Теплообменные аппараты ТТАИ
Сочетают в себе преимущества кожухотрубных и пластинчатых теплообменников без их недостатков.
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России

Обзор научно-технических изданий журнал «Новости теплоснабжения» № 08, 2016 год

Стояночная коррозия и консервация наружных поверхностей элементов газового тракта котельных установок

Анализ исследований стояночной коррозии элементов газового тракта при работе котлов на природном газе и сернистом мазуте показал, что технических решений по защите наружных поверхностей и газоходов от разрушений во время простоя котлов и дымовых труб нет. Не создана научно-техническая и нормативная база по допустимым значениям коррозионного износа наружных поверхностей нагрева и газоотводящего тракта котлов в период их нахождения в резерве.

По данным автора статьи к пассивным методам защиты футеровок газоводов от разрушений относится усиление их теплоизоляции и снижение паропроницаемости материалов, включая применение защитных покрытий. Из активных способов защиты дымовых труб от разрушений следует выделить естественную или искусственную вентиляцию пространства между газоотводящим и несущим стволом, а также конденсацию водяных паров дымовых газов в специальных установках с последующим получением и использованием конденсата.

При консервации стальных поверхностей элементов котельных установок можно применять неорганические ингибиторы, например на основе нитрита натрия в виде распыляемых водных растворов или напыяемых порошков. Защитное действие ингибиторов от атмосферной коррозии в котлах достигается при насыщении поверхности металла и образовании на ней пленки. Антикоррозионные свойства таких пленок сохраняются длительное время. Для нанесения на поверхность элементов газового тракта химического реагента целесообразно организовать его подачу с использованием замкнутого контура. Реагенты подаются в виде аэросмеси потоком воздуха, циркулирующего в системе «защищаемая поверхность - вентилятор», с подачей воздуха с напора на всас. Насыщение поверхности газоотводящего тракта ингибирующим веществом определяется по разности концентрации его в воздушном потоке на входе и выходе из защищаемого элемента по замкнутому контуру.

Стриха И. // Энергетика и ТЭК, Минск. 2014. № 4.

Теплообменные аппараты с интенсификацией теплоотдачи

Трубчатые теплообменники различных типов и назначения составляют 80-90% мирового и отечественного рынка теплообменных аппаратов. Основное преимущество таких теплообменников - широкий диапазон рабочих температур и давлений, возможность использования в различных отраслях промышленности, в частности, в системах теплоснабжения. В этой связи специалистами Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева (КАИ) были проведены испытания трубчатых теплообменных аппаратов с различными интенсификаторами теплоотдачи.

Исследования проводились на гладкотрубной теплообменной матрице и трех матрицах с интенсифицированными теплообменными трубами. В качестве интенсификаторов использовались:

■ кольцевые выступы (с определенным шагом);

■ системы сферических выступов в трубах;

■ вставки в виде скрученных лент в гладкотрубную матрицу.

Результаты исследований показывают, что при использовании кольцевых выступов на теплообменных трубах тепловая мощность теплообменника «вода-вода» возрастает до 50% при турбулентном режиме течения теплоносителей (Re=4000-18000). При использовании сферических выступов внутри труб тепловая мощность теплообменника «вода-вода» возрастает до 37,5% при турбулентном режиме течения теплоносителей (Re>4000). В области малых расходов течения теплоносителей (Re<1000) в обоих случаях интенсификация теплообмена не наблюдается.

Увеличение потерь давления при течении в трубной матрице с кольцевыми выступами составило до 5 раз, а в матрице со сферическими выступами - до 2,5 раз по сравнению с гладкотрубной матрицей. Увеличения потерь давления в межтрубном пространстве теплообменника практически не наблюдалось.

При использовании в трубах скрученных лент повышение тепловой мощности теплообменника было незначительно (в пределах погрешности эксперимента). Это обусловлено незначительным уровнем повышения коэффициента теплоотдачи сопоставимого с коэффициентом теплоотдачи со стороны гладких труб, в то же время значительно возрастало гидравлическое сопротивление в трубах.

Попов И.А., Щелчков А.В., Яркаев М.З., Аль-Джанаби А.Х.А., СкрыпникА.Н. //Энергетика Татарстана. 2014. № 1.

Малозатратный способ снижения выбросов оксидов азота на действующих котлах

Для котлов, имеющих значительную выработку своего паркового ресурса, применение дорогостоящих способов снижения выбросов оксидов азота не рационально. Поэтому большее распространение в подобных случаях в России получило внедрение технологических мероприятий по снижению NOx. Одним из таких мероприятий, предложенных авторами, является метод сжигания топлива с умеренным контролируемым химическим недожогом.

Предложенный способ сжигания внедрен и апробирован на паровых котлах докритического давления паропроизводительностью от 75 до 500 т/ч при сжигании природного газа. Экспериментальные исследования показали в этом случае возможность снижения эмиссии оксидов азота на действующих котлах на 20-40% в зависимости от вида сжигаемого топлива и режимных условий. При этом концентрация СО в уходящих газах за счет химического недожога остается ниже значений, установленных ГОСТ Р 50831-95.

Оптимальные условия реализации предложенного способа достигаются при умеренном химическом недожоге при концентрации СО в уходящих газах от 50 до 200 мг/м3. При этом КПД котла достигает своего максимума за счет снижения потерь с теплотой уходящих газов котла q2 и увеличивается на 0,5-1% по сравнению с обычными режимами сжигания.

Несмотря на некоторое увеличение содержания продуктов недожога топлива (СО до 100200 мг/м3 и бенз(а)пирена до 70-100 нг/м3) суммарная вредность продуктов сгорания при реализации такого способа сжигания за счет заметного снижения эмиссии NOx уменьшается в 1,3-2 раза.

Экономия средств на топливо и выбросы вредных веществ в атмосферу для исследованных котлов составляет 0,5-2 млн руб. за год на каждые 100 т/ч паропроизводительности котла при сжигании природного газа.

Росляков П.В., Плешанов К.А. // Энергетик. 2014. № 4.

Сжигание ТБО для получения тепловой и электрической энергии

В СССР было построено 14 заводов для сжигания ТБО, некоторые из них в 80-е гг. прошлого столетия были демонтированы из-за их несоответствия экологическим требованиям. В Европе примерно в то же время также были остановлены на реконструкцию некоторые заводы по сжиганию мусора. Одним из таких предприятий является завод в Гётеборге (Швеция), который был реконструирован после ужесточения экологических требований к газовым выбросам.

На этот завод ТБО доставляются мусоровозами, затем из бункера отходы поступают в топки с наклонной обратно-переталкивающей решеткой. Первичный воздух забирают из помещения этого бункера, создавая в нем небольшое разрежение, и нагревают отборным паром турбины с температурой до 130 ОС. По наблюдениям автора никаких запахов ни на территории, ни в здании завода нет. Чистота в здании такая же, как в обычной котельной, работающей на газообразном топливе.

Для снижения концентрации оксидов азота в топку возвращается 20% продуктов сгорания с температурой 230 ОС. Для этой же цели в нее вдувается аммиак. Из топки продукты сгорания поступают в паровой котел. Чтобы окончательно очистить продукты сгорания газ направляют в «мокрую» газоочистку.

В первой ступени предварительного охлаждения («предохладителя») газов уходящие газы охлаждаются путем ввода в них мелких капель (распыления) воды. Вторая ступень «предохладителя» представляет собой насадочную колонну (скруббер). При этом конденсируется более 60% водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания.

Теплота воды, нагретой в насадочном скруббере до 42 ОС, используется в абсорбционном тепловом насосе для нагрева обратной сетевой воды системы отопления от 50 до 70 ОС. Применение теплового насоса позволяет не только использовать низкотемпературную тепловую энергию, выделившуюся при конденсации пара, содержащегося в уходящих газах, но и организовать оборотную систему водоснабжения с минимальным сбросом в реку очищенной воды.

Завод в Гётеборге вырабатывает электроэнергию в количестве 170 ГВтч в год. Из них 1/3 используется на собственные нужды, а 2/3 продается в электросеть. Вместе с тем, завод обеспечивает теплоснабжение района города, производя ежегодно 1000 ГВтч (860 тыс. Гкал) тепловой энергии.

Совершенствование котельных агрегатов и систем газоочистки (например, применение тканевых фильтров вместо электрофильтров) привело к существенному снижению капитальных и, прежде всего, эксплуатационных затрат. В результате в Европе, и в той же Швеции, заводы для сжигания ТБО стали применяться широко и, по-видимому, являются экономически эффективными. В этой стране перерабатывается 96% мусора. Швеция даже закупает ТБО в соседних странах для производства топлива в обмен на электроэнергию.

Баскаков А.П. Перспективы сжигания твердых бытовых отходов в России в целях получения тепла и электроэнергии // Теплоэнергетика. 2014. № 4.

Обзор научно-технических изданий Журнал "Новости теплоснабжения" № 08, 2016 год

Источник: Журнал "Новости теплоснабжения" №08 (168), 2014 г. , www.rosteplo.ru/nt/168

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи: