Порівняльний аналіз ексергетичної ефективності методів захисту газовідвідних трактів котельних установок

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234026

Ключові слова:

теплоутилізаційні технології, запобігання конденсатоутворенню, методи ексергетичного аналізу, ексергетичні критерії ефективності

Анотація

Наводяться результати досліджень ексергетичної ефективності теплових методів антикорозійного захисту газовідвідних трактів котельних установок. Це метод підмішування в димові гази нагрітого повітря, метод пропускання частини гарячих газів котла байпасним димоходом і метод підсушування димових газів. Дослідження виконувалися із застосуванням розробленої комплексної методики на основі ексергетичного підходу. Отримано залежності втрат ексергії Elos і тепло-ексергетичного критерія ε від параметрів теплових методів: кількості підмішуваного в димові гази нагрітого повітря N, частки байпасованих димових газів K і кількості підсушених димових газів R. Виконано порівняльний аналіз ефективності теплоутилізаційних систем з розглянутими методами. Встановлено, що для методу підмішування Elos і ε при температурі навколишнього середовища ten=10 °С мають найменші значення, тобто ефективність системи в цьому випадку найвища. Найбільшу ефективність при реалізації методу байпасування теплоутилізаційна система має при ten=10 °С. Для методу підсушування при всіх значеннях кількості підсушеного повітря втрати ексергії найменші при ten=0 °С. Що стосується тепло-ексергетичного критерія, то для значень R≤20 % найменші значення ε спостерігаються при ten=10 °С. При R>20 % найменші значення ε мають місце при ten=0 °С. Таким чином, ефективність системи при реалізації методу підсушування найвища при ten=0 °С і кількості підсушеного повітря R>20 %. Зазначені дослідження дозволять отримати необхідну інформацію для проектування оптимальних теплоутилізаційних схем. Подальший розвиток даного дослідження полягає у встановленні взаємозв'язку ексергетичної і екологічної ефективності теплових методів захисту з метою подальшого зниження токсичних викидів

Біографії авторів

Наталія Михайлівна Фіалко, Інститут технічної теплофізики НАН України

Докторка технічних наук, професорка, член-кореспондент НАН України

Відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Алла Ісаївна Степанова, Інститут технічної теплофізики НАН України

Кандидатка технічних наук, провідна наукова співробітниця

Відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Раїса Олександрівна Навродська, Інститут технічної теплофізики НАН України

Кандидатка технічних наук, старша наукова співробітниця, провідна наукова співробітниця

Відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Світлана Іванівна Шевчук, Інститут технічної теплофізики НАН України

Кандидатка технічних наук, старша наукова співробітниця

Відділ теплофізики енергоефективних теплотехнологій

Посилання

  1. Varnashov, V. V., Kiselyov, K. A., Grebnov, V. S. (2016). A study of operation modes of brick chimneys in operation. Vestnik IGEU, 1, 18–26. doi: https://doi.org/10.17588/2072-2672.2016.1.018-026
  2. Fialko, N. M., Navrodska, R. O., Shevchuk, S. I., Presich, G. O., Gnedash, G. O. (2017). Heat methods of the gas-escape channels of boiler installations by heat-utilization technologies application. Scientific Bulletin of UNFU, 27 (6), 125–130. doi: https://doi.org/10.15421/40270625
  3. Maatouk, C., Slim, R. (2014). Exergy and energy analysis of waste heat recovery options for cooling capacity production. 15th International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, 1450. Available at: https://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2449&context=iracc
  4. Naeimi, A., Bidi, M., Ahmadi, M. H., Kumar, R., Sadeghzadeh, M., Alhuyi Nazari, M. (2019). Design and exergy analysis of waste heat recovery system and gas engine for power generation in Tehran cement factory. Thermal Science and Engineering Progress, 9, 299–307. doi: https://doi.org/10.1016/j.tsep.2018.12.007
  5. Mohammadi, A., Ashjari, M. A., Sadreddini, A. (2016). Exergy analysis and optimisation of waste heat recovery systems for cement plants. International Journal of Sustainable Energy, 37 (2), 115–133. doi: https://doi.org/10.1080/14786451.2016.1181067
  6. Calise, F., d’ Accadia, M. D., Macaluso, A., Piacentino, A., Vanoli, L. (2016). Exergetic and exergoeconomic analysis of a novel hybrid solar–geothermal polygeneration system producing energy and water. Energy Conversion and Management, 115, 200–220. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.02.029
  7. Jiang, Y. Y., Zhou, S. X. (2010). Exergy Analysis of Boiler Based on the Temperature Gradient. 2010 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference. doi: https://doi.org/10.1109/appeec.2010.5449523
  8. Ameri, M., Ahmadi, P., Hamidi, A. (2009). Energy, exergy and exergoeconomic analysis of a steam power plant: A case study. International Journal of Energy Research, 33 (5), 499–512. doi: https://doi.org/10.1002/er.1495
  9. Fialko, N., Stepanova, A., Navrodskaya, R., Novakovskiy, M. (2020). Arget functions of optimization of heat recovery systems. International scientific journal "Internauka", 1 (3 (83)), 23–27. Available at: https://www.inter-nauka.com/issues/2020/3/5654
  10. Calise, F., Libertini, L., Vicidomini, M. (2016). Exergetic Analysis of a Novel Solar Cooling System for Combined Cycle Power Plants. Entropy, 18 (10), 356. doi: https://doi.org/10.3390/e18100356

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Фіалко, Н. М., Степанова, А. І., Навродська, Р. О., & Шевчук, С. І. (2021). Порівняльний аналіз ексергетичної ефективності методів захисту газовідвідних трактів котельних установок. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(8(111), 42–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234026

Номер

Том 3 № 8(111) (2021): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Nataliia Fialko, Alla Stepanova, Raisa Navrodska, Svitlana Shevchuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.