Нефтяные котлы-утилизаторы (Ефанов) - страница 7

Эксергию делят на химическую и потоковую.

Химическая эксергия для газообразных углеводородов [6,7] определяется по низшей теплоте сгорания углеводородов:

Эксергия потока [6, 7], отнесенная к единице массы потока:

Баланс эксергии:

То есть состоит из химической эксергии отходящих газов, их физической эксергии, эксергии потока воздуха и эксергии питательной виды на входе в экономайзер [7]:

То есть состоит из эксергии потока перегретого пара, уходящих продуктов сгорания, продуктов неполного сгорания смеси в топке котла (эксергия химического недожога), несгоревшего топлива (эксергия физического недожога, для газообразных веществ равна нулю), потока теплоты наружу через стенки (наружное охлаждение).

Потери эксергии

складываются из потерь на необратимое горение и потерь на теплообмен.

Эксергетический КПД:

Диаграмма Грасмана-Шаргута показывает результаты эксергетического анализа. Графику диаграммы приводим по данным [7]:

Потоки эксергии показываются в виде полос, ширина которых соответствует процентному соотношению. Разность полос показывает потери эксергии [8].

Котлом называют комплекс устройств по получению пара или горячей воды [9].

По данным [10] существует несколько распространенных схем компоновки прямоточных котлов (компоновка учитывает взаимное расположение поверхностей нагрева и газохода):

– П-образная

– двухходовая П-образная

– Т-образная

– U-образная

– с топкой с инвентором

– башенная

П-образная компоновка считается наиболее распространенной [10].

В промышленных технологиях широко применяются котлы-утилизаторы, использующие для выработки пара теплоту отходящих газов, продуктов и др. [10].

С целью утилизации теплоты отходящих газов в технологии применяют котлы двух типов [10]:

– водотрубные радиационно-конвективные для утилизации теплоты высокотемпературных газов,

– газо- и водотрубные для утилизации теплоты низкотемпературных газов.

Приведем пакетно-конвективный котел, графику цитируем по [10]:

Приведенный котел применяется на производстве сажи. Производство сажи можно отнести к процессам переработки нефтепродуктов.

Отработанные газы сжигают в топке 1. После продукты сгорания проходят испаритель 2, 4, пароперегреватель 3, воздухоподогреватель 6, экономайзер 7. Испарительные секции имеют отдельные коллекторы на входе и выходе.

Процитируем графику котла для кокса [10]:

Через кокс после печи (температура 1100°С) прокачивается холодный теплоноситель. Теплоноситель после нагрева подается в котел, в котором отдает полученное тепло и затем снова поступает на охлаждение кокса.