Оптимальные параметры отбора теплоты уходящих газов котельных установок для ее использования тепловым насосом

Аннотация:

Статья посвящена оценке рациональных параметров отбора теплоты уходящих газов котельных установок для ее использования тепловым насосом. Проведен анализ существующих работ, из которых определено что важным представляется обеспечение максимальной эксергии отобранной теплоты при ограничении на относительную влажность охлажденных газов.
Основная задача работы – определить условие максимума эксергии теплоты, воспринятой теплообменником-конденсатором при изобарном охлаждении газопаровой смеси при заданном значении дефицита точки росы охлажденных газов. На примере котельной установки типа ПТВМ-100 проведено имитационное и оптимизационное моделирование охлаждения дымовых газов в теплообменниках-утилизаторах с использованием принципа подобия теплообмена и массообмена.
Установлено, что оптимальные значения температуры теплообменника-конденсатора следует поддерживать в диапазоне 36–41°С, в зависимости от нагрузки котла, а температуру охлаждения газов – в пределах 52–66°С в соответствии с ростом ограничения на дефицит точки росы в пределах от 10°С до 20°С в зависимости от теплотехнических характеристик газоходов и дымовых труб.
Коэффициент утилизации теплоты уходящих газов при указанных режимах охлаждения увеличивается с ростом загрузки котла и уменьшается с ростом ограничения на дефицит точки росы уходящих газов.
Представленные данные дают возможность выбрать необходимые параметры тепловых насосов и оценить эффективность мероприятий по утеплению газоходов и стволов дымовых труб котельных исходя из их фактических теплотехнических характеристик.