Статья
Название статьи Анализ эффективности теплосъёма поверхностей нагрева
Авторы
Библиографическое описание статьи Батухтин А. Г., Батухтин С. Г., Якубович А. И., Кузнецова Н. С. Анализ эффективности теплосъё- ма поверхностей нагрева // Вестник Забайкальского государственного университета. 2023. Т. 29, № 4. С. 65–72. DOI: 10.2109/2227-9245-2023-29-4-65-72.
Категория Недропользование, горные науки
УДК 536.46; 622.7; 533.6; 522.7
DOI 10.2109/2227-9245-2023-29-4-65-72
Тип статьи Научная статья
Аннотация Изучение энергоэффективности и энергосбережения промышленных котельных агрегатов, в том числе применяемых на горноперерабатывающих предприятиях Забайкальского края, является актуальной темой исследования. Цель исследования ‒ изучение эффективности работы поверхностей нагрева котельных агрегатов. Последовательно решались следующие задачи: оценить теплоперепады на поверхностях нагрева в конвективной шахте в зависимости от скорости дымовых газов, их объёма; выявить зависимость теплосъёма по- верхностей нагрева от паровой и амперной нагрузки. Объект исследования ‒ ко- тельный агрегат типа БКЗ-210-140-10. Предмет исследования – характеристики поверхностей нагрева и их аэродинамическое сопротивление. Определены ос- новные задачи исследования, изучены зависимости теплосъёма поверхностей нагрева от паровой нагрузки, сопротивления конвективной шахты и амперной нагрузки дымососов. Приведены результаты экспериментов по изучению тепло- перепадов по поверхностям нагрева, теплосъёма от начальной температуры, ам- перной нагрузки тягодутьевых механизмов, температурной динамики уходящих газов и аэродинамического сопротивления за поверхностями нагрева при расхо- дах перегретого пара от 90 до 210 т/ч. Установлена обратно пропорциональная зависимость теплоперепада на поверхностях нагрева и расхода пара. Показано снижение амперной нагрузки на дымососы и скорости потока отработавших га- зов в конвективной шахте при разгрузке котлоагрегата. Определено уменьшение аэродинамического сопротивление конвективной шахты, являющееся итогом снижения объёма газов и их скорости. Сделаны выводы об увеличении эффек- тивности теплосъёма поверхностей при уменьшении скорости газов в конвектив- ной части котла, которая напрямую зависит от амперной загрузки дымососов, что обусловлено изменением скорости питательной воды и воздуха в поверхностях нагрева не пропорционально скорости газов, проходящих через конвективную шахту. Определено: чем меньше скорость уходящих газов в конвективной шахте, тем более эффективна теплоотдача в топке и выше КПД.
Ключевые слова котельный агрегат, поверхность нагрева, температура, теплосъём, паровая и амперная нагрузка, конвективная шахта, дымосос, аэродинамическое сопротивление, разряжение, температура уходящих газов
Информация о статье
Список литературы 1. Архипов М. А., Юрков Д. А. Трехмерное численное моделирование аэродинамики топочного объема котла в изотермических условиях // Электрические станции. 1999. № 11. С. 17–20. 2. Бутаков И. Н. Коэффициент полезного действия теплосиловой установки и энергосистемы // Из- вестия Томского политехнического университета. 1948. № 2. С. 3–45. 3. Вагнер А. А. Повышение надежности, экономичности и экологической эффективности работы котла БКЗ-210-140Ф при переводе на ступенчатое сжигание кузнецкого угля в U-образном факеле // Электрические станции. 2004. № 5. С. 17–21. 4. Гумеров И. Р., Зайнуллин Р. Р. Особенности работы прямоточных паровых котлов и котлов с естественной циркуляцией // Теория и практика современной науки. 2017. № 4. С. 289–292. 5. Ершова И. Г., Ершов М. А., Поручиков Д. В. Энергосберегающие системы на нетрадиционных источниках энергии для промышленных и инфраструктурных объектов: монография. Чебоксары: Чу- вашский гос. пед. ун-т им. И. Я. Яковлева, 2016. 170 с. 6. Лаптев А. Г., Николаев Н. А., М. М. Башаров М. М. Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов: монография. М.: Теплотехник, 2011. 335 с. 7. Монакова Т. И. Анализ схемы использования сбросной теплоты ТЭС методом сравнения потерь эксергии // Теплоэнергетика. 1984. № 9. С. 35–37. 8. Ноздренко Г. В., Квривишвили А. Р. Методика определения конструктивно-компоновочных пара- метров оборудования паропарового энергоблока // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2009. № 1. С. 107–116. 9. Середкин А. А., Батухтин С. Г., Батухтин А. Г. Проблемы энергоэффективности теплоснабжения в Забайкальском крае: монография. Чита: ЗабГУ, 2021. 288 с. 10. Трембовля В. И., Фингер Е. Д., Авдеева А. А. Теплотехнические испытания котельных устано- вок. М.: Энергоатомиздат, 1991. 416 с. 11. Файрушин Р. Р., Гафуров А. М. Коэффициент тепловой эффективности экранов // Теория и практика современной науки. 2017. № 2. С. 571–574. 12. Фомин М. Д. Реконструкция котла БКЗ-210-140 Владимирской ТЭЦ-2. Иваново: Ивановский гос. энерг. ун-т, 2020. 107 с. 13. Шелыгин Б. Л., Мошкарин А. В., Малков Е. С. Тепловая эффективность использования уходя- щих газов котла-утилизатора при сжигании дополнительного топлива // Вестник Ивановского государ- ственного энергетического университета. 2012. № 4. С. 8–12. 14. Шклярский Я. Э., Скамьин А. Н., Хименес Карризоса М. Энергоэффективность в минераль- но-сырьевом комплексе // Записки Горного института. 2023. № 261. С. 323–324. 15. Batukhtin A., Batukhtina I., Baranovskaya M., Batukhtin S., Kobylkin М. Obtaining a solution of a differential equations system for determining the heat networks retention // International journal of mechanical engineering and technology. 2018. Vol. 9, no. 7. P. 1300–1320. 16. Mills A. F., Chung D. K. Heat transfer across turbulent falling films // Int. J. Heat Mass Transfer. 1973. Vol. 16, no. 4. P. 694.
Полный текст статьиАнализ эффективности теплосъёма поверхностей нагрева