ристані наступні позначення: - нижча теплота згоряння сухого природного газу (ПГ); - теоретично необхідний обсяг повітря для повного спалювання 1 м 3 ПГ; - об'єм сухих трьохатомних газів у продуктах згоряння ПГ;, - теоретичні обсяги азоту і водяної пари в продуктах згоряння ПГ. В
1. МЕТА РОБОТИ
1.1 Ознайомитися з пристроєм котлів-утилізаторів
1.2 Отримати практичні навички проведення термодинамічного аналізу ефективності агрегатів енерготехнологічних систем і що протікають у них процесів.
2. ЗМІСТ РОБОТИ
2.1 Проведення термодинамічного аналізу ефективності котла-утилізатора енергетичним і ексергетичним методами.
2.2 Оцінка економії палива за рахунок утилізації теплоти відхідних газів сажі виробництва.
2.3 Розрахунок димової труби котла-утилізатора з умови розсіювання в атмосфері шкідливих компонентів продуктів згоряння.
3. УТИЛІЗАЦІЯ ТЕПЛОТИ ВТОРИННИХ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ
Проблема економного витрачання паливно-енергетичних ресурсів є надзвичайно важливою в сучасній господарської діяльності.
Значна економія паливно-енергетичних ресурсів і зниження шкідливого впливу виробництва на навколишнє середовище можуть бути досягнуті при більш широкому залученні в паливно-енергетичний баланс вторинних енергоресурсів (ВЕР), під якими мають на увазі енергетичний потенціал продукції, побічних і проміжних продуктів, що утворюються в технологічних агрегатах (установках, процесах). Вторинні енергоресурси є практично у всіх галузях промисловості, де застосовуються енерготехнологічні процеси, в першу чергу високотемпературні. Коефіцієнт корисної теплоспоживання для багатьох енерготехнологічних процесів не перевищує 15-35%.
Вторинні енергоресурси можуть бути розділені на дві основні групи:
горючі (Паливні) ВЕР - горючі гази плавильних печей (доменний, колошниковим шахтних печей та вагранок, конвертерний і т. д.), горючі відходи процесів хімічної і термохімічної переробки вуглецевого або вуглеводневої сировини та ін;
теплові ВЕР - фізична теплота відхідних газів технологічних агрегатів, теплота робочих тіл систем примусового охолодження технологічних агрегатів, теплота гарячої води і пари, відпрацьованих у технологічних і силових установках та ін
Утилізацію горючих і теплових ВЕР здійснюють у котлах-утилізаторах (КУ), які забезпечують отримання за рахунок використання енергії цих ВЕР додаткової продукції в вигляді енергетичного або технологічної пари, гарячої води, якого-небудь іншого теплоносія, що приводить до економії палива на підприємстві. Котли-утилізатори встановлюють за печами і реакторами в хімічній промисловості, за мартеновскими і нагрівальними печами в чорній металургії і т. п. Якщо використовується лише фізична теплота відхідних газів цих виробництв, те КУ топкового пристрою не мають і, по суті, являють собою теплообмінники. Якщо ж відходять гази містять у своєму складі горючі компоненти то, для їх спалювання котли-утилізатори забезпечуються топковим пристроєм. У разі використання газів, що відходять з незначним вмістом горючих компонентів і малої теплотою згоряння, наприклад, газів сажі виробництва, їх спалюють у суміші з природним газом або мазутом.
3.1 Котли-утилізатори в сажевом виробництві
Сажеві заводи відносяться до числа підприємств, в яких утворюється велика кількість відхідних газів, що містять приблизно 20% горючих компонентів (СО, Н 2 тощо) і 80% баласту (СО 2 , N 2 та ін), у тому числі близько 40% водяної пари. Внаслідок сильної забалластірованності і малої теплоти згорання для ефективного їх спалювання в котлах-утилізаторах до них додають у невеликій кількості природний газ або мазут, що мають високу теплоту згоряння.
Спеціально для спалювання газів, що відходять сажі виробництва розроблена серія уніфікованих котлів типу ПКК (пакетно-конвективний котел). Його поздовжній розріз показаний на рис.1 Котли типу ПКК однобарабанні, конвективні, з природною циркуляцією.
Відходять гази сажі виробництва разом з природним газом або мазутом надходять через пальник 1 в неекранований предтопок 2, де і спалюються. З предтопка продукти згоряння проходять конвективні випарні секції 3, пароперегрівач 4, воздухоподогреватель 7, і економайзер 8. Всі елементи котла складаються з системи труб, що нагріваються омиваючими їх продуктами згоряння. Проте використання теплоти продуктів згоряння в них різна: в трубах випарних секцій відбувається кипіння води і освіта пара, який надходить потім в барабан 5; в пароперегревателе пар, що надходить з барабана, перегрівається до температури вище температури насичення; в воздухоподогревателе підігрівається повітря перед подачею в предтопок; в економайзері підігрівається живильна вода, яка надходить в котел.
4. Термохімічна РОЗРАХУНОК ПРОЦЕСІВ ГОРІННЯ
4.1 Склад продуктів згоряння...
