Оползотворяване на топлина и кондензат от парни емисии
Новини на списание за топлоснабдяване № 9, 2005 г., www.ntsn.ru
D.Sc. СРЕЩУ. Галустов, професор, генерален директор на SE NPO "Политехника", Ярославъл
Съществуващите източници на емисии на пара в атмосферата [1] имат значителни загуби на топлина и кондензат, а също така оказват влияние върху термичното замърсяване на околната среда. В тази връзка обезвреждането на тези емисии има както икономически, така и екологични аспекти.
Емисиите на пара се образуват с преминаваща пара (например при създаване на парна възглавница в резервоари за съхранение на системи за топлоснабдяване и топла вода) или в резултат на кипене над прегряти течности (когато горещ кондензат се изпуска в резервоар за кондензат), а също така може да бъде комбинация от двата случая (смес за продухване на пара и вода на парни котли).
Емисиите на пара могат да бъдат чисти (почти всички в горните примери) или да съдържат нежелани примеси (например в промишлено предприятие - пари след вакуум изпарител за производство на сухо или кондензирано мляко и др.).
Първият и основен въпрос, на който трябва да се отговори при решаването на проблема с оползотворяването на топлината от парните емисии е: къде (за какви нужди) и под каква форма ще се използва топлината и кондензатът на оползотворената пара. Няма недвусмислени и общи препоръки (и не може да бъде), проблемът се решава индивидуално, въз основа на анализ на конкретни условия и за предпочитане въз основа на интегриран подход. Нека обясним казаното с конкретни примери.
Първи пример.Следните фактори бяха идентифицирани в котелното помещение:
• непрекъснатото продухване на парните котли се организира по традиционната схема, според която пароводната смес се изпраща в сепаратора, където парата се отделя и се подава към повърхностния топлообменник-нагревателхимически пречистена вода (CPW) пред деаератора, а водната част от продухването с температура 180 ° C се изхвърля в барботера, където кипи и се оттича в канализацията. В този случай в атмосферата се отделят кипящи пари;
• Периодично пълно продухване се зауства в канализацията;
• по-голямата част от кондензата с налягане 0,2 MPa се изхвърля в кондензния резервоар, който е пряко свързан с атмосферата с очевидни последици - загуба на топлина и кондензат на кипящите пари;
• в атмосферата се отделя преминаваща пара от парни възглавници на акумулаторни резервоари за подхранване на системи за топлоснабдяване и топла вода;
• парите от атмосферния деаератор DSA-50 се изпускат в атмосферата (което се случва в малките мощности в осем от десет случая), а колоната не осигурява стандартна деаерация.
Взето е предвид и относително близкото разположение на всички изброени обекти. Решението беше следното (фиг.):
- дозатор DSA-50 е заменен с дозатор DAPR-30 (20+10) с вграден пароохладител и поставен над съществуващия обезвъздушител (30 m 3 ) без демонтаж на стария дозатор;
- до колоната DAPR е монтиран сепаратор-утилизатор от тип UTK, в който са въведени непрекъснати и периодични продувки и летяща пара от резервоари за съхранение;
- пред колоната DAPR е монтиран горен апарат за оползотворяване на топлината на кипящи пари от типа UTPV, в който започва да се подава кондензат вместо резервоар за кондензат.
• загубите на топлина (около 1,6 Gcal/h) и кондензат (около 0,8 t/h) са практически сведени до нула;
• поради използването на модерно оборудване, технологичната схема е опростена; UTK замени сепаратора, топлообменника и барботера, като същевременно елиминира парата и повиши своята надеждност;
•използването на UTK и UTPV, които осигуряват обезвъздушаване на почти 40% от CW, направи възможно инсталирането на колона с по-ниска производителност, а нейното секциониране осигури стандартно обезвъздушаване през цялата година (в целия диапазон от натоварвания - от 8 до 55 t / h).
Апаратите UTK и UTPV са интензивни устройства за директно разпръскване на топлина и маса.
