Pagbawi sa kainit sa flue gas: ekolohiya nga adunay mga benepisyo

Kung nangita mga paagi aron madugangan ang kahusayan sa mga negosyo sa sektor sa enerhiya, ingon man ang uban pang mga pasilidad sa industriya nga naggamit mga kagamitan nga nagdilaab sa fossil fuels (steam, hot water boiler, process furnaces, ug uban pa), ang isyu sa paggamit sa potensyal sa tambutso. Ang mga gas wala gipataas sa una.

Sa kasamtangan, ang pagsalig sa kasamtangan nga mga kalkulasyon nga mga sumbanan naugmad mga dekada na ang milabay ug nagtukod og mga sumbanan alang sa pagpili sa importante nga mga indikasyon sa performance sa maong mga ekipo, ang mga operating nga organisasyon mawad-an og salapi, nga literal nga gilabay kini sa kanal, dungan nga nagkagrabe ang kahimtang sa kinaiyahan sa tibuok kalibutan nga sukod.

Kung, sama sa sugo "Unang engineer", sa imong hunahuna nga sayop nga palabyon ang oportunidad sa pag-atiman sa kalikopan ug sa kahimsog sa mga residente sa imong lungsod nga adunay mga benepisyo alang sa badyet sa negosyo, basaha ang artikulo kung giunsa ang paghimo sa mga flue gas nga usa ka kapanguhaan sa enerhiya.  

Pagbawi sa kainit sa flue gas: ekolohiya nga adunay mga benepisyo

Pagtuon sa mga sumbanan

Ang yawe nga parameter nga nagtino sa kahusayan sa usa ka yunit sa boiler mao ang temperatura sa mga gas sa tambutso. Ang kainit nga nawala sa mga gas nga tambutso naglangkob sa usa ka mahinungdanong bahin sa tanan nga pagkawala sa kainit (uban sa pagkawala sa kainit gikan sa kemikal ug mekanikal nga pagsunog sa sugnod, mga pagkawala sa pisikal nga kainit gikan sa mga slags, ingon man ang pag-agas sa kainit sa palibot tungod sa eksternal nga pagpabugnaw). Kini nga mga pagkawala adunay usa ka mahukmanon nga epekto sa kaepektibo sa boiler, nga nagpakunhod sa pagkaayo niini. Sa ingon, nahibal-an namon nga kung mas ubos ang temperatura sa flue gas, mas taas ang kahusayan sa boiler.

Ang labing kamalaumon nga temperatura sa flue gas alang sa lainlaing mga lahi sa gasolina ug mga parameter sa pag-operate sa boiler gitino pinasukad sa mga kalkulasyon sa teknikal ug ekonomiya sa sayo nga yugto sa paglalang niini. Sa parehas nga oras, ang labing kadaghan nga mapuslanon nga paggamit sa kainit sa tambutso sa gas tradisyonal nga nakab-ot pinaagi sa pagdugang sa gidak-on sa convective heating surfaces, ingon man ang pag-uswag sa mga ibabaw sa ikog - mga water economizer, regenerative air heaters.

Apan bisan pa sa pagpaila sa mga teknolohiya ug kagamitan alang sa labing kompleto nga pagbawi sa kainit, ang temperatura sa mga gas sa tambutso, sumala sa kasamtangan nga dokumentasyon sa regulasyon, kinahanglan nga naa sa sakup:

  • 120-180 Β°C para sa solid fuel boiler (depende sa moisture content sa fuel ug sa operating parameters sa boiler),
  • 120-160 Β°C para sa mga boiler gamit ang fuel oil (depende sa sulfur content niini),
  • 120-130 Β°C alang sa natural nga gas boiler.

Ang gipaila nga mga kantidad gitino nga gikonsiderar ang mga hinungdan sa kaluwasan sa kalikopan, apan panguna nga gibase sa mga kinahanglanon alang sa pasundayag ug kalig-on sa kagamitan.

Busa, ang minimum nga threshold gitakda sa paagi nga mawagtang ang risgo sa condensation sa convective nga bahin sa boiler ug dugang pa sa duct (sa mga tambutso ug chimney). Bisan pa, aron malikayan ang kaagnasan dili kinahanglan nga isakripisyo ang kainit, nga gipagawas sa atmospera imbis nga maghimo mapuslanon nga trabaho.

