Принципиальные схемы использования низкопотенциальной теплоты
Балансовые соотношения для определения удельных объемов выхода ВЭР приведены в разд. 13.4. Возможные схемы использования отработанного пара для теплофикации и выработки электроэнергии приведены на рис. 13.5, 13.6.
Холодная вода |
Рис.13.5. Схема использования отработанного пара в поверхностном подогревателе: 1 - маслоуловитель; 2 - аккумулятор; 3 - поверхностный теплообменник; 4 - питательный насос
Рис. 13.6. Схема комплексного использования отработанного производственного пара: 1 - очиститель пара; 2 - турбина; 3 - электрогенератор |
Заслуживает внимания использование вторичного пара, который получается либо в результате вторичного вскипания перегретой воды при расширении ее от давления р1 до р2 (р2 < р1), либо в выпарных установках при кипении каких-либо растворов. Поскольку вторичный пар в зависимости от способа его получения имеет р = 0,15 - 0,7 МПа и выше, то утилизация его целесообразна.
На рис. 13.7 и 13.8 представлены схемы получения пара вторичного вскипания. Нагретая вода из котла, или вода непрерывной продувки (рис. 13.7), или вода из системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) после дополнительного подогрева в котле-утилизаторе (рис. 13.8) направляется в сепаратор, где при снижении давления получается вторичный пар, используемый для технологических целей, а оставшаяся горячая вода используется для нагрева теплоносителя в теплообменнике.
Рис. 13.7. Схема получения пара вторичного вскипания из воды непрерывной продувки котлов: 1 - котел; 2 - сепаратор; 3 - поверхностный теплообменник |
Рис. 13.8. Схема получения пара вторичного вскипания из воды системы высокотемпературного охлаждения двигателя внутреннего сгорания: 1 - двигатель; 2 - сепаратор; 3 - поверхностный теплообменник; 4 - циркуляционный насос; КУ - котел-утилизатор |
Представляет интерес использование теплоты конденсата, нагретой производственной и бытовой сливной воды, вентиляционных выбросов.
Одна из возможных схем использования нагретой производственной воды представлена на рис. 13.9.
1 Рис. 13.9. Схема использования теплоты охлаждающей воды для теплоснабжения потребителей |
Согласно этой схеме охлаждающая вода, имеющая температуру 80 - 90 °С, подается из ее источника (агрегат 1) частично в водоподогреватель 2 для последующего использования потребителем теплоты 3, а частично - непосредственно к потребителям 3'. Подогреватель 2 питается паром, поступающим из котла-утилизатора КУ. От теплопотребителей вода насосами 4, 4' собирается в баке 5, после чего насосами 6 подается в систему охлаждения агрегата 1.
Известно, что сбор и возврат конденсата - важный источник экономии теплоты, а следовательно, и топлива. Практика работы показывает, что рациональная организация сбора и использования конденсата дает экономию, исчисляемую сотнями тысяч тонн условного топлива в год. Различные схемы сбора конденсата и утилизации его теплоты показаны на рис. 13.10 и 13.11.
Заметная экономия может быть получена и за счет утилизации теплоты вентиляционных выбросов предприятий при использовании воздуховоздушных теплообменников или другого серийного оборудования для подогрева приточного воздуха.
Рис. 13.10. Закрытая схема сбора конденсата со встроенным сепаратором: 1 - бак; 2 - сепаратор; 3 - насос; 4 - теплообменник |
Рис. 13.11. Закрытая схема сбора конденсата с внешним сепаратором: 1 - насос; 2 - бак; 3 - теплообменник; 4 - сепаратор |