^ На Верх!
Наши Услуги


Установка подогревателя воздуха или воды

 

Общая характеристика

Помимо экономайзера, в системе сжигания может быть установлен предварительный подогреватель воздуха (газо-воздушный теплообменник). В таком подогревателе воздух горения, как правило, поступающий из атмосферы и имеющий соответствующую температуру, нагревается за счет энергии дымовых газов, что приводит к охлаждению последних. Повышение температуры воздуха способствует улучшению условий горения, что приводит к повышению общего КПД системы сжигания. В среднем, снижение температуры дымовых газов на каждые 20 °C приводит к повышению КПД на 1%. Схема системы сжигания с подогревателем воздуха представлена на рис.

 

Рис. Схема системы сжигания с предварительным подогревом воздуха

Менее эффективный, но более простой способ предварительного подогрева состоит в размещении воздухозаборника под потолком в помещении котельной. Во многих случаях температура воздуха в помещении превышает температуру наружного воздуха на10–20 °C. Это может позволить частично скомпенсировать потери тепловой энергии.

Еще одно решение – организация воздухозабора и отведения дымовых газов при помощи коаксиального газохода (трубы с двойными стенками). Дымовые газы отводятся по внутренней трубе, в то время как по внешней поступает воздух горения. Теплообмен между газовыми потоками через стенку трубы обеспечивает предварительный подогрев поступающего воздуха.

Вместо газо-воздушного может быть установлен водно-газовый теплообменник для предварительного подогрева питательной воды котла.

Экологические преимущества

Организация предварительного подогрева воздуха способна обеспечить повышение КПД системы сжигания на 3-5%.

С подогревом воздуха за счет тепла дымовых газов могут быть связаны и другие преимущества:

ü горячий воздух может использоваться для сушки топлива. Это особенно актуально в случае угля или органического топлива;

ü если подогрев воздуха предусмотрен уже на стадии проектирования, можно ограничиться котлом меньшего размера;

ü горячий воздух может использоваться для предварительного подогрева различных видов сырья.

Воздействие на различные компоненты окружающей среды

Помимо преимуществ, с организацией предварительного подогрева воздуха связаны и некоторые проблемы, которые часто оказывается препятствием для реализации подобной схемы:

ü газо-воздушный теплообменник, необходимый для подогрева воздуха, требует значительного пространства. Кроме того, теплообмен в нем не настолько эффективен, как в водно-газовом теплообменнике;

ü дополнительное падение давления дымовых газов на теплообменнике требует большей мощности вентилятора дымососа;

ü горелки должны быть рассчитаны на подачу подогретого воздуха горения, который имеет больший объем. Кроме того, использование подогретого воздуха может представлять проблему с точки зрения обеспечения стабильности пламени;

ü повышение температуры пламени может привести к увеличению выбросов NOx.

Производственная информация

Предварительный подогрев воздуха горения способствует снижению потерь тепла, связанных с дымовыми газами.

Для расчета потерь тепла с дымовыми газами широко используется формула Зигерта.

Коэффициент Зигерта зависит от температуры дымовых газов, концентрации CO2 и вида топлива. Значения коэффициента для различных видов топлива приведены в таблице:

Тип топлива

Коэффициент Зигерта

Антрацит

0,6459 + 0,0000220 · Tgas + 0,00473 · %CO2

Тяжелое топливо

0,5374 + 0,0000181 · Tgas + 0,00717 · %CO2

Жидкое нефтяное топливо

0,5076 + 0,0000171 · Tgas + 0,00774 · %CO2

Природный газ (НТС)

0,385 + 0,00870 · %CO2

Природный газ (ВТС)

0,390 + 0,00860 · %CO2

 

Пример: дымовые газы парового котла, использующего высококачественный природный газ, имеют следующие характеристики: Tgas = 240 °C и %CO2 = 9,8 %. С целью повышения энергоэффективности воздухозаборник, ранее находившийся снаружи котельной, переносится под потолок помещения.

Среднегодовая температура наружного воздуха составляет 10 °C, а среднегодовая температура воздуха под потолком котельной равна 30°C.

Коэффициент Зигерта в данном случае составляет: 0,390 + 0,00860 · 9,8 = 0,4743.

До переноса воздухозаборника потери тепла с дымовыми газами составляли: 11,1%.

После переноса воздухозаборника потери тепла с дымовыми газами составляют: 10,2%.

Это соответствует повышению КПД системы сжигания на 0,9% в результате простого мероприятия – переноса воздухозаборника.

Применимость

Организация предварительного подогрева воздуха является экономически эффективной при строительстве нового котла или установки. Возможности для изменения существующей схемы воздухозабора или организации предварительного подогрева воздуха на существующем предприятии часто ограничены вследствие причин технического характера и соображений пожарной безопасности. Во многих случаях оборудование существующего котла системой предварительного подогрева воздуха является слишком сложным, а эффективность такого мероприятия незначительна.

Подогреватели воздуха представляют собой газо-воздушные теплообменники, конструкция которых зависит от диапазона рабочих температур. Подогреватели воздуха не могут применяться при использовании горелок с естественной тягой.

Подогретая вода может использоваться для питания котла или в системах, использующих горячую воду (например, системах централизованного отопления).

Экономические аспекты

На практике потенциал энергосбережения в результате предварительного подогрева воздуха горения достигает нескольких процентов энергии производимого пара, как показано в таблице. Поэтому даже для небольших котлов общий объем энергосбережения может достигать нескольких ГВт·ч/год. Например, для котла мощностью 15 МВт может быть достигнуто энергосбережение в объеме около 2 ГВт·ч/год, экономический эффект в размере около 30 тыс. евро/год, а также снижение выбросов CO2 на 400 т/год.

Возможные результаты организации предварительного подогрева воздуха горения


Единица измерения

Величина

Энергосбережение

МВт/год

Несколько тысяч

Сокращение выбросов CO2

т/год

Несколько сот

Экономический эффект

евро/год

Десятки тысяч

Время работы котла

ч/год

8700

Мотивы внедрения

Повышение энергоэффективности производственных процессов.







Заказать обратный звонок
Ваше имя
Телефон
Вопрос или комментарий