Pagbawi sa kainit sa flue gas: ekolohiya nga adunay mga benepisyo

Kaagnasan. Pagwagtang sa mga risgo

Wala kami makiglalis nga ang kaagnasan usa ka dili maayo nga panghitabo nga mahimong makadaot sa luwas nga operasyon sa usa ka pag-instalar sa boiler ug labi nga mub-an ang gitinguha nga kinabuhi sa serbisyo.

Kung ang mga gas sa tambutso gipabugnaw sa temperatura sa tun-og ug sa ubos, ang pagkondensasyon sa alisngaw sa tubig mahitabo, diin ang mga compound sa NOx ug SOx moagi sa usa ka likido nga kahimtang, nga, kung mag-reaksyon sa tubig, maporma ang mga asido nga adunay makadaot nga epekto sa internal. ibabaw sa boiler. Depende sa matang sa sugnod nga gisunog, ang acid dew point temperatura mahimong lain-laing, ingon man usab sa komposisyon sa mga asido precipitated ingon condensate. Ang resulta, bisan pa, parehas - corrosion.

Ang mga flue gas sa mga boiler nga naglihok sa natural nga gas nag-una naglangkob sa mosunod nga mga produkto sa pagkasunog: alisngaw sa tubig (H2O), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) ug dili masunog nga mga hydrocarbon nga CnHm (ang ulahi nga duha makita sa panahon sa dili kompleto nga pagkasunog sa gasolina kung ang mode combustion dili adjust).

Tungod kay ang hangin sa atmospera adunay daghang nitroheno, lakip sa ubang mga butang, ang nitrogen oxides NO ug NO2, nga gitawag nga NOx, makita sa mga produkto sa pagkasunog, nga adunay makadaot nga epekto sa kalikopan ug kahimsog sa tawo. Kung gihiusa sa tubig, ang mga nitrogen oxide mahimong makadaot nga nitric acid.

Kung sunogon ang lana ug karbon, ang mga sulfur oxide nga gitawag ug SOx makita sa mga produkto sa pagkasunog. Ang ilang negatibo nga epekto sa kalikopan kaylap nga gisiksik ug wala’y pagduhaduha. Ang acidic condensate nga naporma sa dihang nakig-interact sa tubig maoy hinungdan sa sulfur corrosion sa heating surfaces.

Sa naandan, ang temperatura sa tambutso sa gas, sama sa gipakita sa ibabaw, gipili sa paagi nga mapanalipdan ang mga kagamitan gikan sa pag-ulan sa acid sa mga pagpainit nga mga ibabaw sa boiler. Dugang pa, ang temperatura sa mga gas kinahanglan nga masiguro ang pagkondensasyon sa NOx ug SOx sa gawas sa agianan sa gas aron mapanalipdan dili lamang ang boiler mismo, kondili usab ang mga tambutso nga adunay chimney gikan sa mga proseso sa corrosion. Siyempre, adunay mga piho nga mga sumbanan nga naglimite sa gitugotan nga mga konsentrasyon sa mga pagbuga sa nitroheno ug asupre nga mga oksido, apan wala kini sa bisan unsang paagi nga isalikway ang kamatuoran nga kini nga mga produkto sa pagkasunog natipon sa atmospera sa Yuta ug nahulog sa porma sa pag-ulan sa acid sa ibabaw niini. .

Ang asupre nga anaa sa lana sa sugnod ug karbon, ingon man ang pagsulud sa wala masunog nga mga partikulo sa solidong sugnod (lakip ang abo) nagpahamtang dugang nga mga kondisyon alang sa pagputli sa mga gas sa tambutso. Ang paggamit sa mga sistema sa pagputli sa gas makahuluganon nga nagdugang sa gasto ug pagkakomplikado sa proseso sa paggamit sa kainit gikan sa mga gas sa tambutso, nga naghimo sa ingon nga mga lakang nga dili maayo nga madanihon gikan sa usa ka pang-ekonomiya nga punto sa panan-aw, ug sa kasagaran halos dili makaganansya.

Sa pipila ka mga kaso, ang lokal nga mga awtoridad nagtakda og usa ka minimum nga temperatura sa flue gas sa baba sa stack aron masiguro ang igo nga pagsabwag sa flue gas ug walay plume. Dugang pa, ang ubang mga negosyo mahimong boluntaryong mosagop sa maong mga gawi aron sa pagpalambo sa ilang imahe, tungod kay ang kadaghanan sa publiko kanunay nga naghubad sa presensya sa usa ka makita nga aso sa aso isip usa ka timaan sa polusyon sa kalikopan, samtang ang pagkawala sa usa ka aso nga balhibo mahimong makita nga usa ka timaan sa kalimpyo. produksyon.