В UTC се подават два потока - прочистване и CW. Тук водната част кипи (в дроселната зона), всички пари се отделят (в зоната за разделяне на парите) и се използват за нагряване и обезвъздушаване на химическата вода (в зоната на обезвъздушаване). В същото време загрятата и деаерирана вода се източва в резервоара на обезвъздушителя, а охладената солена вода се източва в канализацията. Некондензиращите газове, преминали през зоната за отделяне на капките, се отделят в атмосферата.
UTPV в нашия случай е апарат нагоре по веригата към DAPR по пътя на парата. Кондензатът, който се подава към него, кипи, деаерира се в режим на прегрята вода и се оттича в резервоара на деаератора, а кипящите пари се изпращат в парната зона на DAPR, където се използват за обезвъздушаване на основната маса на CW. Благодарение на това се намалява консумацията на основната пара в DAPR.
Замяната на DA-25 с DAPR-20 (10+10) реши проблема с надеждното обезвъздушаване на захранващата вода на парния котел и елиминира топлинните загуби и нагряването на парния кондензат с пара.
Преходът към вакуумни колони DVPR-400 (135x3) [3,4] с комбиниран охладител на пара направи възможно решаването на няколко проблема наведнъж:
- първо, две колони при номинално натоварване напълно осигуриха максималните необходими дебити - до 900 t / h (в DW при товари над 60%, деаерацията рязко се влоши);
- второ, обезвъздушаването е достигнало нормативното ниво, т.к наличието на ефективен комбиниран охладител на пара в DVPR намали обема на отработените газове няколко пъти (всъщностсамо без кондензация) и
осигури необходимото по-дълбоко разреждане и следователно по-ниска температура на насищане (съществуващата скорост на потока на нагревателната среда започна да е достатъчна);
- трето, защото DVPR не е чувствителен към хидравлични изкривявания, два ежектора са свързани паралелно към две колони (обикновено една работи), което дава забележимо спестяване на пара (2 t/h или повече). Освен това, извън отоплителния период, само една, по-рядко две секции на колоната се включват с едновременно намаляване на консумацията на пара в ежектора.
За оползотворяване на топлината и кондензата от продухването на котела DKVR, до вакуумните колони е монтиран UTK (малко по-различен от предишния пример), а изпускателната му тръба е свързана към смукателния колектор на ежекторите (което беше разрешено поради споменатото предимство на DVPR). Деаерираната вода от УТЦ е заустена в колектор ДВПР, а солената вода е заустена в канализацията. Вакуумизирането на UTC почти удвои степента на използване на топлината и кондензата на водната част от продухването.
Методът за обезвреждане на замърсената преминаваща пара се определя основно от свойствата на компонентите на замърсителя. В някои случаи е препоръчително да се кондензира с техническа вода и да се изпрати през канализацията до пречиствателни съоръжения (ако например нефтопродукти попаднат в парата на станции за парене на железопътни резервоари за мазут). В други случаи е необходимо да се осигури такъв режим на кондензация, който да изключи прехода на замърсяващите компоненти в течната фаза (например органични съединения с точка на кипене под 90 ° C). В трети случаи кондензатът след груба филтрация може да се използва за захранване на парен котел, който произвежда само технологична пара и т.н. В заключение отбелязваме, че:
- да се разработи технология за оползотворяване на парните емисиииндивидуално, като се вземат предвид конкретните условия и на базата на интегриран подход;
- периодът на изплащане на използването на топлина и кондензат от парни емисии в повечето случаи не надвишава два до четири месеца.
1. Галустов V.S., Розенберг L.A. Опасни процеси и интегриран подход // Енергетика и управление. 2004. №3.
2. Галустов В. С. За избора на термични деаератори // Енергетика и управление. 2000. № 2.
3. Галустов B.C. Термична деаерация на водата // Енергетика и управление. 2004. № 1.
4. Галустов B.C. Устройства за директно разпръскване в топлоенергетиката. Москва: Енергоатомиздат, 1989.
5. Галустов B.C. Топло- и масообменни процеси и апарати с директен контакт на фазите в топлоенергетиката // Енергетика и управление. 2003. № 4.
отпечатайте безплатно изтеглянеОползотворяване на топлина и кондензат от парни емисии, Галустов V.S., Източник: списание Heat supply News, www.ntsn.ru
изтегляне archive.zip (46 kb)