Схемы использования теплоты уходящих газов в печах. Принципы утилизации теплоты

 

Использование физической теплоты отходящих газов осуществляется по трем схемам: 1) технологической (замкнутой и разомкнутой), 2) энергетической и 3) комбинированной.

Технологическая схема предусматривает использование этой теплоты для технологических процессов, как правило, в той же теплотехнологической установке. По такой схеме нагревают воздух, а также в некоторых случаях и газообразные топлива, предварительно подогревают обрабатываемый в печи материал или производят химико-термическую переработку некоторых шихтовых материалов, используемых в данном процессе. При отоплении печей природным газом к технологической схеме относится также термохи­мическая регенерация теплоты отходящих газов, используемая для конверсии метана. Описанные схемы являются замкнутыми, они обеспечивают экономию топлива в самом технологическом агрегате (рисунок 5.2). Теплоту отходящих газов можно использовать и в другой печной установке с меньшим температурным уровнем процесса. Такая схема является разомкнутой (рисунок 5.3). В этом случае экономится топливо в установке, использующей теплоту отходящих газов. Возможно также последовательное использование теплоты в основном и в низкотемпературных агрегатах.

        

 

 

а ‑ для подогрева воздуха; б ‑ для предварительного нагрева материала; 1 ‑ подвод топлива в печь; 2 ‑ отвод газов из печи; 3 ‑ рекуператор; 4 ‑ подвод воздуха в рекуператор; 5 ‑ отвод дыма; 6 ‑ подвод воздуха в печь; 7 ‑ подача подогретого материала в печь; 8 ‑ подача холодного материала; 9 ‑ выдача материала

Рисунок 5.2 – Замкнутые технологические схемы использования теплоты отходящих газов

 

1 ‑ подвод топлива; 2 ‑ подача материала в основную печь; 3 ‑ отвод газов из основной печи; 4 ‑ подача материала в низкотемпературную печь; 5 ‑ низкотемпературная печь; 6 ‑ отвод газов из низкотемпературной печи; 7 ‑ выдача материала из низкотемпературной печи; 8 ‑ выдача материала из основной печи; 9 ‑ подвод воздуха

Рисунок 5.3 – Разомкнутая технологическая схема использования

теплоты отходящих газов

 

Применение замкнутой технологической схемы повышает эффективность использования топлива в технологическом агрегате, т.е. снижает выход ВЭР.

Энергетическая схема предусматривает использование теплоты отходящих газов в энергетических установках для производства каких-либо энергоносителей (теплоты, электроэнергии, холода и др.). Возможно последовательное размещение нескольких теплоиспользующих установок, например, котлов-утилизаторов и экономайзеров для подогрева сетевой воды. Таким образом, энергетическая схема является разомкнутой и позволяет сэкономить топливо, расходуемое на производство соответствующих видов и количеств энергоносителей за счет использования ВЭР технологического агрегата (рисунок 5.4).

Комбинированная схема сочетает технологическую и энергетическую схемы и

обеспечивает как уменьшение выхода ВЭР, так и более эффективное их использование (рисунок 5.5).

            

 

 

а ‑ для получения пара; б ‑ для получения пара и горячей воды 1 ‑ подвод топлива; 2 ‑ отвод газов из печи; 3 ‑ котел‑ утилизатор (КУ); 4 ‑ отвод пара из КУ; 5 ‑ отвод дыма из КУ; 6 ‑ подвод питательной воды в КУ; 7 ‑ подвод воздуха; 8 ‑ отвод горячей воды; 9 ‑ подогреватель сетевой воды; 10 ‑ подвод воды в подогреватель

Рисунок 5.4 ‑ Энергетические схемы использования теплоты отходящих газов

 

Каждая из схем имеет достоинства и недостатки. Основным критерием для их сравнения является достигаемая экономия топлива. Однако этот критерий еще не дает основания для окончательной оценки схем. Здесь необходим технико-экономический расчет, учитывающий капитальные и эксплуатационные затраты, устойчивость потребления энергоносителей, полученных за счет теплоты отходящих газов, и др.

 

1 ‑ подвод топлива в печь 2 ‑ отвод газов из печи; 3 ‑ рекуператор; 4 ‑ подвод воздуха в рекуператор; 5 ‑ отвод дыма из рекуператора; 6 ‑ отвод пара из КУ; 7 ‑ котел‑ утилизатор (КУ); 8 ‑ подвод питательной воды в КУ;

9 ‑ подвод воздуха в печь

Рисунок 5.5 ‑ Комбинированная схема использования теплоты

отходящих газов

 

Контрольные вопросы

 

1 Что такое вторичные энергетические ресурсы?

2 Что относят к горючим вторичным энергетическим ресурсам?

3 Что относят к тепловым вторичным энергетическим ресурсам?

4 Что относят к вторичным энергетическим ресурсам избыточного давления?

5 Какие схемы использования теплоты отходящих газов существуют и каковы их особенности?

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: