Охлаждение продуктов сгорания газообразного топлива в ребристых теплообменниках
Диссертация
В котлоагрегатах, работающих на природном газе, наиболее значительной является потеря теплоты с уходящими газами При принятой в России методике сведения баланса по низшей теплоте сгорания топлива она составляет 5 — 6%, фактически же с учетом скрытой теплоты конденсации паров, содержащихся в газах, значение <�у2 примерно на 12% выше. В других топливосжигающих агрегатах, например, промышленных… Читать ещё >
Содержание
- Список обозначений
- Глава 1. Обзор литературных источников
- 1. 1. Реальные возможности повышения эффективности энергетических установок, работающих на природном газе
- 1. 2. Ребристые биметаллические теплообменники
- 1. 3. Существующие методы расчета поверхностных теплообменников для охлаждения продуктов сгорания с конденсацией содержащегося в них пара
- 1. 4. Контактное термическое сопротивление
- Выводы
- Глава 2. Коэффициент теплоотдачи к поверхности ребристого теплообменника при охлаждении продуктов сгорания ниже температуры точки росы
- 2. 1. О применении аналогии процессов тепло- и массообмена
- 2. 2. Суммарный коэффициент теплоотдачи с учетом теплоты конденсации
- 2. 3. Влияние пленки конденсата на теплоотдачу
- 2. 4. Влияние конденсации на коэффициент эффективности ребра
- Выводы
- Глава 3. Основные закономерности охлаждения продуктов сгорания при конденсации из них водяного пара
- 3. 1. Изменение концентрации пара вдоль охлаждающей поверхности с постоянной температурой
- 3. 2. Изменение температуры продуктов сгорания в процессе их охлаждения
- 3. 3. Методика расчета поверхностных ребристых теплообменников при охлаждении продуктов сгорания ниже температуры точки росы водяного пара
- 3. 4. Сравнение методики расчета с данными других авторов
- Выводы
- Глава 4. Основные факторы, определяющие эффективность охлаждения продуктов сгорания
- 4. 1. Влияние коэффициента избытка воздуха
- 4. 2. Влияние загрязнений
- 4. 3. Коэффициент оребрения
- 4. 4. Расход и температура охлаждающей воды
- 4. 5. Коррозионная устойчивость алюминия в подкисленном конденсате
- Выводы
- Глава 5. Защита газоходов и дымовой трубы при охлаждении продуктов сгорания
- 5. 1. Стальные дымовые трубы
- 5. 2. Кирпичные и железобетонные трубы
- 5. 3. Теплообмен в дымовой трубе
- 5. 4. Расчет температуры внутренней поверхности трубы
- 5. 5. Температура уходящих газов, обеспечивающая отсутствие конденсации на внутренней поверхности оголовка трубы
- 5. 6. Намокание кладки трубы из-за диффузии пара
- 5. 7. Предотвращение каплеуноса
- Выводы
- Глава 6. Опыт эксплуатации охладителей дымовых газов в котельной экспериментально-производственного комбината УГТУ-УПИ
- 6. 1. Теплообменник первого поколения
- 6. 2. Теплообменник второго поколения
- 6. 3. Теплообменник третьего поколения
- Выводы
Список литературы
- Теплообменник для охлаждения парогазовой смеси / А. П. Баскаков,
- B.А. Мунц, В. И Еремеев, В. А. Косарев, Е. В. Ильина (Черепанова) II Патент РФ на изобретение № 2 253 078. Б.и., 2005, № 15.
- Ильина (Черепанова) Е. В. Тепломассообмен при глубоком охлаждении продуктов сгорания природного газа / А. П. Баскаков, Е. В. Ильина (Черепанова) II Инженерно-физический журнал. 2003. Т. 76. № 2. С. 88−93.
- Ильина (Черепанова) Е. В. Основные факторы, определяющие эффективность глубокого охлаждения продуктов сгорания в газифицированных котельных I А. П. Баскаков, Е. В. Ильина (Черепанова) // Промышленная энергетика. 2004. № 4. С. 46−49.
