Підвищення енергетичної та екологічної ефективності поверхневих теплоутилізаторів димових газів водогрійних котелень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБоженко, Михайло Федорович
dc.contributor.authorОзеруга, Олексій Володимирович
dc.date.accessioned2021-03-30T10:24:50Z
dc.date.available2021-03-30T10:24:50Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenBackground. In water-heating boiler houses, where natural gas is burned to produce heat in the form of hot water, it is necessary to reduce its consumption by reducing the temperature of the wasting flue gases from the boilers and, accordingly, increasing their efficiency. But nowadays, a more important problem is the problem of environmental protection, one of the directions of its solution is the reduction of emissions of nitrogen oxides with flue gases in gas boiler houses. Objective. The purpose of the paper is to improve the energy efficiency of moderate-centralized and centralized heating boiler houses by reducing the temperature of the exhaust flue gases and the beneficial use of heat in heat exchangers for own needs of the boiler houses or external consumers, and optimize the operating modes of the surface heat exchangers for humidification of blast air, used for reducing nitrogen oxide emissions. Methods. The analysis of the influence of surface utilizers of the temperature and moisture content of humidified air fed into the boiler furnaces on the energetic and environmental efficiency was made by using the numerical calculation method. Results. The dependences of the bypass coefficient, the specific amount of the heat removed from the heaters and its increment from the final flue gas cooling temperature, as well as the emissions of nitrogen oxides into the environment when humidifying blast air with temperatures of 50 and 60 °С, at various initial flue gas temperatures in the range of 140–190 °C were obtained. Conclusions. It is shown that, from the point of view of practical implementation in boiler houses, air humidification at the temperature of 50 °C is the main priority, while its moisture content is 85 g/kg d.a., and the flue gas at the inlet to the utilizer is 190 g/kg d.g. the optimum temperature of the gases leaving the air heater is 27–32 °C, the bypass coefficient is 0.26–0.33, the specific amount of the heat removed from the heaters compared to the non-humidified mode can be increased by 28%, and the emissions of nitrogen oxides with flue gases into the environment can be reduced by more than 3 times.uk
dc.description.abstractruПроблематика. В отопительных водогрейных котельных, в которых сжигается природный газ для производства теплоты в виде горячей воды, необходимо уменьшать объемы его потребления за сет снижения температуры отходящих дымовых газов котлов и, соответственно, увеличения КПД. Но более важной проблемой в настоящее время остается проблема защиты окружающей среды, одним из направлений решения которой является уменьшение выбросов оксидов азота с дымовыми газами в газовых котельных. Цель исследования. Повышение энергетической эффективности отопительных котельных умеренно-централизованного и централизованного теплоснабжения за сет уменьшения температуры отходящих дымовых газов и полезного использования в этом процессе теплоты в теплоутилизаторах для собственных нужд котельной или для нужд внешних потребителей, а также оптимизация режимов работы поверхностных утилизаторов при увлажнении дутьевого воздуха, который применяется для уменьшения выбросов оксидов азота. Методика реализации. Расчетно-численным методом выполнен анализ влияния на энергетическую и экологическую эффективность поверхностных утилизаторов температуры и влагосодержания увлажняемого воздуха, который подается в топки котлов. Результаты исследования. Получены зависимости коэффициента байпасирования, удельного количества отведенной в калориферах теплоты и ее прироста от конечной температуры охлаждения дымовых газов, а также значения выбросов оксидов азота в окружающую среду при увлажнении дутьевого воздуха с температурами 50 і 60 °С при различных начальных температурах дымовых газов в интервале 140–190 °С. Выводы. Показано, что с точки зрения практической реализации в котельных более приоритетным является увлажнение воздуха при температуре 50 °С, при этом его влагосодержание составляет 85 г/кг с.