Как стать автором
Обновить

Комментарии 50

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Вы не достаточно внимательно ознакомились со статьёй.
Традиционные экономайзеры не решают вопрос максимального использования тепла уходящих газов. Здесь требуется комплексный подход. В нашей стране подобные проекты имеют единичные применения, но только на небольших котлах.

К чему сарказм? Неплохой обзор для неспециалистов.

Спасибо за отзыв!
Мы никого не ограничиваем в доступе. Любознательные не специалисты тоже имеют право читать и комментировать :)
Сарказм совершенно уместен. Описанные способы утилизации требуют энергии сами по себе и ухудшают условия работы основного агрегата (грубо говоря, губят тягу). Соответственно, нужны дополнительные мощности дымососов — и опять затраты энергии. Причём дымососы потребуются более дорогие (включая обслуживание), так как коррозия на них куда сильнее проявится, чем на ламинарных поверхностях.
Итого: установка экономайзеров такого типа НЕ приводит к повышению КПД. За исключением немногих конкретных случаев.
И ещё — подогрев воды до таких небольших величин весьма сложно использовать. Куда вы подадите воду о 50°? Странно, что ещё про диоды Пельте не написали…
Поверхностный подход.
Во-первых, никто не отменяет экономическую целесообразность внедрения таких технологий (читаем статью до конца). И инженерную проработку во-вторых.
Проблемы тяги (в том числе естественной) и местных сопротивлений очень легко решаемы и без дополнительных дымососов.
И, если уж разбираться, то при чём здесь коррозия на дымососах? Точка росы уходящих газов преодолевается в габаритах нового теплообменника далеко за дымососами.
Ответ же на вопрос об использовании полученного тепла также освещается в статье. Рекомендую, всё-таки, дочитать её до конца и не торопиться с выводами.
поверхностный подход — это утверждать, что «Проблемы тяги (в том числе естественной) и местных сопротивлений очень легко решаемы и без дополнительных дымососов» при температуре отходящих газов 20-30°.
Дымососы — это локальные процессы, такие, что в «очищенных» газах может возникнуть точка росы и новое выпадение. Незнание этого опять же, в тему поверхностного подхода добавляет определённости.
Теплообменники, врезаемые в газоходы имеют преодолимое сопротивление даже штатными тягодутьевыми механизмами. Примеры реализованных проектов по глубокой утилизации тепла дымовых газов (как раз до таких температур) имеются и в Европе, и в Азии. И они работают.
поверхностный подход — он такой… не учитывает локальную специфику цен на тепло, возможности локальной же утилизации низкоградиентного тепла… Не учитывает, что «достаточным» по установленной мощности дымососам при росте сопротивления aka отсутствие тяги (даже без учёта аэродинамического сопротивления экономайзера) требуется больше электроэнергии для обеспечения штатного режима котла. А в случае установок с действительно высоким КПД, парогазовых — особенно, потому что режим выхлопа на турбине сказывается ещё более драматично, чем на котле.
На самом деле установок с относительно низким КПД (в силу индустриально малой мощности) много — вот и указать бы нишу применения. А так розово-голубые мазки малярной кистью ничего, кроме ощущения высокотехнологичного попила, не вызывают.
И снова возвращаемся к вопросу инженерной проработки и экономики. Любой проект проходит стадию ТЭО. Без этого ничто не полетит.
В котёл на догрев, нэ? Подмешивать эту воду к остальной воде для котла. Нагревать придется меньше чем с Тхв соответственно и паропроизводительность котла подрастёт.
Но таки да, по идее всё просто упирается в экономическую целесообразность вложений во все эти дополнительные теплообменники. Если у нас куча компаний имеет P/E в районе 3, то вложения в капитальные затраты с отдачей дольше трех лет несколько преждевременны. Сначала надо вкладываться в то, что окупится быстрее.
нэ. В паровых котлах вода циркулирует, и ниже температуры конденсации её охлаждать нет смысла — соответственно, и нагревать тоже. Подогрев входящего воздуха имел бы смысл, но там есть свои границы (объём-то растёт при нагреве) и десятилетями существующие экономайзеры как раз этим и занимаются.
Повторюсь: нужно внятно описать область применения, скорее всего это будут локальные (близко к потребителю) маломощные (у таких низок КПД, есть, откуда добирать эффективность) установки.
Согласен. Гораздо эффективнее первичное сжигание и утилизацию энергии производить в ГПА или ГТУ, а уже их выхлоп использовать в котлах-утилизаторах. (См. модернизацию ТЭЦ-1 г. Казань).
Использовать же малый перепад температур с выхлопа после котлов теплообменниками — задача уже решённая.
а меня вот удивляет факт, почему до сих пор экономически выгодно строить градирни, вместо попыток както с пользой утилизировать это тепло
Всё просто. Низкая стоимость топлива и электроэнергии. Сроки окупаемости тех же тепловых насосов, с помощью которых можно утилизировать низкопотенциальное тепло оборотной воды в большинстве случаев выходит за рамки 3 лет, которые считаются приемлемыми для подавляющего числа производств в современной России. Эту ситуацию могут изменить только экологически ориентированное законодательство и новые требования проектирования подобных систем.
в большинстве случаев выходит за рамки 3 лет, которые считаются приемлемыми для подавляющего числа производств в современной России.


