Зменшення вологовмісту димових газів у конденсаційних теплоутилізаторах котельних установок

Ключові слова: газоспоживальні котельні установки; теплоутилізаційні технології; глибоке охолодження відхідних газів; нагрівання води різних потреб; вологовміст; точка роси

Анотація

Викладено результати розрахункових досліджень щодо тепловологісного стану відхідних димових газів газоспоживальних котельних установок під час використання сучасних теплоутилізаційних технологій з глибоким охолодженням газів. Застосування зазначених технологій розглянуто як захід, що відповідає осушуванню димових газів внаслідок теплоутилізації завдяки зменшенню їхнього вологовмісту (абсолютної вологості), а відтак і зниженню точки роси водяної пари, що міститься в газах. Наведено дані досліджень стосовно зменшення вологовмісту димових газів у теплоутилізаційних системах котельних установок під час виробництва теплової енергії для опалення, технологічних потреб, потреб систем гарячого водопостачання тощо. Визначено рівні зменшення цього вологовмісту в теплоутилізаційному устаткуванні зазначених систем. У цьому устаткуванні, в так названих конденсаційних теплоутилізаторах, реалізується глибоке охолодження димових газів під час конденсації з них водяної пари. Встановлено залежності від режимних параметрів котлоагрегатів та теплоутилізаційного устаткування відносної величини β, яка характеризує рівень осушування димових газів у цьому устаткуванні і є відношенням абсолютної величини зменшення вологовмісту до його початкового значення. Показано, що за умов глибокої утилізації теплоти димових газів опалювальних котелень, зокрема внаслідок нагрівання зворотної води теплових мереж, абсолютна вологість газів за невисоких відносних навантажень котла може зменшуватися у 3-4 рази, що відповідає зниженню їхньої точки роси від 58-54 ºС до 35 ºС. Показано також, що під час використання утилізованої теплоти для технологічних потреб та гарячого водопостачання рівень зменшення абсолютної вологості димових газів істотно підвищується завдяки зниженню температури нагріваної в теплоутилізаторі води tв. Так, під час нагрівання холодної води з початковою температурою tв < 5 ºС зневоднення димових газів є досить значним і може досягати 90 %, що відповідає зниженню точки роси газів до 22 ºС.

Біографії авторів

Н. М. Фіалко, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, член-кореспондент НАН України, завідувач відділу теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Р. О. Навродська, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, пров. наук. співробітник, відділ  теплофізики енергоефективних теплотехнологій

С. І. Шевчук, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Г. О. Гнєдаш, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. наук. співробітник, відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

О. Ю. Глушак, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

головний технолог, відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Посилання

Baskakov, А. P., & Illina, E. V. (2004). The main factors determining the efficiency of deep cooling of combustion products in gasified boiler plants. Promyshlennaia energetika, 4, 46–49. [In Russian].

Fialko, N. M., Navrodskaya, R. A., Shevchuk, S. I., Presich, G. A., & Gnedash, G. A. (2017). Heat methods of the gas-escape channels of boiler installations by heat-utilization technologies application. Scientific Bulletin of UNFU, 27(6), 125–130. https://doi.org/10.15421/40270625

Fialko, N. M., Navrodskaya, R. A., Shevchuk, S. I., Presich, G. A., Gnedash, G. A., & Glushak, О. U. (2014). Termal methods of exhaust gas ducts protection of boiler plants with deep-cooled flue gases. (Ser. Engineering and natural science). Modern science: investigations, ideas, results, technologies, 2(15), 13–17

Nishkevich, V. А., Baskakov, А. P., Munts, V. А., Filipovskiy, P. F., & Galimulin, R. P. (2002). Investigation of heat and mass transfer processes in surface heat exchangers during deep cooling of wet combustion products. Novosti teplosnabzheniia, 8, 34–36. [In Russian].

Presich, G. A. (2000). Ensuring reliable operation of the gas path of boiler plants with heat recovery units. Industrial Heat Engineering, 22(5–6), 77–81. [In Russian].

Stepanova, A. (2016a). Analysis of the application combined heat recovery systems for water heating and blast air of the boiler unit. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 38(4), 38–46.

Stepanova, A. I. (2016b). The analyzis of efficiency and optimization of combined device for thermoutilyzing boiler system. Energy and Automation, 1, 119–128. [In Russian].

Varnashov, V. V., Kiselyov, K. A., & Grebnov, V. S. (2016). A study of operation modes of brick chimneys in operation. Bulletin of Ivanovo State Energy University, 1. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2016.1.018-026

Yefimov, A. V., Goncharenko, A. L., Goncharenko, L. V., & Yesypenko, T. A. (2017). Modern technologies of deep cooling of fuel combustion products in boiler plants, their problems and solutions. Kharkiv: НТУ "ХПИ", 233 p. [In Russian].

Опубліковано
2019-10-31
Як цитувати
Фіалко, Н. М., Навродська, Р. О., Шевчук, С. І., Гнєдаш, Г. О., & Глушак, О. Ю. (2019). Зменшення вологовмісту димових газів у конденсаційних теплоутилізаторах котельних установок. Науковий вісник НЛТУ України, 29(8), 116-119. https://doi.org/10.36930/40290821
Розділ
Технологія та устаткування