10.2.3.4. Рекуперация энергии и повышение кпд

Предприятия заинтересованы в максимально полном использовании энергии, высвобождающейся из топлива. Для этого

• предварительно нагревают воду для котла дымовыми газами в экономайзере,

• перегревают нар для его лучшей транспортировки и

• стремятся избежать потерь конденсата и воспрепятствовать понижению его давления.

Замкнутая система рециркуляции конденсата функционирует только в том случае, если установка постоянно находится под давлением. В этом случае она должна работать 365 дней в году. Однако КПД котла зависит от количества пусков, продолжительности работы и срока эксплуатации.

Пример 1:

Котел большой теплоемкости с температурой воды 65°С включается в воскресенье. для пропаривания воздушного фильтра аэрации сусла. Большая часть тепла вырабатывается впустую, в данном случае КПД почти равен нулю.

Пример 2:

Скоростной двухконтурный парогенератор (6 т/ч и 12 т/ч) эксплуатируется в варочном цехе, в котором испаряется 50 гл/ч. Может возникнуть ситуация, при которой происходит постоянное переключение парогенератора с малого на большой контур и т. д. В результате при продувке дымоходов, необходимой для предотвращения образования выхлопов, горячие дымовые газы отводятся без пользы, КПД при этом составляет менее 50%.

В большинстве случаев поминальный КПД относится к оптимальным условиям эксплуатации, и поэтому средний КПД редко превышает 85%.

10.2.3.4.1. Экономайзер

На выходе из котла дымовые газы имеют еще очень высокую температуру. Во избежание потерь теплоты непосредственно за котлом устанавливают змеевики, через которые противотоком подается питающая вода. В результате дымовые газы с температурой примерно 260-300°С остывают до 120-130 X, в то время как вода за счет этого нагревается до температуры выше 100°С (рис. 10.5). Тем самым КПД котла может превысить 95%.

Такой предварительный нагреватель воды дымовыми газами (или экономайзер), подключают или непосредственно к котлу, или через фланец - к отводящей трубе.

10.2.3.4.2. Перегреватель

В перегревателе температура пара повышается до температуры выше температуры насыщения. Такое повышение температуры обладает следующими преимуществами:

• вода, увлекаемая из котла, испаряется;

• сухой пар даже при незначительном охлаждении возможно передавать на большие расстояния, и при этом он не конденсируется.

Перегреватели производятся в одно- и многоступенчатом исполнении. Они состоят из гладких труб, выполненных в виде змеевика. Дымовые газы, огибающие трубы снаружи, отдают пару дополнительную теплоту и тем самым перегревают его до температуры 250-300°С.

10.2.3.4.3. Рециркуляция конденсата

Конденсат содержит большое количество энергии, которую можно извлечь. Находящийся под давлением конденсат имеет температуру более 100°С, а иногда и значительно выше. Благодаря рециркуляции конденсата, находящегося под давлением (его температура - от 140 до 180°С), в котле можно на 10-12% сократить потери энергии. Условием этого является наличие замкнутой системы рециркуляции (где закачка конденсата в котел производится под давлением), ведь когда конденсат не находится под давлением, он испаряется, пока не достигнет температуры 100°С.