30.03.2017

Установка утилизации энергии уходящих газов внедряется в «Брестских тепловых сетях»

Ввод в опытную эксплуатацию устройства для глубокой утилизации теплоты уходящих дымовых газов котлоагрегата ДКВР-10-13 восточной районной котельной (ВРК-1) города Бреста намечен на август 2017 года. Внедрение данного объекта в филиале «Брестские тепловые сети» РУП «Брестэнерго» выполняется в соответствии со Сводным планом внедрения вновь освоенной (новой) продукции, созданной в рамках государственной научно-технической программы (ГНТП) «Энергетика-2015». В настоящее время проект установки проходит государственную экспертизу.

Целью реализации проекта является повышение эффективности топливоиспользования на ВРК-1 путем глубокой утилизации теплоты уходящих дымовых газов с использованием теплоты фазового перехода водяных паров, находящихся в дымовых газах, и физической теплоты дымовых газов.

Прототипом данного объекта является проект научно-исследовательской и опытно-конструкторской (технологической) работы, выполненной в рамках ГНТП «Энергетика-2015» по разработке схемы устройства и организации его производства на котельной «Ксты» РУП «Витебскэнерго». Только для изготовления основных элементов в Бресте будут использованы материалы из нержавеющей стали, так как на котельной «Ксты» утилизатор за время эксплуатации был подвержен значительной коррозии.

Схема установки устройства разработана так, чтобы максимально исключить ее воздействие на вероятность возникновения аварийных ситуаций в работе котельной. В качестве основного оборудования объекта используются: утилизатор с декарбонизатором, дымосос, водяной фильтр, насос, теплосчетчик, теплообменник. Отбор дымовых газов осуществляется от дымохода котла самостоятельным дымососом с тем, чтобы минимально вносить изменения в существующие дымоходы, а отключение утилизатора (при необходимости либо аварийное) не влияло на режим работы котлоагрегата. Дымовые газы после утилизатора выбрасываются в дымовую трубу утилизатора.

Для подогрева холодной воды используется промежуточный теплообменник, который включен в замкнутый контур утилизатора, что исключает попадание воды из контура утилизатора в тепловую сеть котельной. Циркуляция воды в замкнутом контуре обеспечивается с помощью насоса.

Нагретая вода из накопительного бака после насоса поступает в теплообменник, где нагревает холодную воду и далее после охлаждения поступает в дождеватель и контактную насадку. В контактной насадке происходит интенсивный тепло- и массообмен между дымовыми газами и нагреваемой водой. С учетом того, что температура поступающей в насадку воды ниже точки росы водяных паров в дымовых газах, обеспечивается частичная конденсация водяных паров с передачей теплоты фазового перехода нагреваемой воде, а также последующего частичного догрева воды в нижней части насадки и в промежутке между насадкой и уровнем воды в накопительном баке за счет физической теплоты дымовых газов. В процессе контакта воды с дымовыми газами осуществляется частичное растворение в воде СО2 и кислорода и образуется слабая угольная кислота.

Эффективность подобных проектов зависит от теплопроизводительности утилизатора, величина которой, с одной стороны, определяется возможным объемом использования теплоты дымовых газов, а с другой – возможным объемом подогрева подпиточной воды.

Полученные результаты расчета показывают, что при использовании утилизатором 100% уходящих дымовых газов от котла ДКВР-10/13 за год работы установки возможно возвратить в цикл 2193,8 Гкал тепловой энергии, что при КПД котла 92,8% эквивалентно 337,7 т у.т. За вычетом используемой установкой электроэнергии в размере 74,4 тыс. кВт•ч, экономия после реализации мероприятия (при соблюдении аналогичных расчётных параметров работы) составит 319,4 т у.т. Полученную тепловую энергию, посредством добавления в схему дополнительного теплообменника, предлагается использовать для нагрева подпиточной воды. Технические возможности утилизатора позволяют нагревать сырую воду до 47 °С и направлять в тепловую схему котельной.