- Ильина (Черепанова) Е. В. Система отвода продуктов сгорания / А. П. Баскаков, Е. В. Ильина (Черепанова) II Патент РФ на полезную модель № 43 346. Б.и., 2005, № 1.
- Черепанова Е.В. Коррозионная стойкость алюминия в подкисленном конденсате (применительно к аппаратам глубокого охлаждения продуктов сгорания) / А. П. Баскаков, Е. В. Черепанова // Промышленная энергетика. 2005. № 7. С. 29−31.
- ДуленинВ. Трубы дымят по-новому / В. Дуленин, В Нишкевич, Ф. Кочетков // Энергетика региона. 2000. № 2. С. 20−21.
- БеляевД.С. Из опыта эксплуатации кирпичных дымовых труб промышленных котельных, работающих на газе / Д. С. Беляев II Промышленная энергетика. 1971. № 9. С. 26−29.
- Sulliven R.E. The Timken Company’s Canton plant utilizes a condensing heat exchanger to recover boiler stack heat to preheat makeup water / R.E. Sulliven II ASHRAE J. 1985. V. 27. № 3. P. 73−75.
- StadelmannM. Untersuchungen uber Gas-Kondensationskessel / M. Stadelmann II Gas Warm Int. 1983. № 11. S. 45964. '
- Установка утилизации тепла дымовых газов /Н.Ф. Свиридов и др. // Новости теплоснабжения. 2002. № 8. С. 30−33.
- Аронов И. 3. Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа. Д.: Недра, 1990. 280 с.
- Портной М.Ф. Использование тепла продуктов сгорания котлов, работающих на газообразном топливе / М. Ф. Портной, А. А Клоков И Промышленная энергетика. 1985. № 6. С. 11−12.
- КудиновА.А. Анализ эффективности применения конденсационного теплоутилизатора за паровым, котлом ДЕ-10−14ГМ / A.A. Кудинов, В. А. Антонов, Ю. Н. Алексеев II Промышленная энергетика. 1997. № 8. С. 8−10.
- КудиновА.А. Энергосбережение в газифицированных котельных установках путем глубокого охлаждения продуктов сгорания / A.A. Кудинов, В. А. Антонов, Ю. Н. Алексеев И Теплоэнергетика. 2000. № 1. С. 59−61.
- Кудинов A.A. Оценка работы конденсационного теплоутилизатора в условиях комплексного использования теплоты продуктов сгорания и выпара атмосферного деаэратора / A.A. Кудинов, М. В. Калмыков II Теплоэнергетика. 2002. № 8. С. 69−72.
- Колосков А.Ю. Исследование характеристик работы конденсатора теплоутилизирующего контура ПТУ / А. Ю. Колосков, В. И. Шкляр,
- B.В. Дубровская II Теплоэнергетика. 2000. № 3. С. 35−38.
- Некоторые технико-экономические показатели контактного теплообменника с пленочными форсунками / A.B. Колдин и др. / Вестник УГТУ-УПИ № 3(33): Теплоэнергетика. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.1. C. 76−79.
- Бухаркин E.H. К вопросу обеспечения надежных условий использования экономичных котлов с конденсационными теплоутилизаторами / E.H. Бухаркин II Промышленная теплоэнергетика. 1995. № 5. С. 31−34.
- Аронов ИЗ. О принципах проектирования дымовых труб и боровов для газифицированных котельных с контактными экономайзерами / ИЗ. Аронов И Промышленная энергетика. 1969. № 6. С. 35−36.
- Аронов ИЗ. Опыт эксплуатации контактных экономайзеров на Пер-воуральской ТЭЦ I ИЗ. Аронов, Г. А. Пресич II Промышленная энергетика. 1991. № 8. С. 17−20.
- Наладка и эксплуатация водяных сетей: Справочник / В. И. Манюк и др. М.: Стройиздат, 1988. 432 с.
- Пальчиков И.С. Отчет о результатах установки и работы охладителя дымовых газов за паровым котлом ШБ-А7 в котельной ЭПК УГТУ-УПИ / И. С. Пальчиков, А. П. Баскаков, Н. Ф. Филипповский, В. А. Мунц. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 1999.