Может да, но это чутьли не основной узнаваемый символ облика АЭС и ТЭЦ в любом месте мира
На электростанциях помимо дешевизны эл.энергии на собственные нужды также существует проблема применения сбрасываемого тепла.
Потому что всё то тепло, которое было экономически целесообразно «утилизировать», уже утилизировано. Все следующие этапы будут только увеличивать итоговую стоимость. Ну разве что у вас вдруг завалялась технология, которая позволяет делать это дёшево в пересчёте на квт*ч.
Ключевой момент — дёшево))
Использовать это тепло НАМНОГО дороже, чем просто выкинуть его. Температура воды слишком низкая, 20-25 Цельсия
Именно. Всё зависит от характера производства и возможности использования низкопотенциального тепла.
Температура воды слишком низкая, 20-25 Цельсия

при этом вполне популярны геотермальные тепловые насосы, у которых с температурой все сильно хуже
Здесь, скорее, справедливо говорить об отоплении частных домов, но не о промышленном применении геотермальной энергии. Да, в России имеются регионы, где геотермальная энергия используется в промышленных масштабах (ГеоТЭС на Камчатке и ДВ), но это, всё-таки, исключение.
Расход охлаждающей воды через конденсатор турбины и, соответственно, через градирню — десятки тысяч тонн в час. Утилизировать нереально.
Именно это ограничение — несущественно, поскольку не обязательно утилизировать все 100%
На самом деле полностью утилизировать всю тепловую энергию водооборотного цикла очень проблематично, в этом Вы правы. Но даже при условии решения этой проблемы, нет гарантий, что новая система-потребитель низкопотенциального тепла будет работать непрерывно в режиме 24/7. Поэтому резерв в виде градирен никуда не исчезает.
На ум приходит только один вариант использования низкотемпературного тепла циркводы — что-то вроде орошения теплиц этой водой сверху. Но… затраты на прокачку воды, да еще зимой этого отопления не хватит, придется добавить традиционное. По моему, овчинка выделки не стоит.

А внедрение в газовоздушный тракт дополнительных теплообменников, имхо, нанесет только вред повышением сопротивления газовоздушного тракта. В комментах уже правильно сказали — у котлов выжали уже все для повышения кпд.
Конечно, здесь основная задача — снять тепло, не «заперев» котёл.
Но это уже вопрос аэродинамического расчёта газоходов с учётом новых поверхностей нагрева (наличие дымососов на котле только в плюс). Вдобавок, можно ведь установить сам теплообменник не в основном газоходе, а на байпасе.
Всё решает инженерный подход и обоснованность применяемых решений.

Байпас это же аварийный обход? В принципе, можно пропустить воздушное питание котлов через градирни, вся проблема будет снята.

Часто встречается утверждение, что на выходе турбины ТЭС пар с температурой 100С, как у паровоза, который из градирен и свищет. Нет, там пар с температурой 38С, вода в градирне еле теплая. Последние ступени паровой турбины работают при давлении 0.1 атмосферного.

Слишком низкопотенциальное. Присобачить контур с парами фреона в турбине и ещё одном генераторе — сделать градирню ещё больше.

Градирни может быть и выгодны экономически, но иногда они неудобны экологически — они же локальный климат меняют, поднимая температуры и влажность.

А будет ли работать сам котел, если температура «выхлопных» газов будет слишком низкая? Не окажется ли, что не хватит «тяги» для нормального горения? (это если котел «домашний» и не имеет принудительного «поддува»)

Конденсационные домашние котлы давно используются. Газовые, конечно, ибо от дров и угля такой щелок натечет, что только как химоружие утилизировать )

Именно для этого и производится проверка аэродинамики газового тракта.

