Ексергетичні Втрати В Повітронагрівачі Теплоутилізаційної Системи Котельної Установки

Abstract

Однією з причин зниження ефективності теплоутилізаційних систем та їх окремих елементів є втрати ексергетичної потужності. Такі втрати пов'язані з гідродинамічним опором при русі теплоносіїв, з незворотними процесами при теплообміні між теплоносіями, з процесами теплопровідності. Зниження втрат ексергетичної потужності дає змогу підвищити ефективність теплоутилізаційних систем. Це визначає актуальність робіт, присвячених вирішенню зазначеної проблеми. Для розрахунку втрат ексергетичної потужності в теплоутилізаційних системах та їх окремих елементах розроблено комплексну методику, яка поєднує ексергетичні методи з методами, побудованими на розрахунку дисипаторів ексергії. Розроблена методика дає змогу розділити втрати ексергетичної потужності згідно з причинами та зонами їх локалізації і виявити умови, за яких ці втрати будуть мінімальними. Основні етапи методики включають розробку математичної моделі досліджуваних процесів на основі рівняння ексергії, рівнянь балансів ентропії і ексергії, рівняння нерозривності, рівняння для внутрішньої енергії. У межах розробленої математичної моделі отримано диференціальні рівняння ентропії та ексергії і формули для розрахунку дисипаторів ексергії, що характеризують гідродинамічні втрати і втрати ексергетичної потужності внаслідок нерівноважного теплообміну між теплоносіями. Визначено значення дисипаторів ексергії для пластинчастого повітронагрівача теплоутилізаційної системи котельної установки за різних режимів роботи котла. Встановлено внесок кожного виду втрат у сумарні втрати ексергетичної потужності у повітронагрівачі і визначено область максимальних втрат цієї потужності.

Environmental aspects of heat recovery systems of boiler plants

“…To prevent the formation of condensate in the exhaust-gas ducts of boiler plants in modern heat-recovery systems, thermal methods are used to prevent condensate formation [4,9,10]. The proposed heat-recovery system (see fig.…”

“…The relevance of scientific tasks in these areas is increasing due to the constant increase in the cost of fuel and the increasing requirements to reduce environmental pollution. The main ways to solve these important problems in the production of heat energy in the municipal sector is to improve the environmental performance of gas-fired boilers and increase the efficiency of their use of fuel in the application of technologies the deep recovery-heat of the exhaust-gases [1][2][3][4][5][6] or other companion waste heat [7]. It should be noted that the use of these technologies is characterized by obtaining an environmental effect in several directions.…”