Эффективность комбинированных теплотехнологических установок на базе встроенных ГТУ

• Автор: Оплетаев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 232 с.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В ХАРАКТЕРНЫХ

ПРОИЗВОДСТВАХ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ.

ВЫВОДЫ ПО 1 ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ И СОПОСТАВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ

ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА БАЗЕ ВСТРОЕННЫХ ГТУ

2.1. Методика оценки энергетической эффективности комбинирования ГТУ

с теплотехнологическими установками

2.1.1. Особенности методики оценки энергетической эффективности комбинирования ГТУ с выпарными установками.
2.1.2. Особенности методики оценки энергетической эффективности комбинирования ГТУ с сушильными установками
2.2. Методика общеэкономической оптимизации и сопоставления комбинированных теплотехнологических установок КТТУ на базе встроенных ГТУ.
2.2.1. Особенности методики общеэкономической оптимизации и сопоставления комбинированных теплотехнологических установок с выпарными установками
2.2.2. Особенности методики общеэкономической оптимизации и сопоставления комбинированных теплотехнологических установок с
сушильными установками.
ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА
БАЗЕ ВСТРОЕННЫХ ГТУ
3.1. Моделирование работы ГТУ в нерасчетных условиях.
3.2. Расчет устройства ввода дополнительного топлива УДТ
3.3. Математическое описание котлаутилизатора КУ.
3.4. Моделирование многоступенчатой выпарной установки МВУ
3.5. Математическое моделирование КТТУ с сушильными установками
ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ И СОПОСТАВЛЕНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА БАЗЕ ВСТРОЕННЫХ ГТУ
4.1. Оптимизация КТТУ с выпарными установками
4.1.1. Определение оптимального стандартного КУ типа Г в схеме ГТУКУ
4.1.2. Оптимизация схемы ГТУ КУ с определением оптимальных характеристик нестандартного КУ типа Г при тепловом конструкторском
расчете
4 Оптимизация схемы ГТУ КУ МВУ со стандартными газотрубными КУ типа Г
4.1.4. Оптимизация схемы ГТУ КУ МВУ с определением оптимальных характеристик нестандартных газотрубных КУ типа Г
4.1.5. Оптимизация схемы ГТУ КУ 1й ступени КУ 2й ступени МВУ
со стандартными газотрубными КУ типа Г.
4.1.6. Оптимизация схемы ГТУ УДТ КУ МВУ со стандартными газотрубными КУ типа Г.
4.1.7. Оптимизация схемы ГТУ УДТ КУ 1й ступени КУ 2й ступени МВУ со стандартными газотрубными КУ типа Г.
4.1.8. Сопоставление схем КТТУ с многоступенчатыми выпарными установками по энергетической и экономической эффективности. Выводы
по оптимизации КТТУ с многоступенчатыми выпарными установками
4.2. Оптимизация и сопоставление КТТУ с сушильными установками.
4.2.1. Оптимизация параметров барабанной сушилки в КТТУ ГТУ КУ
4.2.2. Сопоставление схемы с КУ и без КУ частичное использование
выхлопных газов ГТУ.
4 Сопоставление КТТУ с барабанной сушилкой и сушилкой
пссвдоожиженного слоя
4.2.4. Выводы по оптимизации и сопоставлению КТТУ с сушильными
установками
ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
5.1. Экономическая эффективность применения КТТУ с многоступенчатыми выпарными установками в производстве хлора и каустической соды
5.2. Экономическая эффективность применения КТТУ с сушильными
установками в производстве минеральных удобрений.
ВЫВОДЫ ПО 5 ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Помимо разработки и внедрения новых аппаратов необходимо решать задачи эффективного выбора и использования уже существующих конструкций применительно к заданным условиям, регламентирующим состояние высушиваемого материала, ограничения по максимальной температуре сушильного агента и т. Выпарные установки широко применяются в различных отраслях промышленности химической, пищевой и др. На выпаривание затрачиваются многие миллионы тонн топлива . Кроме этого процесс выпаривания применяется в опреснительных установках для получения дистиллята из морской или минерализованной воды , при очистке загрязненных промышленных сточных вод для уменьшения их объема , , для концентрирования загрязненных вод АЭС . При такой распространенности и важности этого процесса снижение энергетических затрат на выпаривание является одной из актуальных задач современной науки и техники. Ниже приведены характеристики некоторых производств химической промышленности с высоким уровнем энергопотребления, в которых процессы выпаривания и сушки являются одними из основных в технологии производства продукции. Производство хлора и каустической соды едкого натра методом электролиза относится к группе производств с высокой удельной энергоемкостью и большим объемом выпускаемой продукции , . Хлор применяется в производстве хлорорганических и органических продуктов, в производстве пластмасс, красителей, лекарственных веществ, ядохимикатов, дезинфицирующих, отбеливающих и моющих средств и многих других веществ. Каустическая сода является одним из важнейших продуктов ХП и применяется почти во всех отраслях промышленности в производстве искусственных волокон, мыла, глицерина, в целлюлознобумажной промышленности, текстильной промышленности, для очистки нефтепродуктов и жиров, при получении алюминия, а также в черной металлургии 3,4. При производстве хлора и каустической соды методом электролиза с ртутным катодом из электролизера получают концентрированную щелочь особой чистоты, которая не требует дополнительного упаривания, т. Ртутный способ связан с ухудшением экологической обстановки за счет содержания в производственных отходах ртути. При диафрагменном методе из электролизеров получают малоконцентрированные щелока, которые затем выпаривают в многоступенчатых выпарных установках для получения товарной каустической соды 3, 4. Доля производства каустической соды и хлора ртутным способом постоянно снижается в пользу диафрагменного и мембранного методов . Данные по расходу энергоресурсов на производство хлора и каустической соды различными методами приведены в табл. Таблица 1. Непосредственно на стадии выпаривания электролитических щелоков при производстве каустической соды диафрагменным методом расходуется около потребляемой тепловой энергии. Водород, получаемый при электролизе, практически не используется, при отсутствии потребителей его сбрасывают через свечу в атмосферу, что приводит к энергопотерям тыс. Для использования сбросного водорода разработаны специальные горелки. Утилизация теплоты дымовых газов при сжигании водорода в КУ может дать экономию около 0 ТДж 7 тыс. Гкал тепловой энергии в год только на одном заводе. В Калушском ПО Хлорвинил внедрена система сжигания водорода с природным газом в топках сушильных установок. Типовая горелка ГМГБ5,6 низкого давления с принудительной подачей воздуха обеспечивает устойчивое горение смеси в диапазоне содержания водорода от 0 до . Особенностями горения водорода являются большая скорость распространения пламени в 6 раз больше, чем у метана, широкие пределы воспламенения, низкая энергия воспламенения, что обеспечивает эффективное использование водорода в качестве дополнительного энергоносителя . При этом водород является почти идеальным топливом с экологической точки зрения. Количество ЫОх может быть сведено к минимуму при соответствующей организации процесса горения. Производство минеральных удобрений также относится к энергоемким производствам с большими объемами выпускаемой продукции. По данным в году в России было произведено ,5 млн. В нашей стране выпускается широкая номенклатура минеральных удобрений азотные, фосфорные, калийные и комплексные. Технология их получения различна в зависимости от используемого сырья, качества продукта, оборудования, отработанности технологического процесса.