Kining tanan nagdala sa kamatuoran nga, ubos sa pipila ka mga kondisyon sa panahon, ang mga negosyo mahimo nga espesyal nga magpainit sa mga flue gas sa dili pa kini buhian ngadto sa atmospera. Bisan pa, ang pagsabut sa komposisyon sa mga tambutso nga gas sa usa ka boiler nga naglihok sa natural nga gas (kini gihisgutan sa detalye sa ibabaw), kini mahimong klaro nga ang puti nga "aso" nga gikan sa chimney (kung ang combustion mode husto nga gi-configure) kasagaran. alisngaw sa tubig naporma isip resulta sa pagkasunog nga reaksyon sa natural nga gas sa boiler furnace.

Ang pagpakig-away batok sa kaagnasan nagkinahanglan sa paggamit sa mga materyales nga makasugakod sa mga negatibong epekto niini (ang maong mga materyales anaa ug mahimong gamiton sa mga instalasyon nga naggamit sa gas, mga produkto sa petrolyo ug bisan sa basura ingon nga sugnod), ingon man sa organisasyon sa pagkolekta, pagproseso sa acidic. condensate ug ang paglabay niini.

Pagbawi sa kainit sa flue gas: ekolohiya nga adunay mga benepisyo

teknolohiya

Ang pagpaila sa usa ka hugpong sa mga lakang aron makunhuran ang temperatura sa mga flue gas sa likod sa boiler sa usa ka kasamtangan nga negosyo nagsiguro sa usa ka pagtaas sa kahusayan sa tibuok nga pag-instalar, nga naglakip sa boiler unit, gamit, una sa tanan, ang boiler mismo (ang kainit namugna niini).

Ang konsepto sa ingon nga mga solusyon sa esensya naglihok sa usa ka butang: usa ka heat exchanger ang gibutang sa seksyon sa tambutso hangtod sa chimney, nga mosuhop sa kainit sa mga gas sa tambutso nga adunay usa ka cooling medium (pananglitan, tubig). Kini nga tubig mahimong direkta nga katapusan nga coolant nga kinahanglan ipainit, o usa ka intermediate nga ahente nga nagbalhin sa kainit pinaagi sa dugang nga kagamitan sa pagbaylo sa kainit ngadto sa lain nga circuit.

Ang schematic diagram gipakita sa numero:

Pagbawi sa kainit sa flue gas: ekolohiya nga adunay mga benepisyo
Ang resulta nga condensate direktang nakolekta sa gidaghanon sa bag-ong heat exchanger, nga ginama sa corrosion-resistant nga mga materyales. Kini tungod sa kamatuoran nga ang tun-og nga temperatura nga threshold alang sa kaumog nga anaa sa gidaghanon sa mga gas nga tambutso nabuntog sa tukma sa sulod sa heat exchanger. Busa, dili lamang ang pisikal nga kainit sa mga gas sa tambutso ang mapuslanon nga gigamit, kondili usab ang tinago nga kainit sa pagkondensasyon sa alisngaw sa tubig nga anaa niini. Ang apparatus mismo kinahanglan nga gidisenyo sa paagi nga ang disenyo niini dili makahatag og sobra nga aerodynamic nga pagsukol ug, isip resulta, makadaut sa mga kondisyon sa pag-operate sa boiler unit.

Ang disenyo sa heat exchanger mahimo nga usa ka conventional recuperative heat exchanger, diin ang pagbalhin sa kainit gikan sa mga gas ngadto sa likido mahitabo pinaagi sa usa ka nagbahin nga bungbong, o usa ka contact heat exchanger, diin ang mga flue gas direkta nga nakontak sa tubig, nga gisabwag sa mga nozzle sa ilang agos.

Alang sa usa ka recuperative heat exchanger, ang pagsulbad sa isyu sa acid condensate moabut sa pag-organisar sa pagkolekta ug pag-neutralize niini. Sa kaso sa usa ka contact heat exchanger, usa ka gamay nga lahi nga pamaagi ang gigamit, medyo susama sa periodic purging sa circulating water supply system: samtang ang acidity sa circulating liquid nagdugang, ang usa ka piho nga kantidad niini gidala ngadto sa storage tank, diin kini gitambalan sa mga reagents nga adunay sunod nga paglabay sa tubig ngadto sa drainage system, o pinaagi sa pagdirekta niini ngadto sa teknolohikal nga siklo.