- Исследование процессов тепло- и массообмена в поверхностных теплообменниках при глубоком охлаждении влажных продуктов сгорания / А. П. Баскаков, В. А. Мунц, Н. Ф. Филипповский, Р. Н. Галимулин И Новости теплоснабжения. 2002. № 8. С. 34−36.
- КунтышВ.Б. Тепловой и аэродинамический расчеты оребренных теплообменников воздушного охлаждения / В. Б. Кунтыш, Н. М. Кузнецов. С-Пб.: Энергоатомиздат, 1992. 278 с.
- Коллинз С. Утилизация тепла с очисткой дымовых газов / С. Коллинз II Мировая электроэнергетика. 1994. № 4. С. 15−18.
- Романов В.И. Комбинированная газопаротурбинная установка мощностью 16 — 25 МВт с утилизацией тепла отходящих газов и регенерацией воды из парогазового потока / В. И. Романов, В. А. Кривуца II Теплоэнергетика. 1996. № 4. С. 27−30.
- Комплексная парогазовая установка с впрыском пара и теплонасос-ной установкой (111 У МЭС-60) для АО «Мосэнерго» / О. Н. Фаворский и др. // Теплоэнергетика. 2001. № 9. С. 50−58.
- Ибрагимов Г. И. Опыт комплексного ступенчатого использования тепла продуктов сгорания газа на промышленных предприятиях / Г. И. Ибрагимов // Промышленная энергетика. 1979. № 8. С. 13−14.
- Зубков H.H. Оребрение труб теплообменных аппаратов подрезанием и отгибкой поверхностных слоев / H.H. Зубков // Новости теплоснабжения. 2005. № 4. С. 51−53.
- Высокоэффективные модульные газовые котлы «Classic» // Энергосбережение. 2005. № 3. С. 46.
- Ferroli S. р. А. профессионалы индустрии тепла // АВОК. 2005. № 4. С. 46−47.
- Керн Д. Развитые поверхности теплообмена I Д. Керн, А. Краус. М.: Энергия, 1977. 464 с.
- Легкий В.М. Локальный теплообмен одиночной поперечно-омываемой круглой трубы с внешним кольцевым оребрением / В. М. Легкий., Я. С. Жолудов, O.A. Геращенко IIИФЖ. 1976. Т. XXX. № 2. С. 274−280.
- Кудинов A.A. Энергосбережение в теплогенерирующих установках / A.A. Кудинов. Ульяновск: УлГТУ, 2000. 139 с.
- СеменюкЛ.Г. Получение конденсата при глубоком охлаждении продуктов сгорания / Л. Г. Семенюк // Промышленная энергетика. 1987. № 8. С. 47−50.
- Калмыков М.В. Совершенствование работы ТЭС путем снижения тепловых потерь котельных установок / М. В. Калмыков II Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань. 2004. 16 с.
- СеменюкЛ.Г. Методика определения тепловой мощности тепло-утилизаторов / Л. Г. Семенюк II Промышленная энергетика. 1992. № 4. С. 28−31.
- Аронов ИЗ. Внедрение конденсационных теплоутилизаторов резерв эффективности газовых котельных / И.3. Аронов, НИ. Рябцев, Ю. Ф. Тихоненко II Энергосбережение. 2002. № 5. С. 58−59.
- Бухаркин E.H. Энтальпийный метод расчета теплообменников контактного принципа действия / E.H. Бухаркин И ИФЖ. 1979. Т. XXXVII. № 1. С. 123−128.
- Бухаркин E.H. К методике теплового расчета конденсационных утилизаторов тепла уходящих газов / E.H. Бухаркин II Теплоэнергетика. 1997. № 2. С. 41−46.
- Холодильные машины / A.B. Бараненко, H.H. Бухарин, В. И. Пекарев, И. А. Сакун, JI.C. Тимофеевский- Под общ. ред. JI.C. Тимофееве кого. СПб.: Политехника, 1997. 992 с.
- Гаряев А.Б. Метод расчета теплообменных аппаратов с выпадением влаги из парогазовой смеси / А. Б. Гареев, Е. В. Цепляева И Труды первой всероссийской школы-семинара молодых ученых и специалистов. Энергосбережение теория и практика. М., 2002. С. 80−82.
- Гаряев А.Б. Расчет утилизации теплоты влажных газов в теплообменных аппаратах перекрестного тока / А. Б. Гаряев, Е. В. Цепляева // Вестник МЭИ. М., 2003. № 5. С. 82−85.
- ВеринчукЕ.В. Моделирование процессов тепло- и массопереноса в рекуперативных конденсационных теплоутилизаторах / Е. В. Веринчук II Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2004. 20 с.
- МильманО.О. Воздушно-конденсационные установки / О. О. Мильман, В. А. Федоров. М.: Изд-во МЭИ, 2002. 208 с.
- Destrayaud G. Heat and mass transfer analogy for condensation of humid air in a vertical channel / G. Destrayaud, G. Lauriat II Heat and Mass Transfer. 2001. V. 37. № l.P. 67−76.
- Siow E.C. A two-phase model for laminar film condensation from steam-air mixtures in vertical parallel-plate channels / E.C. Siow, S.J. Ormiston, H.M. Soliman II Heat and Mass Transfer. 2004. V. 40. № 5. P. 365−375.
- Defu C. Heat and mass transfer characteristics of simulated high moisture flue gases / C. Defu, D. Yaodong, Z Zhengning II Heat and Mass Transfer. 2005. V. 41. № 3. P. 250−256.
- Исаченко В.П. Теплопередача / В. П. Исаченко, B.A. Осипова, А. С. Сукомел. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.
- Берман Л.Д. К обобщению опытных данных по тепло- и массообме-ну при испарении и конденсации / Л. Д. Берман И Теплоэнергетика. 1980. № 4. С. 8−13.
- БобеЛ.С. К расчету конденсации пара при поперечном обтекании труб парогазовой смесью / Л. С. Бобе, Д. Д. Малышев И Теплоэнергетика. 1971. № 12. С. 84−86.
- Берман Л.Д. К кинетике тепло- и массообмена в газовой фазе при интенсивном испарении жидкости / Л. Д Берман II Теоретические основы химической технологии. 1974. Т. VIII. № 6. С. 811−822.
- Idem S.A. Heat transfer characterization of a finned-tube heat exchanger (with and without condensation) / S.A. Idem, A.M. Jacobi, V. W. Goldschmidt IIJ Heat Transfer. 1990. V. 112. P. 64−70.
- Idem S.A. Sensible and latent heat transfer to a baffled finned-tube heat exchanger / S.A. Idem, V.W. Goldschmidt II Hear Transfer Engineering. 1993. V. 14. № 3. P. 26−35.
- Jacobi A.M. Low Reynolds number heat and mass transfer measurements of an overall counterflow, baffled, finned-tube, condensing heat exchangers / A.M. Jacobi, V.W. Goldschmidt И Int J Heat and Mass Transfer. 1990. V. 33. № 4. P. 755−765.
- Jacobi A.M. Predicting the performance of multistage heat exchangers / A.M. Jacobi, S.A. Idem, V.W. Goldschmidt II Hear Transfer Engineering. 1993. V. 14. № l. p. 62−70.
- Михеев М.А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев. М.-Л.: ГЭИ, 1956. 392 с.
- Физические величины (справочник) / Под ред. КС. Григорьева и Е. З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
- Волчков ЭЛ. Теплообмен в пограничном слое при вынужденном течении влажного воздуха с конденсацией пара на поверхности / Э. П. Волчков,
- B.B. Терехов, В. И. Терехов II Теплофизика и аэромеханика. 2000. № 2.1. C. 257−266.
- РойзенЛ.И. Тепловой расчет оребренных поверхностей / Л. И. Ройзен, И. Н. Дулькин. М.: Энергия, 1977. 256 с.
