Использование детандер-генераторных технологий как способ повышения эффективности работы котельных

• Автор: Андреев, Александр Рудольфович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Классификация котельных. Типовое оборудование отопительных и промышленных котельных

1.2. Принцип работы ДГА. Цель и возможности

применения ДГА в котельных различных типов

1.3. Возможные источники подогрева газа в

детандер генераторном агрегате

1.4. Существующие критерии оценки эффективности работы котельных, их анализ

1.5. Постановка задачи исследования

2. ВЛИЯНИЕ ДГА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ
2.1. Выбор критерия оценки эффективности применения
ДГА в котельных
2.2. Математические модели систем, включающих котельную
и ДГА. Влияние ДГА на эффективность работы котельной
2.2.1. При подогреве газа уходящими газами котлов
2.2.2. При подогреве газа сетевой водой
2.2.3. При подогреве газа дымовыми газами ГТУ
2.2.4. При подогреве газа с помощью теплового насоса
2.3. Анализ изменения КПД нетто и мощности установки в зависимости от способа подогрева газа перед детандером
Выводы к главе 2
3. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СХЕМ С ДГА В КОТЕЛЬНОЙ
3.1. Эксергетический КПД установки без ДГА
3.2. Влияние ДГА на эксергетический КПД установки
3.2.1. В случае подогрева газа уходящими газами котлов
3.2.2. В случае подогрева газа сетевой водой
3.2.3. В случае подогрева газа уходящими газами ГТУ
3.2.4. В случае подогрева газа с помощью ТНУ
3.3. Анализ изменения эксергетического КПД в зависимости от способа подогрева газа перед детандером
Выводы к главе
4. ВЛИЯНИЕ ДГА НА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ КОТЕЛЬНЫХ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ
4.1. Исходные данные
4.2. Влияние ДГА на эффективность работы котельной при переменных режимах
4.2.1. При подогреве газа уходящими газами котлов
4.2.2. При подогреве газа сетевой водой
4.2.3. При подогреве газа уходящими газами ГТУ
4.2.4. При подогреве газа ТНУ
4.3. Анализ изменения КПД котельной нетто при работе на переменных режимах и различных способах подогрева газа
Выводы к главе
5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕТАНДЕР ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ В КОТЕЛЬНЫХ
Выводы к главе 5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды представлена на рис. Сырая вода поступает с напором в 0,3-0,4 МПа. В тех случаях, когда напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды. Далее вода подогревается в охладителе непрерывной продувки паровых котлов и в пароводяном подогревателе сырой воды до температуры - °С, после чего вода направляется на химводоподготовку и, пройдя подогреватель химочищенной воды, для подогрева воды в котором используется пар после РОУ, а также охладитель выпара, поступает в деаэратор питательной воды котлов. В этот деаэратор направлены также потоки возвратного конденсата. Пар на деаэрацию подается после РОУ с давлением 0,-0, МПа. Деаэрированная вода питательными насосами подается в водяные экономайзеры паровых котлов. Второй поток химически очищенной воды получает тепло в подогревателе, охладителе выпара и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей. Так как температура последней обычно ниже 0°С, вода после этого деаэратора проходит водо- водяной теплообменник и подогревает химочищенную воду, а затем подпиточным насосом подается в трубопровод перед сетевыми насосами, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата, а затем через подогреватель сетевой воды. Деаэратор подпиточной воды также использует пар низкого давления. Рис. При системе теплоснабжения с закрытым водоразбором расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор для питательной воды паровых котлов. На приведенной схеме рис. Для этой цели устанавливается сепаратор непрерывной продувки, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 1,4 до 0, МПа. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, а горячая вода направляется в водо- водяной подогреватель сырой воды. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец. Принципиальная схема котельной с паровыми котлами и отдельно стоящими пароводяными подогревателями для тепловых сетей с открытым водо-разбором отличается от приведенной тепловой схемы паровой котельной с закрытым водоразбором только установкой дополнительного деаэратора для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и установкой баков- аккумуляторов. На рис. Эта схема используется для систем теплоснабжения с закрытым водоразбором. Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором (0,2-0,4 МПа) поступает в входные патрубки сетевых насосов. Туда же подводится вода от подпиточных насосов, компенсирующая утечки воды в тепловых сетях. Во входные патрубки насосов подается и горячая вода, тепло которой частично использовано в теплообменниках для подогрева химически очищенной и сырой воды. Для обеспечения заданной температуры воды перед котлами в трубопровод за сетевым насосом подают необходимое количество горячей воды, вышедшей из водогрейных котлов. Линию, по которой подают горячую воду, называют рециркуляционной, так же как и специальный насос, перекачивающий нагретую воду,- рециркуляционным. Добавок химически очищенной воды подогревается в теплообменниках и деаэрируется. Воду для подпитки тепловых сетей из баков забирает подпиточный насос и подает в обратную линию. Применение закрытого или открытого водоразбора резко сказывается на потребном количестве деаэрированной воды. Тепловые схемы котельных для систем теплоснабжения с закрытым водоразбором проще, чем для систем теплоснабжения с открытым водоразбором, не только конструктивно: в них меньше мощность иодпиточных насосов, оборудования химводоподготовки и ниже требования к качеству подпиточной воды. Недостатком закрытых систем является некоторое удорожание оборудования абонентских узлов горячего водоснабжения. I впЬп Ні тепловой I в теплосети. Рис. Тепловая схема котельной для системы теплоснабжения с открытым водоразбором отличается от таковой с закрытым водоразбором, в основном, производительностью водоподготовки для подпитки тепловых сетей.