Ang pila ka mga aplikasyon sa enerhiya sa tambutso sa gas mahimong limitado tungod sa mga kalainan tali sa temperatura sa mga gas ug sa piho nga mga kinahanglanon sa temperatura sa pagsulod sa proseso sa pagkonsumo sa enerhiya. Bisan pa, bisan alang sa ingon nga ingon nga wala’y katapusan nga mga kahimtang, usa ka pamaagi ang naugmad nga nagsalig sa mga bag-ong teknolohiya ug kagamitan sa kalidad.

Aron madugangan ang kaepektibo sa proseso sa pagbawi sa kainit sa tambutso, ang mga bag-ong solusyon nga gibase sa mga heat pump labi nga gigamit sa praktis sa kalibutan ingon usa ka hinungdanon nga elemento sa sistema. Sa pipila ka sektor sa industriya (eg bioenergy), ang maong mga solusyon gigamit sa kadaghanan sa mga boiler nga gi-commission. Ang dugang nga pagtipig sa panguna nga mga kahinguhaan sa enerhiya sa kini nga kaso makab-ot pinaagi sa paggamit dili sa tradisyonal nga vapor-compression nga mga de-koryenteng makina, apan sa mas kasaligan ug teknolohikal nga abante nga pagsuyup sa lithium bromide heat pump (ABTH), nga nanginahanglan kainit kaysa sa elektrisidad aron molihok (kasagaran kini mahimong wala magamit nga basura nga init, nga anaa sa kadagaya sa halos bisan unsang negosyo). Kini nga kainit gikan sa usa ka ikatulo nga partido nga tinubdan sa pagpainit nagpalihok sa internal nga siklo sa ABTH, nga nagtugot kanimo sa pagbag-o sa anaa nga potensyal sa temperatura sa mga flue gas ug pagbalhin niini ngadto sa mas init nga mga palibot.

Pagbawi sa kainit sa flue gas: ekolohiya nga adunay mga benepisyo

resulta

Ang pagpabugnaw sa mga gas sa boiler flue gamit ang ingon nga mga solusyon mahimong lawom - hangtod sa 30 ug bisan 20 Β°C gikan sa inisyal nga 120-130 Β°C. Ang resulta nga kainit igo na sa pagpainit sa tubig alang sa mga panginahanglan sa kemikal nga pagtambal sa tubig, make-up, init nga suplay sa tubig ug bisan ang network sa pagpainit.

Sa kini nga kaso, ang pagtipig sa gasolina mahimong moabot sa 5Γ·10%, ug ang pagtaas sa kahusayan sa yunit sa boiler mahimong moabot sa 2Γ·3%.

Sa ingon, ang pagpatuman sa gihulagway nga teknolohiya nagtugot sa pagsulbad sa daghang mga problema sa usa ka higayon. Kini:

  • ang labing kompleto ug mapuslanon nga paggamit sa kainit sa mga gas sa tambutso (ingon man ang tinago nga kainit sa pagkondensasyon sa alisngaw sa tubig),
  • pagkunhod sa NOx ug SOx emissions ngadto sa atmospera,
  • pag-angkon og dugang nga kahinguhaan - putli nga tubig (nga mahimong magamit sa bisan unsang negosyo, pananglitan, ingon usa ka feed alang sa mga network sa pagpainit ug uban pang mga sirkito sa tubig),
  • pagwagtang sa alisngaw sa aso (kini halos dili makita o mawala sa hingpit).

Gipakita sa praktis nga ang posibilidad sa paggamit sa ingon nga mga solusyon nag-una sa:

  • ang posibilidad sa mapuslanon nga paggamit sa magamit nga kainit gikan sa mga flue gas,
  • gidugayon sa paggamit sa nadawat nga thermal energy kada tuig,
  • ang gasto sa mga kapanguhaan sa enerhiya sa negosyo,
  • ang presensya nga molapas sa labing taas nga gitugotan nga konsentrasyon sa mga emisyon alang sa NOx ug SOx (ingon man ang kagrabe sa lokal nga balaod sa kinaiyahan),
  • usa ka pamaagi sa pag-neutralize sa condensate ug mga kapilian alang sa dugang nga paggamit niini.

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment