4.5 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА С КОТЛОМ – УТИЛИЗАТОРОМ

4. 5. 1 Составляем эксергетический баланс котельного агрегата без воздухоподогревателя, но с котлом – утилизатором

,

.

,

.

или в %

,

.

При использовании котельного агрегата с воздухоподогревателем, эксергия уходящих газов составляет или - меньше, чем при использовании котла – утилизатора, т.е. работа совершаемая уходящими газами в процессе, в первом случае меньше.

Таким образом, использование котлов – утилизаторов делает работу котельного – агрегата эффективнее и энергетически совершеннее.

Рис.7 График влияния температуры окружающего воздуха на КПД брутто котельного агрегата

По графику видно, что с увеличением температуры окружающего воздуха от 0 до 250 с шагом 50оС происходит увеличение КПД брутто котельного агрегата, т.е увеличивается его эффективность.

1-клапан на входной камере предохранительный;

2-камера входная;

3-компенсатор;

4-барабан котла;

5-трубы дымогарные;

6-люк- лаз;

7-клапан предохранительный;

8-изоляция;

9-штуцеры для вывода пара;

10-каплеотбойник;

11-камера выходная;

12-опора железобетонная;

13-опора подвижная катковая;

14-перегородка средняя;

15-днище переднее;

16-днище заднее.

Котлы – утилизаторы типа КУ – 16 устанавливают за нагревательными, мартеновскими, обжиговыми печами, а также используют в химических и других отраслях промышленности. Разработаны для установки в закрытом помещении. Рассчитаны на работу под разряжением. Сейсмичность района установки 6 баллов.

Котлы – газотрубные, с естественной циркуляцией, с горизонтальным расположением испарительных поверхностей. Внутренний диаметр барабана котла КУ – 16 – 2200 мм, толщина стенки обечайки – 16, днищ – 20 мм. Материал обечайки и днищ - сталь 20К. Барабан имеет внутрибарабанное паросепарационное устройство в виде дырчатого листа и жалюзи.

Газ в котле КУ – 16 проходит по 239 дымогарным трубам, диаметр труб 60*3 мм (сталь 20).

К барабану котла крепятся входная и выходная газовые камеры. Внутри входной газовой камеры имеется пароперегреватель с горизонтальным расположением змеевиков. Диаметр труб пароперегревателя котла КУ – 16 – 32*3 мм (сталь 20).

Обмуровка входной газовой камеры многослойная, состоит из слоев шамотобетона, термоизоляционного бетона и матрацев из шлаковаты.

Для очистки поверхностей нагрева дымогарных труб котла предусмотрено обдувное устройство.

Котел снабжен необходимой арматурой, гарнитурой, устройством для отбора проб пара и воды, а также контрольно – измерительного приборами. Питание котлов и сигнализация уровня воды в барабане автоматизированы.

Рис.6 График изменения температур вдоль поверхности нагрева котла-утилизатора

Металлоемкий контактный теплообменник дает возможность не только сократить стоимость утилизационной установки, но и обеспечивает глубокое охлаждение уходящих газов ниже точки росы, которая для сгорания природного газа составляет 50 – 60 оС. При этом используется не только физическое тепло уходящих газов, но и теплота конденсации содержащихся в них водяных паров.