Водяной пар это основной подъемный газ в трубе. Для малых установок тепловой мощностью десяток киловатт после конденсации расчет аэродинамики выхлопного тракта практического смысла не имеет. Тут обычной буржуйке то подай двухметровую трубу, а лучше четырех метровую. С конденсацией там будет труба диаметром с саму буржуйку )

Не будет. Более того, если ночью внезапно даст мороз, то тяга в трубе опрокинется и резко увеличится риск появления трупов в данном доме.
Я про это не понаслышке знаю, живу в коттедже с печным отоплением. Тяга несколько раз опрокидывалась. Поменял котел и трубу, и больше с таким не сталкивался.
Вообще-то, чем холоднее дым, тем ближе он осядет на землю. И живущие в окрестностях котельной будут очень рады получить дополнительную дозу выхлопа.
Почему-то всегда речь идёт о тех, кто живёт рядом с котельной. Как-будто выбросы вообще нигде не оседают, кроме как в ближайшем городе или посёлке.
Всё зависит от состава дымовых газов. Если котельная работает на природном газе, то оседать будет нечему, т.к. оксиды азота и серы будут выпадать с конденсатом.

А экологичность оценивается на круг или тут как с электромобилями — вроде зелено, но есть нюансы вроде производства и утилизации батарей, зарядки от "грязных" (вроде угольных электростанций) источников? Куда девать тонны кислотного конденсата? Нейтрализовать надо. Значит, надо реагенты произвести, доставить, а затем утилизировать то, что нельзя напрямую сливать. И на все это также требуется энергия и не все этапы экологичны. Плюс холодный выхлоп будет оседать под боком, а не рассеиваться в атмосфере на большой площади

Пример с электромобилями показателен, но, так или иначе, те же батареи можно утилизировать, а выработка электроэнергии может осуществляться и солнечными электростанциями. Хотя и тут до абсурда можно дойти, говоря о том, что происходит отчуждение больших территорий. Едва ли какая концепция выдержит подобный подход.
Пока наше законодательство не будет ориентировано на улучшение экологии, все применяемые технологии обречены на выполнение одного главного условия их применения — срока окупаемости.
Оптимальная температура уходящих газов для разных видов топлива и рабочих параметров котла определяется на основании технико-экономических расчётов

Не очень ясен посыл статьи, если в ней так и не приведено практически никаких конкретных цифр для разных типов топлива. Да и тепловые насосы не называли сколько-нибудь «инновационными» даже в учебниках прошлого века, и никаких расчетов в этом месте также не приведено.
Статья намеренно, скажем так, теоретизирована, и в ней рассматриваются существующие подходы к решению вопроса. Ещё раз повторюсь: таких проектов в России — по пальцам одной руки пересчитать, ещё и пальцы останутся.
У каждой системы свои характеристики (если говорить об уже существующих объектах), свои условия и режим эксплуатации. То, что подходит в одном случае, не обязательно будет работать в другом.
Так у вас дальше по газовому тракту, уже за теплообменником, давление будет падать и опять проблема точки росы в любом сечение газохода, включая дымовую трубу. Как это решить?
Всё зависит от сопротивления теплообменника. Но существуют антикоррозийные покрытия, способные защитить внутренние поверхности трубы и газоходов. Чисто технически вопрос решаем, но с экономической точки зрения их применение может быть не оправдано.
Трубу покрывай не покрывай, но если там начнется конденсация, как потом эту воду от туда сливать. Тут похоже надо следить, чтоб не было объемной конеднсации до конца всего тракта. Либо опять греть дымовые газы после теплообменника, либо давление им как-то поднимать. Не понятно вообщем…
Решения могут быть разные. Можно ведь и не весь объём дымовых газов охлаждать, а какую-то его часть, на выходе подмешивая к основному потоку. Всё зависит от конфигурации существующей системы.
Не специалист в этой области.
Использование на пользу того что и так выбрасывается в любом случае- благо.
Но вот вопрос: Дым ядовитый и горячий(лёгкий, все ведь помнят физку) взмывает из трубы вверх и рассеивается в верхних слоях до безопасных для человека концентраций. Дым ядовитый и просто тёплый(прошёл через экономайзер или подобные устройства) где окажется- взлетит вверх и рассеется или пойдёт низом отравляя большой концентрацией яда всё?
Тут нужно смотреть какое топливо сжигается на установке. Предельные допустимые концентрации выбрасываемых веществ никто не отменял. В случае глубокой утилизации тепла дымовых газов часть вредных и опасных веществ (те же оксиды азота и серы), как описано в статье, выпадает в жидком виде и нейтрализуется.
Внезапный вопрос немного в сторону от тематики статьи:

а какие экономически целесообразные технологии могу быть применены в случае, например, страны Сербия, 90% индивидуальное отопление на дровах? Задача — мигрировать на систему отопления и/или утилизировать дым так, что бы дышать можно было. в безветренную погоду все населённые пункты тут видимо погружаются в дым.

наверняка такие кейсы уже были. я, к сожалению, не знаю как их правильно нагуглить.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий