Оптимізація технологічних параметрів теплоутилізаційної системи котельної установки з повітряним методом захисту газовідвідних трактів
DOI: http://dx.doi.org/10.31548/energiya2022.06.005
Анотація
Наведено результати дослідження ефективності та оптимізації технологічних параметрів теплоутилізаційної системи котельної установки, в якій реалізовано метод підмішування в димові гази після теплоутилізатора частини нагрітого повітря. Сутність повітряного методу полягає у підвищенні температури та зниженні відносної вологості отриманої суміші, що знижує кількість конденсату на стінках газовідвідних трактів. Розглянуто газоспоживчу котельну установку з теплоутилізаційною системою для нагрівання тепломережної води. Для оптимізації технологічних параметрів системи при реалізації вказаного методу застосовано комплексну методику на основі ексергетичного аналізу. Методика поєднує структурно-варіантні методи та інтегральні балансові методи ексергетичного аналізу. Це дозволяє визначати ексергетичні, теплотехнічні та технологічні характеристики, що входять до критеріїв оцінки ефективності теплоутилізаційних систем. Завдяки незначної кількості параметрів, необхідних для розрахунку, та простоти розрахунково-аналітичних методів для отримання ексергетичних характеристик методика зручна для досліджень. Точність отриманих результатів становить 0,3-0,5 %. Наведено структурну схему котельної установки з теплоутилізаційною системою при реалізації методу підмішування. У структурній схемі ідентифіковано вхідні та вихідні екскргетичні потоки між окремими елементами. Обрано критерії оцінки ефективності теплоутилізаційної системи та основні технологічні параметри оптимізації. На основі загальної системи ексергетичних, теплових і матеріальних балансових рівнянь відповідно до структурної схеми складено ексергетичне балансове рівняння, з якого визначено ексергетичні втрати і тепло-ексергетичні критерії ефективності. Визначено оптимальні значення теплопродуктивності теплоутилізатора та кількості підмішуваного повітря, які відповідають високій ексергетичній ефективності системи.
Ключові слова: оптимізація параметрів; ексергетична ефективність; метод підмішування; газовідвідні тракти
Повний текст:
PDFПосилання
Sahin, A. Z. (2014) Importance of Exergy Analysis in Industrial Processes. URL: https: // www. researchgate. net / publication / 228988818.
Hajjaji, N., Pons, M.-N., Houa,s А., Renaudin, V. (2012) Exergy analysis: An efficient tool for understanding and improving hydrogen production via the steam methane reforming process. Energy Policy, 42, 392-399. doi.org/10.1016/j.enpol.2011.12.003.
Cziesla, F., Tsatsaronis, G., Gao, Z. (2006) Avoidable thermodynamic inefficiencies and costs in an externally fired combined cycle power plant // Energy, 31 (10–11), 1472-1489. doi.org/10.1016/j.energy.2005.08.001
Yuan Yuan Jian, Shao Xiang Zhou. (2010). Exergy Analysis of Boiler Based on the Temperature Gradient. Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference.Paper # 11258018, 4. doi.org/10.1109/APPEEC.2010.5449523
Zare, V., Moalemian, A. (2017). Parabolic trough solar collectors integrated with a Kalina cycle for high temperature applications. Energy, exergy and economic analyses. Energy Conversion and Management, 151.681-692. [Link] [DOI:10.1016/j.enconman.2017.09.028].
Mohammad Ameri, Pouria Ahmadi, Armita Hamidi. (2008). Energy, exergy and exergoeconomic analysis of a steam power plant: A case study. International Journal of Energy Research, 33 ( 5), 499 - 512. https://doi.org/10.1002/er.1495.
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodska, R., Meranova, N., Sherenkovskii, J. (2018). Efficiency of the air heater in a heat recovery system at different thermophysical parameters and operational modes of the boiler. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/8 (96), 43-48. doi: 10.15587/1729-4061.2018.147526.
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodskaya, R., Presich, G. (2019). Localization of exergy losses in the air heater of the heat-recovery system under different boiler operating modes. "International scientific journal "Internauka", 12 (74), 30.
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodskaya, R., Novakovsky, M. (2019). Study of the efficiency of a combined heat utilization system using the graph theory methods. International scientific journal "Internauka", 15 (1), 61–63.
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodska, R., Meranova, N. (2020). Arget functions of optimization of heat recovery systems. International scientific journal "Internauka", 1/3 (83), 23-27.
Stepanova, A. (2016). Analiz rabotosposobnosti ustanovki s kombinirovannoy teploutilizatsionnoy sistemoy dlia podogreva vody i dutevogo vozdukha kotloagregata [Analysis of the application combined heat recovery systems for water heating and blast air of the boiler unit]. Industrial Heat Engineering, 38(4), 38-46. DOI: https://doi.org/10.31472/ihe.4.2016.06.
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodska, R., Gnedash, G., Shevchuk, S. (2021). Complex metods for analysis of efficiency and optimization of heat-recovery system. Scientific and innovation, 2021.17(4), 11-18. Doi.org/ 10.15407/scine17.04.011 ISSN 1815-2066.
Stepanova, A. (2016). Analiz rabotosposobnosti ustanovki s kombinirovannoy teploutilizatsionnoy sistemoy dlia podogreva vody i dutevogo vozdukha kotloagregata [Analysis of the application combined heat recovery systems for water heating and blast air of the boiler unit]. Industrial Heat Engineering, 38(4), 38-46. DOI: https://doi.org/10.31472/ihe.4.2016.06.
Fialko, N., Stepanova, A., Navrodska, R., Shevchuk, S. (2021). Comparative analysis of exergetic efficiency of methods of protection of gas exhaust tracks of boiler installations Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3/8 (111), 42-49. Doi 1015587/1729. 4061.2021/234026 ISSN 1729-3774 4061.2021/234026.
Метрики статей
Metrics powered by PLOS ALM
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.