- Базаров И.П. Термодинамика / И. П. Базаров. М.: Высш. шк., 1991. с. 235.
- Александров A.A. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. ГСССД Р-776−98 / А. А Александров, Б. А. Григорьев. М.: Издательство МЭИ. 1999. 168 с.
- Франк-КаменецкийД.А. Распределение температур в реакционном сосуде и стационарная теория теплового взрыва / Д.А. Франк-Каменецкий II ЖФХ. 1939. Т. 13. Вып. 6. С. 738−755.
- Тепловой расчет котлов (нормативный метод). СПб.: НПОЦКТИ, 1998. 256 с.
- Скачкова С. С. Охлаждение железорудных окатышей в многосекционном аппарате с переточно-ожиженным слоем / С. С. Скачкова II Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Свердловск. 1983. 183 с.
- Правила устройства и безопасности эксплуатации паровых и водогрейных котлов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 176 с.
- Теплоэнергетика и теплотехника / Под ред. В. А. Григорьева и В. М. Зорина. М.: Энергия, 1980. 528 с.
- Элементы главной подгруппы III группы периодической системы элементов / М. А. Толстая и др. М.: Издательство МАТИ, 1970. 36 с.
- СНиП Н-35−76 «Котельные установки». М.: Госстрой России, 2002.
- Рихтер JI.A. Газовоздушные тракты тепловых электростанций / Л. А. Рихтер. М.: Энергоатомиздат, 1984. 263 с.
- ШойхетБ.М. Тепловая изоляция металлических стволов дымовых труб / Б. М. Шойхет, Л. В. Ставрицкая, Н. И. Бобкова Н Энергосбережение. 2001, № 5. С. 60−64.
- Иванов С.Н. Стеклопластиковые дымовые трубы / С. Н. Иванов, Д. И. Корсунский II Энергосбережение и водоподготовка. 2000. № 1. С. 84−86.
- Лужков В.А. Новые конструкции дымовых труб малых котельных / В. А. Лужков, В. М. Асташкин, Е. В. Субботин II Новости теплоснабжения. 2005. № 6. С. 53−55.
- Технологические основы производства биметаллических труб / Под ред. М. И. Чепурко. Челябинск: Металл, 1993. 384 с.
- Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод) / Под ред. С. И. Мочана. Л.: Энергия, 1977. 256 с.
- Волков Э.П. Газоотводящие трубы ТЭС и АЭС / Э. П. Волков, Е. И Гаврилов, Ф. П. Дужих. М.: Энергоатомиздат, 1987. 278 с.
- Жукаускас A.A. Конвективный перенос в теплообменниках /
- A.A. Жукаускас. М.: Наука, 1982. 472 с.
- Кутателадзе С. С. Справочник по теплопередаче / С.С. Кутателад-зе, В. М. Боришанский. М. Л.: Госэнергоиздат, 1959. 414 с.
- Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент / Под ред.
- B.А. Григорьева, В. М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. 510 с.
- СНиП 23−02−2003 «Тепловая защита зданий». М.: Госстрой России, 2004.
- Анализ механизма переувлажнения поверхности слоя при сушке окатышей на обжиговой конвейерной машине I Б. А. Боковиков, A.A. Солодухин, В. М. Мсшкин, A.A. Авдеенко, Ю. Г. Ярошенко II Сталь. 2005. № 2. С. 28−30.
- Van Rossum J.J. Experimental investigation of horizontal liquid films / J.J. van Rossum II Chemical Engineering Science. 1959. V. 11. P. 35−52.
- Внутренние санитарно-технические устройства (Справочник проектировщика). В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 3 / В. Н. Богословский, А. И. Пирумов, В. Н. Посохин и др. Под ред. H.H. Павлова и Ю. И Шиллера. М.: Стройиздат, 1992. 319 с.
- Лебедев П.Д. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий / П. Д. Лебедев, A.A. Щукин. М.: Энергия, 1970. 408 с.
- СНиП 2.01.01−82 «Строительная климатология и геофизика». М.: Стройиздат, 1983.