Установки для внутреннего теплоиспользования

Регенеративное теплоиспользование позволяет не просто ути­лизировать теплоту отходящих потоков (например, газов, рис.1), но снижает расход топлива и, кроме того, улучшает ра­боту основной технологической (например, печи) или энергети­ческой (например котельной) установки.

Работа технологической печи улуч­шают повышением температуры горения при использовании по­догретого воздуха, что, в свою очередь, повышает полноту горе­ния топлива и интенсифицирует процесс теплообмена между по­током газа и нагреваемой средой.

В некоторых случаях регенерацию теплоты целесообразно ис­пользовать и на низкотемпературных потоках. Например, с по­мощью вентиляционных выбросов подогревают поток воздуха, подаваемого в помещение, уменьшив, таким образом, расход энергии на отопление.

Во многих случаях возможности технологического (внутренне­го) теплоиспользования ограничены. Поэтому, если в данном производстве за счет регенерации не удается полностью исполь­зовать всю энергию, то нужно попытаться найти других потреби­телей этой энергии. Главная трудность при решении этой проб­лемы обычно состоит в том, чтобы найти потребителя. Приходиться анализировать уже не только свое производство, но и дру­гие.

Рисунок 18.1 - Схема нагревательной печи с регенерацией теплоты уходящих газов:

1 — горелка; 2 — рабочий объем печи; 3 — нагреваемые детали;

4 — воздухонагреватель.

Горючие ВЭР (например, доменный и коксовый газы метал­лургического комбината, жирный газ нефтепереработки) сжига­ются в топках котлов, печей вместе с другими видами топлива.

За счет ВЭР избыточного давления в турбинах обычно получа­ют электроэнергию.

Из всех ВЭР наибольшую долю составляют тепловые.

Тепловые ВЭР газовых потоков с высокой (> 400 °С) и сред­ней (100—400 °С) температурой обычно используют для произ­водства пара и горячей воды с помощью паровых или водогрей­ных котлов-утилизаторов.

Широко распространены в настоящее время системы испари­тельного охлаждения элементов высокотемпературных печей. В печах многие элементы приходится делать из металла — прежде всего это несущие и поддерживающие балки.

Но металлы могут работать толь­ко при умеренных температурах до 400—600 °С, а температура в печи намного выше. Поэтому металлические элементы печей де­лают полыми и внутри них циркулирует охлаждающая вода.

Охлаждаемые элементы печи здесь выполняют роль испарительной поверхности, в которой теплота уже не сбрасывается окружающую среду, а идет на выработку пара.