к повышению технологической эффективности процесса. [c.16] Энергоэкономичность и эффективность регенеративного внутреннего теплоиспользования иллюстрируются результатами расчета (рис. 2.1) основных показателей нагревательной печи при следующих условиях QP = 7500 кДж/м а = 1,1 температура нагрева материала = 1100 К /3 = 0,86 Готх = 1375 К = 250 кг/(м ч) изменение энтальпии материала в процессе нагрева АН = 870 кДж/кг = 0,9 Т = 1525 К подогрев воздуха изменяется от 273 до 775 К. [c.18] Из рис. 2.1 видно, что при работе нагревательной печи на горячем воздухе все технико-экономические показатели печи улучшаются по сравнению с показателями при ее работе на холодном воздухе. [c.18] Следует также иметь в виду, что единица использованной теплоты отходящих продуктов сгорания для внутреннего теплоиспользования (подогрев компонентов горения) замещает в основном технологическом агрегате 1,5 —2,0 единицы теплоты исходного топлива. Вместе с тем необходимо отметить, что возможности регенерации теплоты отходящих продуктов сгорания ограничены. Степень использования теплоты отходящих газов можно оценить коэффициентом регенерации. [c.18] Значения г обычно не превышают 0,4—0,6 [16]. Возможность внутреннего регенеративного теплоиспользования увеличивается при применении химической и термохимической регенерации. [c.19] Выражения (2.10), (2.11) справедливы при внешнем технологическом и энергетическом использовании тепловых отходов (для получения водяного пара или горячей воды, для нагрева теплофикационной воды и др.). [c.20] Для варианта внешнего энергетического использования тепловых отходов следует также учитывать возможное ухудшение работы ТЭЦ при замещении отборного пара турбины. [c.21] Особенности энергетических и эксергетических характеристик прослеживаются на сравнительном анализе энергетического и эксергети-ческого балансов. Энергетический (тепловой) баланс выражает закон сохранения энергии и описывается уравнением, связывающим статьи прихода и расхода теплоты. [c.22] Примеры энергетического и эксергетического балансов для методической нагревательной печи приведены в табл. 2.1 и 2.2. Масса нагреваемого металла (технологического продукта) 130 т/ч. Топливо — мазут с QP =39 МДж/кг. Расход мазута 3950 кг/ч. Температура металла на выходе из печи 1443, температура отходящих газов 1073, температура нагретого воздуха 623 К. Физическая теплота топлива 2ф.т = 0 физическая теплота исходных технологических материалов бф.м = 0. Угар металла 1,5 % [18]. [c.24] Сопоставляя энергетический (тепловой) и эксергетический балансы рассматриваемой нагревательной печи, можно отметить следующее. [c.24] Эксергетический анализ теплотехнологических установок позволяет наметить некоторые рекомендации по термодинамическому их совершенствованию. Например, для уменьшения потерь эксергии от необратимости процесса горения сжигание топлива необходимо осуществлять с максимальным предварительным подогревом компонентов горения. Для уменьшения потерь эксергии от необратимости процесса теплообмена необходимо стремиться осуществлять теплообмен с минимальным перепадом температур между теплоносителями. При этом, однако, следует отметить, что при выборе оптимальной технологической схемы наряду с показателями термодинамической эффективности должны учитываться технико-экономические факторы, а также эксплуатационная надежность установки. [c.26] Эксергетический баланс агрегата с технологическим и энергетическим теплоиспользованием рассматривается в гл. 4. [c.26] Целесообразность и эффективность использования теплоты отходящих газов для внешних технологических и энергетических целей зависят от температуры отходящих газов Го.г. тепловой мощности отходов бвн и режима их поступления в теплоиспользующую установку. [c.26] Тепловая мощность отходящего от теплотехнической установки газового потока Qbh, зависящая от расхода отходящих газов и их температуры, оказывает существенное влияние на экономику теплоиспользо-вания. Выход отходящих газов зависит от количества сжигаемого топлива в технологической установке и от выхода шихтовых газов, образуемых при термической обработке исходных технологических материалов. Большое количество шихтовых газов образуется, например, при плавке сульфидных руд цветных металлов, кислородной продувке сталеплавильных конвертеров для передела чугуна в сталь. [c.26] Непрерывность и стабильность выхода газов из технологической установки является условием их эффективного использования в КУ. [c.26] Цикличность работы технологической установки — источника тепловых отходов - создает значительные трудности при использовании газов, как это имеет место в кислородных сталеплавильных конвертерах. В ряде случаев при цикличности выхода газового потока использование его практически невозможно. [c.27] Подсос воздуха в газоходы за камерой технологической установки (печи) (а 1) снижает температуру продуктов сгорания на входе в КУ, а следовательно, тепловую ценность этих газов как теплоносителя. Подсос воздуха приводит также к увеличению теплоотвода с уходящими продуктами сгорания, росту аэродинамического сопротивления по газовому тракту котла и, следовательно, увеличению расхода электроэнергии на привод тягового устройства. [c.27] Выход шихтовых газов определяется испарением влаги шихты, разложением карбонатов кальция и магния, окислением углерода, серы и других компонентов исходных шихтовых материалов и др. [c.27] Состав других компонентов продуктов сгорания рассчитывают по формулам, приведенным в гл. 5. [c.28] Важной особенностью отходящих производственных газов в ряде случаев является содержание в них полидисперсно го уноса с преобладанием очень мелких частиц, находящихся в твердом, жидком и газообразном состояниях. Технологический унос образуется в результате выноса газовым потоком мелких частиц шихты, окалины, расплавленного металла или шлака, и также испарения и возгонки металла в плавильных металлургических печах. Большое влияние на вынос этих частиц оказывает скорость газового потока в технологической камере. Существенное значение имеет растрескивание исходного шихтового материала под влиянием внутреннего газообразования и температурных напряжений, возникающих при его нагревании. Получающиеся при этом мелкие частицы выносятся за пределы рабочей камеры печи. [c.28] Вернуться к основной статье