Комплексное использование природного газа в теплоснабжении предприятий стекольной промышленности

• Автор: Крупин, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 168 с. : ил.

1. Анализ использования природного газа в энергоснабжении предприятий стекольной промышленности

1.1. Общие положения энергопотребления в промышленности

1.2. Источники и потребители тепловой энергии на предприятиях

стекольной промышленности

1.3. Выводы
2. Основные направления в разработке комплексного использования газа в энергоснабжении предприятий стекольной промышленности
2.1. Классификация схем комплексного энерготехнологического использования газа на предприятиях стекольной промышленности

2.2. Использование теплоты продуктов сгорания в агрегате источнике ВЭР

2.3. Использование продуктов сгорания для нагрева сжатого воздуха

2.4. Применение энергосберегающего оборудования на основе тепловых труб

2.5. Применение продуктов сгорания для контактного нагрева воды

2.6. Использование конденсационных поверхностных теплообменников для нагрева воды
2.7. Применение автономных систем для энергоснабжения стекольных заводов
2.7.1. Сравнительная оценка применения газовых турбин, газовых и дизельных двигателей в комбинированных
системах
2.8. Основные положения разработки систем комплексного использования теплоты и требования к ним
2.9. Анализ энергопотребления промышленными предприятиями
2 Анализ существующих установок комплексного использования теплоты продуктов сгорания
2 Выводы
3. Исследование влияния аэродинамических характеристик теплообменного оборудования и схемотехнических решений УКИТ на электропотребление установок
3.1. Целевая функция УКИТ и принципы оптимизации энергопотребления установок
3.2. Исследование и разработка энергосберегающих схем размещения теплообменного оборудования в трактах продуктов сгорания установок
3.3. Снижение энергопотребления дымососами тракта продуктов сгорания при модернизации УКИТ
3.4. Выводы
4. Разработка комплексных установок энергоснабжения предприятий
4.1. Установки комплексного использования теплоты продуктов сгорания
4.2. Установки комплексного использования теплоты с системами кондиционирования воздуха
4.3. Комбинированные системы использования природного газа
4.3.1. Комбинированная схема использования природного газа на стекольном заводе ЗАО Ростовстекло
4.3.2. Экономический эффект от внедрения комплексной
энерготехнологической установки на стекольном заводе ЗАО Ростовстекло
4.4. Выводы
5. Исследование работы опытнопромышленной установки комплексного использования теплоты
5.1. Цели и.задачи исследования установки
5.2. Исследование и анализ работы радиационного рекуператора
5.3. Исследование работы печи отжига
5.4. Исследование работы барабанной сушильной установки
5.5. Определение коэффициента использования топлива в комплексной установке
5.6. Выводы Заключение
Литература


Универсальность природного газа как топлива обеспечивает ему широкое применение в автономных агрегатах для непосредственного нагрева изделий, отопительных установок и т. Продукты сгорания природного газа, которые можно рассматривать как высококачественный теплоноситель в них, как правило, отсутствуют вредные примеси и твердые частицы, выбрасываются часто с высокой температуры до С и выше в атмосферу. Однако применение этих продуктов сгорания в качестве теплоносителя в комплексе энергопотребляющих установок могло бы дать существенный экономический эффект. Такие системы принято называть системами комплексного использования теплоты продуктов сгорания природного газа. Комплексное использование теплоты продуктов сгорания предполагает взаимоувязку источников и потребителей теплоты продуктов сгорания по оптимальной схеме с учетом их расходов, температурных уровней, времени выхода и потребностей и типа энергоносителей. Одним из признаков комплексного использования теплоты является ступенчатое применение продуктов сгорания в разных узлах одной или нескольких термодинамических систем. Элементами систем комплексного использования теплоты являются в основном теплообменники самых различных назначений, конструкций и размеров. Ряд разработок в этой области характеризуется недостаточной степенью утилизации имеющихся энергоресурсов и нерациональным использованием теплоты. Это объясняется тем, что до настоящего времени не решен ряд теоретических и практических вопросов комплексного использования теплоты применительно к предприятиям стекольной промышленности. Кроме того, при проектировании теплоутилизирующих систем необходимо решить ряд вопросов охраны окружающей среды, которые сформулированы в Проекте основных положений общеакадемической программы биосферных и экологических исследований на период до года 3. Большой интерес представляют установки комплексного использования газа с одновременной выработкой тепловой и электрической энергии. В таких установках природный газ сжигается в газовой турбине или двигателе внутреннего сгорания, служащих для привода электрогенераторов. Теплота выхлопных газов, имеющих высокую температуру, и нагретая вода системы охлаждения двигателей может быть использована для теплотехнических и санитарнотехнических нужд. Настоящая работа посвящается разработке методов комплексного энерготехнологического использования природного газа в системах теплоснабжения предприятий стекольной промышленности с учетом охраны воздушного бассейна при применении рекомендуемых систем. Исследования проводились по программе гранта по фундаментальным исследованиям в области технических наук подраздел Проблемы создания, развития и эксплуатации систем жизнеобеспечения гг. Эффективные системы энергоснабжения зданий и сооружений гг. Системы автономного энергоснабжения производственных зданий гг. Критические технологии энергосбережения зданий и сооружений. Целью работы является разработка методов совершенствования комплексных установок использования природного газа в теплоснабжении предприятий стекольной промышленности, обеспечивающих повышение их эффективности, и охрану воздушного бассейна. Основная идея работы состоит в использовании физикохимических свойств природного газа, позволяющих применять продукты его сгорания в качестве теплоносителя в комплексе энергопотребляющих устройств. Научная новизна наиболее существенных результатов работы заключается в комплексном подходе к разработке методов и средств термодинамических и аэродинамических исследований систем комплексного использования природного газа. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным применением фундаментальных положений теории горения, тепломассообмена, аэродинамики, хорошей сходимости данных аналитических и экспериментальных исследований относительная погрешность в пределах 5 при доверительной вероятности 0,, положительными результатами промышленных испытаний созданных установок. Принятые допущения не противоречат физике рассматриваемых процессов и являются общепринятыми при решении аналогичных задач.