Реферат: Реферат Содержание Характеристика района размещения проектируемой станции 9

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

9. Специальный вопрос. Способы утилизации теплоты вентиляционного воздуха дымовых труб ТЭС

Предложены способы утилизации теплоты выходящего из воздушного канала дымовой трубы подогретого воздуха. На основе численных расчётов для дымовой трубы высотой 180 м проектируемой ТЭЦ в городе Новосибирске определён экономический эффект рециркуляции подогретого в калорифере воздуха.В некоторых конструкциях железобетонных дымовых труб с целью повышения надёжности их работы вместо тепловой изоляции между железо­бетонным стволом и футеровкой, образующей газоотводящий канал, создан воздушный вентиляци­онный кольцевой капал. Во избежание растрески­вания футеровки подаваемый в воздушный канал дымовой трубы воздух подогревают в калорифере до температуры, которую принимают из условия получения допустимого перепада температур в конструкции футеровки [13, 14].На проектируемой ТЭЦ в городе Новосибирске тепловой нагрузкой 8500 ГДж/ч и долей промышленной нагрузки 0,5, ос­новным топливом которой является каменный уголь, установлено девять энергетических котлов типа БКЗ-500-13,8-560КТ (ст. № 1-9), три водогрейных котла типа КВГМ-180-150-2 (ст. №1-3). Продукты сгорания от энергокотлов ст. № 7, 8, 9 и водогрейных котлов ст. № 1-3 отводятся в атмосферу через дымовую трубу ст. № 2 высотой 180 м. Температура уходя­щих газов составляет 130°С. Дымовая труба ст. №2 конструктивно состоит из несущего железо­бетонного ствола и внутренней кислотостойкой футеровки, разделённых воздушным вентиляционнымкольцевым каналом переменной ширины. Футеровка выполнена из кирпича кислотоупорно­го прямого и радиального 1 сорта на кислотоупор­ном растворе марки 200.Для защиты железобетонного ствола от корро­зии необходимо, чтобы статическое давление в воздушном канале по всей его высоте было боль­ше давления в газоотводящем канале. Разность этих давлений называют противодавлением. Про­тиводавление создастся путем поступления в воз­душный канал подогретого воздуха под действием естественной тяги или принудительной вентиля­ции. Предусмотрены две отопительные вентиля­ционные установки, причём каждая из них состо­ит из воздухозаборной камеры, калориферной и вентиляторной установок. Последняя включает вентилятор типа Ц4-76-10 производительностью 27000 м3/ч.Количество тепловой энергии в денежном вы­ражении, затрачиваемое на подогрев воздуха, по­даваемого в воздушный канал дымовой трубы в течение суток, Т
суг (в тысячах рублей за 1 сут.), оп­ределяется по формуле: (354)где - себестоимость тепловой энергии, руб/Гкал ( = 1022,9 руб/Гкал по данным ОАО ''Новосибэнерго" за 2011 г);LB - объемный расход воздуха, м*/ч; - температура воздуха соответственно на выходе из калорифера (подогретого) и на входе в него (наружного), °С; – плотность воздуха, кг/м3, при tср = 0,5( ); f - удельная теплоемкость воздуха, в диапазоне температур от -20 до 100°С равная примерно 1 кДж/(кг°С).Значения в зависимости от для дымовьтх труб при температуре уходящих газов 130°С при­ведены в таблице 47 [14].Таблица 47. - Значения в зависимости от