в., а дымовых газов на входе в утилизатор – 190 г/кг с.г., оптимальная температура газов на выходе из калорифера – 27–32 °С, коэффициент байпасирования – 0,26–0,33, удельное количество отведенной в калориферах теплоты по сравнению с режимом без увлажнения может быть увеличено на 28 %, а выбросы оксидов азота с дымовыми газами в окружающую среду могут быть уменьшены более чем в 3 раза.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Опалювальні водогрійні котельні, які спалюють природний газ для вироблення теплоти у вигляді гарячої води, потребують зменшення обсягів його споживання за рахунок зниження температури відхід­них димових газів котлів і, відповідно, збільшення ККД. Але чи не найбільшою проблемою наразі залишається проблема захисту довкілля, одним із напрямів вирішення якої є зменшення викидів оксиду азоту з димовими газами в газових котельнях. Мета дослідження. Підвищення енергетичної ефективності опалювальних водогрійних котелень помірно-централізованого і централізованого теплопостачання за рахунок зменшення температури відхідних газів і корисного використання в цьому процесі теплоти в теплоутилізаторах для власних потреб котельні або для потреб зовнішніх споживачів, а також оптимізація режимів роботи поверхневих утилізаторів при зволоженні дуттьового повітря, що використовується для зменшення викидів оксидів азоту. Методика реалізації. Розрахунково-числовим методом виконано аналіз впливу на енергетичну й екологічну ефективність поверхневих утилізаторів температури та вологовмісту зволожуваного повітря, що подається на пальники котлів. Результати дослідження. Отримано залежності коефіцієнта байпасування, питомої кількості відведеної в калори­­ферах теплоти та її приросту від кінцевої температури охолодження димових газів, а також значення викидів оксидів азоту в довкілля у разі зволоження дуттьового повітря з температурами 50 і 60 °С за різних початкових температур димових газів у інтервалі 140–190 °С. Висновки. Показано, що з точки зору практичної реалізації в котельнях більш доцільним є зволоження повітря за температури 50 °С, при цьому його вологовміст сягатиме 85 г/кг с.п., а димових газів на вході в утилізатор – 190 г/кг с.г., оптимальна температура газів на виході з калорифера – 27–32 °С, коефіцієнт байпасування – 0,26–0,33, питома кількість відведеної в калориферах теплоти порівняно з режимом без зволоження повітря може бути збільшена на 28 %, а викиди оксидів азоту з димовими газами в довкілля можуть бути зменшені більш як у 3 рази.uk
dc.format.pagerangeС. 7-14uk
dc.identifier.citationБоженко, М. Ф. Підвищення енергетичної та екологічної ефективності поверхневих теплоутилізаторів димових газів водогрійних котелень / М. Ф. Боженко, О. В. Озеруга // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2020. – № 1(128). – С. 7–14. – Бібліогр.: 9 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpi-sn.2020.1.197948
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40329
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2020, № 1(128)uk
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
dc.subjectкотельняuk
dc.subjectдимові газиuk
dc.subjectтемператураuk
dc.subjectтеплоутилізаторuk
dc.subjectкалориферuk
dc.subjectкількість теплотиuk
dc.subjectкоефіцієнт байпасуванняuk
dc.subjectенергетична ефективністьuk
dc.subjectекологічна ефективністьuk
dc.subjectboiler houseuk
dc.subjectflue gasesuk
dc.subjecttemperatureuk
dc.subjectheat exchangeruk
dc.subjectair heateruk
dc.subjectamount of heatuk
dc.subjectbypass coefficientuk
dc.subjectenergy efficiencyuk
dc.subjectenvironmental efficiencyuk
dc.subjectкотельнаяuk
dc.subjectдымовые газыuk
dc.subjectтеплоутилизаторuk
dc.subjectколичество теплотыuk
dc.subjectкоэффициент байпасированияuk
dc.subjectэнергетическая эффективностьuk
dc.subjectэкологическая эффективностьuk
dc.subject.udc620.9:697.32uk
dc.titleПідвищення енергетичної та екологічної ефективності поверхневих теплоутилізаторів димових газів водогрійних котеленьuk
dc.title.alternativeEnhancing the Energy and Environmental Efficiency of Surface Heat Exchangers of Smoke Gases of Water Boiler Housesuk
dc.title.alternativeПовышение энергетической и экологической эффективности поверхностных теплоутилизаторов дымовых газов водогрейных котельныхuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2020-1_01.pdf
Розмір:
568.41 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1(128)