Внедрение конденсационного экономайзера дымовых газов на лесозаводе 25
Автор: Иванов М.С., Латышова Н.В., Верещагин А.Ю.
Журнал: Форум молодых ученых @forum-nauka
Статья в выпуске: 8 (12), 2017 года.
Бесплатный доступ
В статье показана возможность повышения эффективности сжигания топлива за счет установки конденсационного экономайзера и использования скрытой теплоты парообразования уходящих газов. Приведены технические характеристики такого экономайзера, и представлены результаты расчета его работы на лесозаводе №25.
Конденсационный экономайзер, древесное топливо, кородревесные отходы, кпд котла, эффективность сжигания
Короткий адрес: https://sciup.org/140279494
IDR: 140279494
Текст научной статьи Внедрение конденсационного экономайзера дымовых газов на лесозаводе 25
ЗАО «Лесозавод 25» является одним из крупнейших лесопильных предприятий, выпускающим экспортные пиломатериалы камерной сушки, технологическую щепу и топливные гранулы из хвойных пород древесины. Годовой объем выпуска пиломатериалов завода составляет порядка 500 тыс. м3, годовое производство древесных гранул превышает 114 тыс. тонн, причем до 98 % продукции отправляется на экспорт.
Предприятие располагается на двух производственных площадках – Маймаксанский и Цигломенский участки. В состав Маймаксанского участка входят: лесопильное производство, сушильные камеры, линии сортировки и пакетирования сухих пиломатериалов, ТЭЦ тепловой мощностью 15 МВт и электрической 2,2 МВт, цех по производству древесных гранул и др.
С 2003 года на Маймаксанском участке ЗАО «Лесозавод 25» проводится масштабная модернизация. На первом этапе была предусмотрена установка нового лесопильного производства на базе профилирующей линии фирмы «Linck Holzverarbeitungstechnik GmbH», в ходе которого было установлено дополнительное оборудование сортировки и окорки бревен, обработки досок. На втором этапе осуществлено строительство сушильных камер, линии сортировки и пакетирования пиломатериалов.
Реализация программы комплексного использования древесного сырья в течение многих лет позволяет предприятию полностью утилизировать все виды отходов, образующихся при обработке древесины, обеспечить на их основе комбинированную выработку тепловой и электрической энергии для производства древесных гранул.
В январе 2008 г. закончено строительство ТЭЦ на кородревесных отходах, запущены в эксплуатацию два паровых котлоагрегата фирмы «Poly-technik» по 7,5 МВт. Данные котельные уствновки предназначены для сжигания высоковлажных древесных отходов (W p > 50%). Станция полностью обеспечивает тепловой энергией сушильные камеры и системы теплоснабжения цехов завода за счет сжигания собственных древесных отходов.
Влага в древесном топливе может находиться в связанном и свободном состояниях. В процессе сжигания древесины происходит испарение этой влаги, и превращение ее в водяной пар, скрытая теплота парообразования которого может быть использована в конденсационном экономайзере дымовых газов. Его работа основана на распылении воды через специально спроектированные распылители в камеры дымовых газов из нержавеющей стали, при этом создается очень большая поверхность теплообмена. Дымовые газы интенсивно контактируют с каплями распыленной воды, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, в результате чего содержащийся в газах водяной пар конденсируется. Теплота смеси подогретой воды и конденсата может быть использована для подогрева сетевой воды в водоводяном теплообменнике. В зависимости от системы очистки дымовых газов и степени их загрязненности в комплекте с конденсационным экономайзером могут устанавливаться устройства для очистки воды от твердых частиц. Снижение температуры уходящих газов приводит к росту КПД котлоагрегата и обычно достигается установкой дополнительных поверхностей̆ нагрева. На практике после установки конденсационного экономайзера нижний предел температуры уходящих газов составляет 48-50 °С вместо 150 °С при стандартной схеме работы. В таблице 1 представлены технические характеристики конденсационного экономайзера.
Таблица 1 - Технические характеристики и расчеты
№ п/п |
Параметры |
Значение |
Размерность |
1 |
Мощность котлов |
15 |
МВт |
2 |
Температура дымовых газов перед экономайзером |
150 |
°С |
3 |
Температура выходящего газа за экономайзером |
53 |
°С |
4 |
Температура воды перед экономайзером |
50 |
°С |
5 |
Температура воды после экономайзера |
100 |
°С |
6 |
Мощность конденсационного экономайзера |
3083,6 |
кВт |
7 |
Минимальный требуемый расход воды через экономайзер |
220,95 |
м3/ч |
8 |
Коэффициент полезного действия КПД котла (расчетный) |
87,35 |
% |
9 |
Коэффициент полезного действия КПД котел + экономайзер |
105,39 |
% |
Таким образом, в результате установки конденсационного экономайзера на ТЭЦ ЗАО «Лесозавод 25» можно получить дополнительно до 3 МВт тепловой энергии. Проведенный технико-экономический расчет показал, что срок окупаемости оборудования совместно с монтажом и пусконаладкой не превысит трех лет.
Список литературы Внедрение конденсационного экономайзера дымовых газов на лесозаводе 25
- Любов В.К. Энергетическое использование биотоплива [Текст]: учеб.пособие / В.К. Любов. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. - 156 с.
- Информационный портал sawmill25.ru [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sawmill25.ru/ (дата обращения: 01.03.2017).