Підвищення ефективності паливоспоживальних установок із запиленими димовими газами

Автор(и)

  • N. Fialko Інститут технічної теплофізики НАН України image/svg+xml
  • R. Navrodska Інститут технічної теплофізики НАН України image/svg+xml
  • S. Shevchuk Інститут технічної теплофізики НАН України image/svg+xml
  • G. Gnedash Інститут технічної теплофізики НАН України image/svg+xml
  • G. Sbrodova Інститут технічної теплофізики НАН України image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/energiya1(71).2024.005

Анотація

Наведено результати комплексу теплових розрахунків повітрогрійного утилізатора теплоти запилених димових газів установок термічного знешкодження побутових відходів. Вихідні дані для розрахунків приймалися в практичному діапазоні при спалюванні 1т/год побутових відходів з досвіду використання вказаних установок. Теплоутилізатор призначений для нагрівання повітря на горіння шляхом рекуперації теплоти відпрацьованих димових газів, що відходять після турбіни цієї установки. Його конструкційне рішення характеризується можливістю очищення робочих поверхонь від відкладень технологічного пилу. Досліджувались теплові показники (температури теплоносіїв та теплопродуктивність) запропонованого теплоутилізатора за умов його використання для сміттєспалювальних установок. Розрахунки виконувалися в різних режимах експлуатації теплоутилізатора протягом року, а саме: за вхідних температур повітря і димових газів в діапазоні від -20 до +20 ºС та від 200 до 300 ºС відповідно, коефіцієнта надлишку повітря в димових газах від 1,5 до 2,5 та різного рівня запиленості поверхні нагрівання. Вплив запиленості на теплові показники характеризувалась коефіцієнтом k, що визначав рівень зменшення теплопродуктивності теплоутилізатора в результаті відкладень пилу на вказаній поверхні і змінювався в діапазоні від 1 до 0,5. Встановлено, що за розглянутих умов використання пропонованого повітронагрівача забезпечує його теплопродуктивність 72 ÷ 263 кВт, охолодження димових газів до температури 107 ÷ 245 °С і нагрівання повітря до 96 ÷ 220 °С. За таких рівнів охолодження димових газів ефективність сміттєспалювальної установки підвищується на 2 ÷ 5 %. У разі зниження теплопродуктивності теплоутилізатора до недопустимих за технологією рівнів, необхідно здійснювати його примусове очищення стисненим повітрям, як це передбачено технічним рішенням такого повітронагрівача.

Ключові слова: сміттєспалювальні установки, димові гази, запиленість, повітрогрійні теплоутилізатори

Посилання

Fialko, N. M., Prokopov, V. H., Navrodska, R. O., Shevchuk, S. I., & Presich, G. O. (2021). Osoblyvosti zastosuvannia teploutylizatsiinykh tekhnolohii dlia hazospozhyvalnykh sklovarnykh pechei [Some features of the heat recovery technologies application for gas-fired glass furnaces]. Scientific Bulletin of UNFU, 31(4), 109-113. https://doi.org/10.36930/40310418

Jouhara, H., Khordehgah, N., Almahmoud, S., Delpech, B., Chauhan, A., & Tassou, S. A. (2018). Waste heat recovery technologies and applications. Thermal Science and Engineering Progress, 6, 268-289. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2018.04.017

Yodrak, L., Rittidech, S., Poomsa-ad, N., & Meena, P. (2010). Waste heat recovery by heat pipe air-preheater to energy thrift from the furnace in a hot forging process. American Journal of Applied Sciences, 7(5), 675-681. https://thescipub.com/ajas/issue/105

Knežević, S. D., Karamarković, R. M., Karamarković, V. M., & Stojić, N. P. (2017). Radiant recuperator modelling and design. Thermal Science, 21(2), 1119-1134. https://doi.org/10.2298/TSCI160707232K

Shah, R. K., & Sekulic, D. P. (2003). Fundamentals of heat exchanger design. John Wiley & Sons.

https://books.google.com.ua/books?hl=ru&lr=&id=beSXNAZblWQC&oi=fnd&pg=PA1&ots=NZHjqxeaMQ&sig=Br1MipIQ_Ao69cdsL-ej6McCKQc&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

Punte, S., & Repinski, P. (2006). Thermal energy equipment: waste heat recovery. Energy efficiency guide for industry in Asia. United Nations Environment Programme, Bangkok.

Johnke, B. (2000). Emissions from waste incineration. Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories, 455-468.

Krot, О. P. (2019). Modelyuvannya ta optymizatsiya protsesiv termichnoho zneshkodzhennya pobutovykh i promyslovykh vidkhodiv u teploheneruyuchykh ustanovkakh [Modeling and optimization of the processes of thermal disposal of household and industrial waste in heat-generating installations]. Kharkiv national university of civil engineering and architecture, 329.

Завантаження

Опубліковано

2024-04-08

Номер

Розділ

Статті