Установка утилизации отходящего тепла

редактировать

A Регенеративный термоокислитель (RTO) - это пример установки рекуперации отходящего тепла, в которой используется регенеративный процесс.

A установка рекуперации отходящего тепла (WHRU) - это рекуперация энергии теплообменник, который передает тепло от выходов процесса при высокой температуре в другую часть процесса для некоторых целей, обычно повышенная эффективность. WHRU - это инструмент когенерации. Отработанное тепло может быть извлечено из таких источников, как горячие дымовые газы из дизельного генератора, пар из градирен или даже сточные воды из процессов охлаждения, таких как охлаждение стали.

Содержание

1 Рекуператоры
2 Тепловые агрегаты
3 Области применения
4 Преимущества
5 Недостатки
6 Примеры
7 См. Также
8 Ссылки

Рекуператоры тепла

Отработанное тепло, обнаруженное в выхлопном газе различных процессов или даже из выхлопного потока блока кондиционирования, может использоваться для предварительного нагрева поступающего газа. Это один из основных методов утилизации отработанного тепла. Многие сталеплавильные заводы используют этот процесс в качестве экономичного метода для увеличения производства на заводе при более низкой потребности в топливе. Существует множество различных коммерческих рекуператоров для передачи энергии из помещения с горячей средой в нижнее:

Рекуператоры : это название дается разным типам теплообменников, через которые проходят выхлопные газы. сквозной, состоящий из металлических трубок, по которым проходит входящий газ и, таким образом, происходит предварительный нагрев газа перед входом в технологический процесс. тепловое колесо - это пример, который работает по тому же принципу, что и блок кондиционирования воздуха.
Регенераторы : это промышленный блок, который повторно использует тот же поток после обработка. В этом типе рекуперации тепла тепло регенерируется и повторно используется в процессе.
Теплообменник : Тепловые трубы являются одними из лучших проводников тепла. Они обладают способностью передавать тепло в сотни раз больше, чем медь. Тепловые трубы в основном используются в технологии возобновляемых источников энергии как используемые в вакуумных трубчатых коллекторах. Тепловая труба в основном используется для обогрева помещений, технологических процессов или воздуха, отходящее тепло технологического процесса передается в окружающую среду благодаря его механизму передачи.
Thermal Wheel или роторному теплообменнику: состоит из Круглая сотовая матрица из теплопоглощающего материала, которая медленно вращается в потоках приточного и отработанного воздуха системы кондиционирования воздуха.
Экономайзер : в случае технологических котлов отработанное тепло отработавших газов передается через рекуператор который несет впускную жидкость для котла и, таким образом, снижает потребление тепловой энергии впускной жидкостью.
Тепловые насосы : использование органической жидкости, которая кипит при низкой температуре, означает, что энергия может быть регенерирована из отработанных жидкостей.
Обходной змеевик : состоит из двух или более многорядных змеевиков из оребренных труб, соединенных друг с другом контуром перекачиваемого трубопровода.
Фильтры твердых частиц (DPF) для улавливания выбросов за счет поддержания более высоких температур рядом с преобразователем и выхлопные трубы, чтобы уменьшить количество f выбросы выхлопных газов.

Котел-утилизатор (WHRB ) отличается от парогенератора-утилизатора (HRSG ) в том смысле, что нагретая среда не меняет фазы.

