Порівняльний аналіз ексергетичної ефективності теплоутилізаційних систем різного призначення
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2020.01.038Анотація
Для оцінки ексергетичної ефективності теплоутилізаційних систем використовувався комплексний підхід, який дозволяє оцінювати роботу теплоутилізаційних систем одночасно з декількох позицій: термодинамічної, теплотехнічної, технологічної. У цій роботі в межах зазначеного підходу використовувалися тепло-ексергетичний критерій ефективності та ексергетичний ККД. Досліджено чотири типи теплоутилізаційних систем різного призначення для котельних установок. Для розглянутих систем розроблено структурні схеми, в яких ідентифіковано ексергетичні потоки між окремими дискретними елементами простої структури. Розрахунок ексергетичних характеристик проводився за допомогою балансових методів ексергетичного аналізу і методики, що поєднує методи ексергетичного аналізу з методом RP-уявлення термодинамічних балансів системи в матричній формі. На основі розрахованих ексергетичних характеристик проведено порівняльний аналіз ексергетичної ефективності теплоутилізаційних систем різного призначення. За результатами досліджень одним з можливих шляхів зниження загальних ексергетичних втрат в теплоутилізаційних системах є зниження втрат в насосній системі і системі трубопроводів. Це зниження досягається за рахунок агрегатування максимальної кількості функціональних елементів теплоутилізаційної системи в одному апараті. Показано, що для схеми теплоутилізації, в якій три основних елементи конструктивно об'єднано в одному корпусі, тепло-ексергетичний критерій зменшується на 6,7 %, а ексергетичний ККД підвищується на 4,0 % порівняно з неагрегатованою схемою теплоутилізації. Отже, найкращими ексергетичними показниками характеризуються теплоутилізаційні системи з комбінованим використанням утилізованої теплоти для нагрівання різних теплоносіїв і агрегатуванням основних елементів системи в одному корпусі.
Ключові слова: котельні установки; утилізація теплоти відхідних газів, ексергетичні втрати, комплексні методики; ефективність
Посилання
Naeimi, A., Bidi, M., Ahmadi, M. H., Kumar, R., Sadeghzadeh, M., Nazari, M. A. (2019). Design and exergy analysis of waste heat recovery system and gas engine for power generation in Tehran cement factory. Thermal Science and Engineering Progress, 9, 299-307.
https://doi.org/10.1016/j.tsep.2018.12.007
Mohammadi, A., Ashjari, M. A., Sadreddini, A. (2018). Exergy analysis and optimisation of waste heat recovery systems for cement plants. International Journal of Sustainable Energy, 37(2), 115-133.
https://doi.org/10.1080/14786451.2016.1181067
Terzi, R., Tükenmez, İ., Kurt, E. (2016). Energy and exergy analyses of a VVER type nuclear power plant. International journal of hydrogen energy, 41(29), 12465-12476.
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.02.016
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. Eastem-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8), 43-48.
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147526
Fialko, N., Navrodskaya, R., Stepanova, A., Gnedash, G. (2015). Efficiency of elements of combined heat utilisation system for heating of water and combustion air. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 37(5), 75-83.
https://doi.org/10.31472/ihe.5.2015.09
Fialko, N. M., Navrodska, R. O., Presich, G. O., Gnedash, G. O., Shevchuk, S. I., Stepanova, A. I. (2019). Kombinovani teploutylizatsiini systemy dlia gazospozhyvalnykh kotliv komunalnoi energetyky [Combined heat recovery systems for gas-consuming boilers of municipal heat power engineering]. Kyiv, 192.
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodskaia, R. A., Novakovskii, M. A. (2017). Analiz efektivnosti kotelnoy ustanovki s kombinirovannoy teploutilizatsionnoy sistemoy pri razlichnykh rezhimakh raboty kotla [Analysis of boiler plant efficiency with a combined heat recovery system under different modes of boiler operation]. Promyslova teplotekhnika, 39 (1), 33-39.
Fialko, N. M., Presich G. O., Navrodska R. O., Gnedash G.O. (2013) Ekologichna efektyvnist kombinovanykh system utylizatsii teplovykh vidkhidnykh gasiv kotelnoi ustanovky [Ecological efficiency of combined heat recovery systems of exhaust gases of boiler plant]. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Theory and Building Practice, 755, 429-434.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
