Теплові аспекти експлуатації опалювальних котельних установок з теплоутилізацією та рециркуляцією димових газів

Анотація

Наведено аналіз особливостей застосування для опалювальних котельних установок відносно невеликої теплопродуктивності, які не оснащені повітронагрівачами, способу зниження емісії оксидів азоту завдяки зменшенню температури в топці котла шляхом рециркуляції димових газів у дуттьове повітря. Розглядаються газоспоживальні котельні установки з традиційними системами теплоутилізації відхідних газів та реалізацією вказаного способу з відбором рециркульованих газів після котла та після теплоутилізатора. Наводяться результати досліджень для водогрійного котла теплопродуктивністю 2 МВт закономірностей зміни температури горіння в топці котла, температури його відхідних газів та нагріваної в котлі води, а також ККД котла в залежності від його відносного теплового навантаження (в межах від 30 до 100 %) та за різних часток рециркульованих газів (від 10 до 20 %) у суміші з дуттьовим повітрям. Дослідження виконувались за наявності рециркуляції і теплоутилізації димових газів та без них. За результатами досліджень показано, що застосування рециркуляції відхідних газів викликає відчутне зниження (на 150 – 250 °С) адіабатної температури горіння та незначне (на 0,5 - 4,7 °С) зменшення температури відхідних газів котла. Рециркуляція також призводить до зменшення ККД котла на 1,3 – 3,1 % протягом опалювального періоду, а використання розглянутої системи теплоутилізації відхідних газів котла з нагріванням шляхом їхнього охолодження зворотної тепломережної води забезпечує приріст ККД котла на 2,5 – 8,1 %. Результуючий приріст ККД котла з системою теплоутилізації та рециркуляції становить 0,1 – 4,8 %.

Ключові слова: газоспоживальні котли, екологічна та теплова ефективність, підігрівання дуттьового повітря