Abstract
The article discusses the scheme of deep utilization of the heat of flue gases. It has been established that in boiler units operating on natural gas, the only way to significantly improve the use of fuel is to deeply cool the combustion products to a temperature at which it is possible to condense the maximum possible portion of the fumes contained in the gases. To analyze the main energy indicators of the condensing unit and optimize its operating modes, a priority scheme was simulated in Aspen Plus. In this scheme, there are tees, heat exchangers and a reactor (boiler furnace). The configuration of tees (mixers) is carried out by setting the costs or fractions of two flows entering or leaving the element. The boiler furnace is modeled as a Gibbs reactor, which calculates the chemical and thermodynamic equilibrium by minimizing the difference in the Gibbs energy of the products and the starting materials. Using the Aspen Plus computer program, the condensation unit circuit was simulated at the PTVM-100 boiler unit with the specification of the optimal operating parameters of material flows and heat exchange equipment. The calculations show that when using a condensing boiler, a triple energy effect is achieved: the physical heat of the flue gases is used; the latent heat of vaporization released during condensation is used; the condensate released from the flue gases is used.
Highlights
Введение Основным преимуществом использования природного газа в котельных агрегатах является малая величина тепловых потерь [1,2,3]
Другая часть подается на воздухоподогреватель, где ее температура снижается до 20 °С, чтобы интенсифицировать процесс конденсации водяных паров из дымовых газов в утилизаторе
Для анализа основных энергетических показателей конденсационной установки и оптимизации ее режимов работы было выполнено моделирование приоритетной схемы в среде Aspen Plus
Summary
Резюме: В статье рассмотрена схема глубокой утилизации теплоты дымовых газов. Установлено, что в котельных агрегатах, работающих на природном газе, единственным путем существенного улучшения использования топлива является глубокое охлаждение продуктов сгорания до такой температуры, при которой удается сконденсировать максимально возможную часть паров, содержащихся в газах. Для анализа основных энергетических показателей конденсационной установки и оптимизации ее режимов работы было выполнено моделирование приоритетной схемы в среде Aspen Plus. В настоящей схеме присутствуют тройники, теплообменники и реактор (топка котла). Топка котла моделируется в качестве реактора Гиббса, который рассчитывает химическое и термодинамическое равновесие за счет минимизации разницы энергии Гиббса продуктов и исходных веществ. С помощью компьютерной программы Aspen Plus было выполнено моделирование схемы конденсационной установки на котельном агрегате ПТВМ-100 с уточнением оптимальных режимных параметров материальных потоков и теплообменного оборудования. Проведенные расчет показывают, что при использовании конденсационного котла достигается тройной энергетический эффект: используется физическая теплота уходящих газов; используется выделяющаяся при конденсации скрытая теплоту парообразования; используется конденсат, выделяющийся из дымовых газов. Моделирование конденсационной установки в среде ASPEN PLUS // Известия высших учебных заведений.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Power engineering: research, equipment, technology
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
