Совершенствование работы ТЭС путем снижения тепловых потерь котельных установок

• Автор: Калмыков, Максим Витальевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ
1.1. Обзор работ по исследованию конденсационных теплоутилизаторов для глубокого охлаждения уходящих газов .

1.1.1. Оценка характеристик современных утилизаторов тепла уходящих

газов .

1.1.2. Опыт внедрения и эксплуатации конденсационных теплоутилизаторов

1.1.3. Тепло и массообмен в теплообменниках поверхностного типа .

1.1.4. Тепло и массообмен в теплообменниках контактного типа

1.2. Обзор работ по оценке потерь тепла от наружного охлаждения котлов

1.3. Выводы и заключения к обзору

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНДЕНСАЦИОННОГО ТЕПЛОУТИЛИЗАТОРА ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА
2.1. Натурные испытания конденсационного теплоутилизатора поверхностного типа при комплексной утилизации теплоты дымовых газов и выпара двух атмосферных деаэраторов на Ульяновской ТЭЦ3
2.2. Математическая обработка результатов испытаний конденсационного теплоутилизатора поверхностного типа
2.3. Экономическая эффективность от внедрения КТ на паровом котле ДЕ ГМ Ульяновской ТЭЦ3
ф 2.4. Выводы
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛО И МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГЛУБОКОМ ОХЛАЖДЕНИИ
ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ В КТ ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА
ЗЛ. Тепломассообмен при глубоком охлаждении продуктов сгорания в КТ поверхностного типа .
3.2. Оценка эффективности получения конденсата водяных паров из дымовых газов и выпара атмосферного деаэратора .
3.3. Экссргетический анализ работы конденсационного теплоутилизатора поверхностного типа .
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА ЗА СЧЕТ СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТ НАРУЖНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ КОТЛОВ
4.1Экспериментальное.определение температур наружных поверхностей энергетических котлов
4.2. Определение потерь тепла энергетических котлов от наружного охлаждения .
4.3. Экономическая оценка эффективности замены тепловой изоляции котлов .
4.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Снижение температурного напора до - °С влечет за собой резкое увеличение поверхности теплообмена, в результате чего возрастает металлоемкость теплообменника, и, соответственно, становятся высокие капитапь-ные и эксплуатационные затраты. Контактные теплообменники сохраняют высокую интенсивность передачи тепла при крайне малых температурных напорах (5 °С). Процесс теплообмена сопровождается взаимным процессом массооб-мена за счет испарения и конденсации водяных паров. Верхний предел нагрева жидкости ограничен температурой мокрого термометра газов . Площадь контакта теплоносителей не является постоянной величиной и зависит от гидродинамики потоков газовой и жидкой сред, что усложняет проектирование контактных теплообменников. Напротив, при большой плотности орошения слой стекающей жидкости уменьшает поверхность контакта. Кроме того, поверхность контакта в камерах с орошаемой насадкой зависит от равномерности распределения жидкости и способа укладки насадки. Таким образом, методики расчетов, основанные на определении коэффициента теплоотдачи, для расчета контактных теплообменников имеют весьма ограниченное применение. Нагреваемая вода загрязняется веществами, содержащимися в газах. При этом возникает опасность коррозии как водяных, так и газовых трактов. Однако, исследования, проведенные Ароновым Н. З. [4], показали, что качество воды, нагретой в контактном теплоутилизаторе, не ухудшается и химический и бактериологический состав практически не меняется. Возможное увеличение содержания СОг в воде, при наличии в ней бикарбонатов в количестве 1-2 мг-экв/л не приводит к усилению коррозии металла. В диссертационной работе Панина Ю. Н. установлено, что охлаждение продуктов сгорания ниже точки росы позволяет уменьшить выброс вредных компонентов N0, N, $0г в среднем на %, а экономический ущерб от экологического загрязнения снижается в среднем на 9 % за счет конденсации и их абсорбции из продуктов сгорания. По конструктивным особенностям контактные теплоутилизаторы можно разделить на три основные группы: насадочные, полые и типа КТАН (контактный теплообменник с активной насадкой [3]). Принципиальные схемы этих теплообменников представлены на рис. В насадочном теплообменнике уходящие газы нагревают жидкость, стекающую по насадке (рис. Теплоутилизаторы такого типа получили наибольшее распространение на практике. Основным элементом, определяющим интенсивность процессов тепло- и массообмена в таком аппарате, является теп-лообменная насадка, в качестве которой чаще всего используется засыпка из керамических колец Рашига. В этих теплообменниках дымовые газы и жидкость, как правило, движутся противотоком. Рис. Общим преимуществом насадочных контактных теплообменников является простота изготовления и высокая тепловая эффективность. Меньшее распространение получили полые контактные теплообменные аппараты (рис. В полом контактном теплообменнике процессы тепло- и массопереноса происходят на каплях и струях (рис. От их характеристик и расположения зависит дисперсность, равномерность распространения и время пребывания капель жидкости в реактивном пространстве и, в конечном счете, интенсивность процессов тепло- и массооб-мена. Полые контактные теплообменники не находят широкого применения в качестве утилизаторов теплоты уходящих газов из-за из низкой тепловой эффективности, обусловленной малым временем контакта теплоносителей. Контактные теплообменники с активной насадкой (КТАН) (рис. Основное отличие КТАНа от обычного теплообменника с насадкой заключается в том, что исходная вода подогревается уходящими газами в активной насадке -пучке труб диаметром - мм, который орошается циркулирующей водой. Тепловая эффективность таких аппаратов зависит от интенсивности процессов тепло- и массообмена, во-первых, между газом и орошающей жидкостью, во вторых, между орошаемой жидкостью и жидкостью, проходящей в трубном пучке. В известной нам литературе содержатся противоречивые оценки эффективности контактных теплообменников с активной насадкой [6, , , , , 3]. Анализ публикаций показывает, что КТАНы сочетают как преимущества, так и недостатки насадочных и полых контактных теплообменников.