Утилизационные установки. Утилизация тепла – это повторное использование тепловой энергии, выделяющейся в ходе производственного процесса и выбрасываемой в окружающую среду в виде неиспользованного отходящего тепла.
Вторичные энергетические ресурсы могут быть использованы непосредственно как топливо, а также преобразуются в другие энергоносители с помощью утилизационных установок. Оборудованием для использования тепловых ВЭР, а также ВЭР избыточного давления являются котлы-утилизаторы, установки сухого тушения кокса, газовые утилизационные бескомпрессорные турбины, абсорбционные холодильные машины.
Наиболее распространенными в различных отраслях народного хозяйства утилизационными установками являются котлы-утилизаторы, использующие высокопотенциальные дымовые газы промышленных печей и технологические газы химических производств для получения водяного пара, а также водяные экономайзеры для нагрева питательной воды котлов и воздухоподогреватели (рекуперативного и регенеративного типов) для нагрева дутьевого воздуха, использующие дымовые газы высокого и среднего потенциала.
Котлы-утилизаторы обеспечивают большую экономию топлива путем генерирования энергетического или технологического пара, а также нагрева воды за счет использования вторичной теплоты. Схема работы котла-утилизатора представлена на рисунке 1.
1 – корпус; 2 – трубы; 3, 4 – вентили; 5 - влагоотделитель
Рисунок 1 – Схема котла-утилизатора
Горячие газы движутся по трубам, размещенным в корпусе котла. В межтрубном пространстве находится вода, которая поступает через штуцер 3. Образующийся пар, проходя влагоотделитель 5, выводится из котла через вентиль 4.
Для нагрева воды на нужды технологического и бытового горячего водоснабжения, приготовления питательной воды котлов, а также для воздушного и низкотемпературного водяного отопления и кондиционирования применяют контактные экономайзеры – теплообменники для подогрева воды, в которых газы непосредственно соприкасаются с нагреваемой водой. Контактные экономайзеры обеспечивают весьма глубокое охлаждение дымовых газов (до313 К) и конденсацию 70…80% водяных паров, содержащихся в газе. Они отличаются сравнительно малой металлоемкостью, простотой конструкции и обслуживания.
Рекуператоры – теплообменники поверхностного типы для использования теплоты отходящих газов, к которых теплообмен осуществляется непосредственно через стенку, разделяющую потоки (рисунок 2)
Рисунок 2 - Схема теплообмена в рекуператоре
Перспективным является использование ВЭР в абсорбционных холодильных машинах для производства искусственного холода, широко применяемого в химической, пищевой, нефтехимической технологии и для кондиционирования воздуха. Использование ВЭР отбросных источников низкотемпературной теплоты (до 273 К и ниже) – отходящие газы различных технологических печей и котло-агрегатов, вторичные пары, промышленные сточные воды, воды охлаждения оборудования, охлаждения продуктовых потоков и т.п. – значительно снижает стоимость получения холода и позволяет экономить до50 млн. т условного топлива в год.
Действие абсорбционных холодильных машин основано на поглощении (абсорбции) паров холодильного агента каким-либо абсорбентом (при давлении испарения) и последующем его выделении (при давлении конденсации) путем нагревания. В качестве холодильного агента применяют водноаммиачный раствор, водный раствор бромида лития и фреоны.
Использование ВЭР эффективно и с экологической точки зрения, так как приводит к снижению количества вредных выбросов в атмосферу.
Технологическая система, в которую включен энергетический узел, потребляющий топливо и вырабатывающий энергию для компенсации необратимых потерь в целях обеспечения функционирования ТС, называется энерготехнологической системой.Такая система не потребляет энергию извне, энергетически она автономна.
Достарыңызбен бөлісу: |