-20

85

-10

80

0

70

+10

60

+20

50
Расчет экономической эффективности произведен для случая, когда средняя температура воздуха в кана­ле трубы равна 66,2°С.Среднее значение суточной потери теплоты с отводимым из воздушного канала дымовой трубы подогретым воздухом в денежном выражении оп­ределяется по формуле (354): =18,059 тыс. руб/сут.,где 0,2°С среднегодовая температура наружного воздуха для г. Новосибирска, согласно СНИП 23-01-99*. «Строительная климатология»; 66,2°С - температура по­догретого воздуха, подаваемого в воздушный ка­нал дымовой трубы, соответствующая
= 0,2°С; 40500 м3/ч - расход подогретого воздуха, подаваемого в воздушный канал дымовой трубы.Годовые затраты на подогрев воздуха, подавае­мого в воздушный канал дымовой трубы ст. № 2 в среднем составляют:Sгод= , (355)где n – количество дней в году,Sгод= 18,059 х 365 = 6591,721 тыс. руб.Таким образом, недостатком котельных уста­новок, в которых дымовые газы выбрасываются в верхние слои атмосферы через дымовую трубу с воздушным каналом, является то, что подогретый воздух из воздушного канала дымовой трубы от­водится в атмосферу, т.е. теряется его теплота. Для устранения данного недостатка предложено выхо­дящий из воздушного канала дымовой трубы по­догретый воздух направлять в короб подвода воз­духа к калориферу [15]. Причем с целью уменьше­ния охлаждения подогретого воздуха, которое мо­жет происходить при этом, предложено устано­вить в воздушном канале дымовой трубы две вертикальные перегородки, разделяющие его на две равные части, а также разместить кольцевой короб отвода подогретого воздуха из одной части воздушного канала дымовой трубы в его другую часть.Предложенный способ утилизации теплоты выходящего из воздушного канала дымовой трубы подогретого воздуха осуществляется следующим образом (рис. 14).Первоначально холодный воздух, забираемый из атмосферы, по патрубку 10 подастся в короб 9, по которому затем направляется в калорифер 6, где подогревается до необходимой температуры и вентилятором 7 подается в воздушный канал 4 ды­мовой трубы.Рисунок 14. - Дымовая труба с воздушным каналом, в которой осуществляется рециркуляция подогретого в калорифере воздуха:В воздушном канале подогретый в калорифере воздух сначала движется вверх по одной его части, выходит из нее через вентиляционные окна, имею­щиеся в железобетонном стволе 1, и поступает в кольцевой короб 8. Посредством кольцевого коро­ба подогретый воздух подастся в другую часть воздушного канала, по которой он движется вниз, выходит из нес через вентиляционные окна, имею­щиеся в железобетонном стволе 1 и поступает в короб
9.В обеих частях воздушного канала по всей его высоте вентилятором 7 поддерживается статиче­ское давление, превышающее давление в газоотво-дящем канале 3. Тем самым предотвращается диф­фузия агрессивных компонентов, содержащихся в дымовых газах, к железобетонному стволу 1, кото­рый в результате защищается от коррозии. Правда, в связи с этим часть подогретого воздуха через неплотности в футеровке 2 будет поступать в газоотводящий канал 3. Кроме того, некоторое количест­во подогретого воздуха будет теряться через не­плотности, возможно имеющиеся в других частях воздушного тракта. Поэтому в короб 9 для воспол­нения потерь поступающего в него подогретого воздуха по патрубку 10 подастся холодный воздух, расход которого изменяется регулирующим орга­ном 11.Образующийся в результате охлаждённый по­ток воздуха по коробу 9 направляется в калорифер 6, в котором его температура повышается до тре­буемого значения, и далее поступает в воздушный канал дымовой трубы. При этом падает расход греющего теплоносителя в связи с тем, что тем­пература охлажденного воздуха, подаваемого в ка­лорифер, превышает температуру наружного (за­бираемого из атмосферы) холодного воздуха, по­даваемого в калорифер первоначально.Таким образом, при осуществлении рецирку­ляции подогретого в калорифере воздуха эффек­тивно используется содержащаяся в нём теплота, так как в этом случае уменьшается расход посту­пающего в калорифер греющего теплоносителя, т.е. снижаются затраты па осуществление надеж­ной работы дымовой трубы. Кроме того, за счёт деления воздушного канала дымовой трубы на две части в него подастся меньшее количество подо-гретого воздуха, что так же снижает расход грею­щего теплоносителя, который поступает в калори­фер для подогрева воздуха, подаваемого в воздуш­ный канал дымовой трубы.Рисунок 15. – Схема для определения температуры поступающего в калорифер охлажденного воздухаДля определения температуры охлаждённого потока воздуха, поступающего в калорифер, запи­шем уравнение (рис. 15). , (356)где , ,

и , - удельная тепло­ёмкость воздуха, кДж/(кг°С), и плотность возду­ха, кг/м3 , при температуре , и соответственно.

Учитывая, что и = (1 - δ) , полу­чим формулу для определения :

, (357)

где δ - доля подогретого воздуха, теряемого через неплотности в воздушном тракте, в общем расходе воздуха, поступающего в калорифер.

Значения , Тсут и Тгод при среднегодовой температуре наружного воздуха для г. Новосибирска, равной 0,2°С, в зависимости от δ приведены в табл. 48.

Температура поступающего в калорифер охла­жденного потока воздуха при различных зна­чениях δ рассчитывалась следующим образом. Удельная теплоемкость воздуха, как и ранее, при­нималась равной 1 кДж/(кг°С). Для предвари­тельно принятого значения определялось со­ответствующее значение и по формуле (357) вычислялось значение температуры охлаждённого потока воздуха, поступающего в калорифер:

Если | - | < 0,5°C, т.е. если разность между принятой и расчётной температурой охлаж­дённого потока воздуха меньше 0,5°С, то расчёт­ное значение температуры охлаждённого потока воздуха принималось равным ее действительному , значению.

Среднесуточные затраты на подогрев воздуха, подаваемого в воздушный канал дымовой трубы ст. № 2 проектируемой Новосибирской ТЭЦ, Т

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/151035