Экономия топлива

или где

i₁- удельная энтальпия дымовых газов в топке, кДж/м³;

i₂- удельная энтальпия дымовых газов по выходе из печи, кДж/м³;

η- отношение энтальпии подогретого воздуха к энтальпии уходящих из печи дымовых газов (степень рекуперации тепловой энергии).

Q - теплота сгорания топлива, кДж/кг;

i _в – удельная энтальпия подогретого воздуха, отнесённая к единице объёма или массы топлива, кДж/м³;

i _ух – удельная энтальпия дымовых газов, уходящих из печи, отнесённая к единице объёма или массы топлива, кДж/м³;

2. Экономия топлива может быть достигнута за счет установки котлов-утилизаторов.

Теплота дымовых газов, уходящих из печей, кроме подогрева воздуха может быть использована в котлах - утилизаторах для выработки водяного пара. Пар направляется внешним потребителем для производственных и энергетических нужд (в крупных печах, мартеновских, медеплавильных и т. д.).

Установка котлов-утилизаторов за печами даёт 30 % экономии топлива. Выработанный пар используется для теплофикации или в паровых турбинах низкого давления.

 

На промышленных предприятиях имеются два крупных источника низко-потенциальных, тепловых вторичных энергоресурсов:

1.Теплые негорючие жидкости (сточные воды промышленной канализации, система оборотного водоснабжения и сети возврата конденсатора).

2. Теплый воздух общеобменной вытяжной вентиляции и естественной аэрации горячих цехов.

На промышленных предприятиях образуется много сравнительно теплой чистой воды, циркулирующей в системе оборотного водоснабжения или сливаемой в реки и моря. Эта вода выходит из систем охлаждения компрессоров, дымососов, кристаллизаторов и особенно промышленных печей. Теплота из охлаждаемых элементов в мартеновских печах, достигает 20-30% от всего расхода энергии. Элементы печей охлаждают химически очищенной водой и в результате получают тепловую энергию для систем отопления или в виде пара.

Общеобменная принудительная вентиляция выдает в атмосферу теплый (отработанный) воздух (20-30°С) и примерно такое же количество воздуха, ноуже холодного (зимой до -40°С) забирает в цех. Для подогрева свежего воздуха ставятся мощные калориферы. Низко-потенциальную теплоту отходящих от промышленных установок газов, как правило не используют.

Все возрастающее потребление энергоресурсов делают особенно актуальной проблему экономии топлива, а с ней тесно связана другая важнейшая проблема - экологическая.

Тепловые насосы не только позволяют в весьма больших размерах экономить топливо, но и снижают загрязнение окружающей среды. Для их работы обычно требуется электрическая энергия, транспорт которой значительно проще и дешевле. Тепловые насосы применяются как для обогрева, так и для охлаждения помещений, для одновременного производства теплоты и холода, для сушки и дистилляции и т. д.

Три основных элемента ТНУ:

1.Тепловой насос (ТН);

2.Низкопотенциальный источник теплоты (НПИТ);

3.Потребитель теплоты (ПТ);

По типам ТН различают:

- парокомпрессорные ТНУ;

- абсорбционные;

-пароэжекторные;

-термоэлектрические и др.

По типу теплоносителей НПИТ и ПТ рассматриваются следующие ТНУ:

- Воздушно - воздушные (системы кондиционирования, НПИТ – вытяжной воздух помещений, наружный воздух, отработавший сушильный агент);

- Воздушно - водяные ТНУ (для ГВС, теплоснабжения, технологических нужд, НПИТ – вытяжной воздух помещений, отработавший воздух сушилок);

- Водо - воздушные ТНУ (для кондиционирования, теплоснабжения ферм, теплиц, НПИТ-сточные воды, вода оборотных систем охлаждения и др.);

- Водо - водяные (отопление, ГВС, НПИТ-сточные воды, вода оборотных систем охлаждения и др.);

Выбор схемы ТНУ определяется видом НПИТ. Естественные НПИТ - воздух, вода, грунт. Искусственные НПИТ -тепловые отходы различных производств.

ТНУ для кондиционирования и вентиляции воздуха (с промежуточным теплоносителем)

Преимущества:

- простота;

- удобство регулирования температуры;

- реверсивность.

Приточный воздух догревается вытяжным воздухом.

Недостаток:

- необходимость обеспечения больших теплообменных поверхностей.