Дослідження теплоутилізаційних систем для підігрівання та зволоження дуттьового повітря котельних установок

Фіалко, НМ
Навродська, РО
Гнєдаш, ГО
Пресіч, ГО
Шевчук, СІ
Nauka innov. 2020, 16(3):47-53
https://doi.org/10.15407/scin16.03.047
Рубрика: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова: Англійська
Анотація: 
Вступ. Одним зі шляхів економії природного газу й поліпшення умов довкілля є застосування в комунальній енергетиці прогресивних технологій утилізації теплоти відхідних димових газів котельних установок, в яких реалізується конденсаційний режим роботи теплоутилізаційного обладнання. Для підсилення екологічного ефекту в деяких теплоутилізаційних системах відбувається процес зволоження дуттьового повітря, що зменшує температуру горіння палива та знижує концентрацію оксидів азоту в продуктах згоряння.
Проблематика. При зволоженні дуттьового повітря відхідні гази котла характеризуються підвищеним вмістом вологи. У відомих розрахункових методиках відсутні дані щодо теплообміну за цих умов. Це є проблемою для проведення теплових розрахунків таких установок.
Мета. Встановлення закономірностей теплообміну при підвищеному вологовмісті димових газів в теплоутилізаційному обладнанні, що складається з пучків поперечно оребрених труб, і визначення основних параметрів запропонованої комплексної установки.
Матеріали й методи. Експериментальні дослідження теплообміну проводилися на спеціально створеному стенді. Для теплового та гідравлічного розрахунку теплоутилізаційної установки застосовано відомі розрахункові методики з урахуванням отриманих експериментальних даних.
Результати. Встановлено закономірності теплообміну при глибокому охолодженні димових газів із вологовмістом Х = 0,15-0,30 кг/кг сухих газів. Визначено теплові, гідравлічні та режимні характеристики запропонованої комплексної теплоутилізаційної установки з підігріванням і зволоженням дуттьового повітря в різних режимах роботи котла. Розробку було впроваджено, проведено її випробування, які підтвердили високу теплову та екологічну ефективність.
Висновки. Застосування запропонованої комплексної теплоутилізаційної установки дозволяє підвищити коефіцієнт використання теплоти палива котла на 13-20 % залежно від режиму його роботи.
Ключові слова: ефективність використання палива, зниження шкідливих викидів, конденсаційний режим, підвищений вологовміст, теплообмін, утилізація теплоти димових газів