Тепло для энергоблоков

Согласно отчету, подготовленному для DOE в ноябре 2004 года под названием «Дорожная карта технологий» и нескольким другим отчетам, подготовленным Европейской комиссией, большая часть производства энергии из традиционных и возобновляемых ресурсов теряется в атмосферу из-за потерь на месте (неэффективность оборудования и потери из-за отходящего тепла) и за его пределами (потери в кабелях и трансформаторах), что в сумме составляет около 66% потерь электроэнергии. значение. Отработанное тепло разной степени может быть обнаружено в конечных продуктах определенного процесса или в качестве побочного продукта в промышленности, например, шлак на сталеплавильных заводах. Агрегаты или устройства, которые могут регенерировать отходящее тепло и преобразовывать его в электричество, называются WHRU или тепло в блоки питания:

блок органического цикла Ренкина использует органическую жидкость в качестве рабочей жидкости. Жидкость имеет более низкую температуру кипения, чем вода, что позволяет ей закипать при низкой температуре с образованием перегретого газа, который может приводить в движение лопатку турбины и, следовательно, генератор.
Термоэлектрический ( Эффекты Зеебека, Пельтье, Томсона ) также могут называться WHRU, поскольку они используют разницу тепла между двумя пластинами для выработки постоянного тока.
Форма -сплавы с памятью также могут использоваться для рекуперации низкотемпературного отходящего тепла и преобразования его в механическое воздействие или электричество.

Применение

Традиционно отходящее тепло в низкотемпературном диапазоне (0-120 ° C или обычно ниже 100 ° C) не использовался для производства электроэнергии, несмотря на усилия компаний ORC, в основном потому, что КПД Карно довольно низкий (макс.18% для нагрева 90 ° C и охлаждения 20 ° C, минус потери, обычно заканчивающиеся 5- 7% чистой электроэнергии).
Отработанное тепло средней (120-650 ° C) и высокой (>650 ° C) температуры может быть использовано для выработки электричества или механической работы через Различные процессы улавливания.
Система рекуперации отработанного тепла также может использоваться для удовлетворения требований к охлаждению прицепа (например). Конфигурация проста, поскольку требуется только котел-утилизатор. Кроме того, требовалось работать только с низкими давлениями и температурами.

Преимущества

Процесс восстановления повысит эффективность процесса и, таким образом, снизит затраты на топливо и энергию, необходимые для этого процесса.

Косвенные выгоды

Снижение Загрязнения : Термическое и загрязнение воздуха резко уменьшится, поскольку из дымовых газов высокой температуры выделяется меньше установка, поскольку большая часть энергии перерабатывается.
Уменьшенные размеры оборудования: по мере уменьшения расхода топлива уменьшается и оборудование контроля и безопасности для обращения с топливом. Кроме того, больше нет необходимости в фильтрующем оборудовании для газа больших размеров.
Сниженное потребление вспомогательной энергии: уменьшение размеров оборудования означает еще одно сокращение энергии, подаваемой в такие системы, как насосы, фильтры, вентиляторы и т. Д.

Недостатки

Капитальные затраты на внедрение системы рекуперации отработанного тепла могут перевесить выгоду, полученную от рекуперации тепла. Необходимо возместить стоимость возмещаемого тепла.
Часто отходящее тепло имеет низкое качество (температуру). Может быть трудно эффективно использовать количество низкокачественного тепла, содержащегося в отходящем теплоносителе.
Теплообменники, как правило, имеют больший размер для рекуперации значительных количеств, что увеличивает капитальные затраты.
Техническое обслуживание оборудования. : Дополнительное оборудование требует дополнительных затрат на обслуживание.
Блоки увеличивают размер и массу блока питания. Особое внимание следует уделять мобильным энергоблокам на транспортных средствах.

Примеры

Циклонный двигатель для отработанного тепла разработан для выработки электроэнергии из рекуперированной тепловой энергии с использованием парового цикла.
Международный обмен теплом сточных вод Systems - еще одна компания, занимающаяся системами утилизации отходящего тепла. Ориентированные на многоквартирные жилые дома, общественные здания, промышленные объекты и системы централизованного энергоснабжения, их системы используют энергию сточных вод для производства горячей воды для бытовых нужд, отопления и охлаждения помещений.
Серия Motorsport Formula One представила в 2014 году блоки утилизации отходящего тепла под названием MGU-H. MGU-H будет закрыт в 2021 году из-за затрат на разработку.

См. Также

Ссылки