COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF UTILIZATION INSTALLATIONS OF FLUE GASES OF BOILERS WITH HUMIDIFICATION OF AIR

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2020.217572

Keywords:

boiler house, flue gases, air, temperature, heat utilizer, heat flow, energy and ecological efficiency, consolidated costs

Abstract

Reduction of natural gas consumption in industrial and municipal heat power engineering in particular industrial CHP`s (combined heat and power plant) and boilers plants can be achieved by increasing its utilization rate. It is known that the smoke gas temperature in the outlet of many steam and hot water boilers exceeds 140 oC, which is also characterized by increased heat loss with flue gases and low efficiency of these units. The use of utilization installations of flue gases for deep cooling of combustion products below the dew point temperature will increase their efficiency and in general increase the COP (coefficient of performance) of the boiler and reduce the consumption of natural gas. Condensing contact mixing heat exchangers or film heat exchangers or surface heat exchangers can be used for these purposes. In last years the requirements to the operation of boilers are increasing for reducing emissions of nitrogen oxides that are harmful to the environment. One of the effective methods of reducing nitrogen oxides is humidification of air, for example, in contact air heaters. The methods and results of calculations of energy and ecological efficiency of heat utilization installations with KTAN (contact heat exchanger with active header) utilizer and KTAN air heater, ecologically clean installation and surface utilizers-heaters are given in the work. Calculations were performed for units installed in a water-heating boiler house in Kyiv with a KV GM-10 (water-heating boiler that burns gas and fuel-oil) water-heating boiler. It is shown that the surface utilize heater unit is characterized by the highest indicators of energy and environmental efficiency. It has the highest power of utilized heat (2312 kW) and the lowest operating and consolidated costs (25950 and 119140 UAH / year, respectively), as well as the lowest emissions of nitrogen oxides with flue gases (0.06 g / s). Further on these indicators there is the ecologically pure heat utilization installation, and the installation with KTAN-utilizer - KTAN - air heater is characterized by the lowest ecological and energy efficiency and at the same time ecologically pure installation has the same ecological efficiency.

References

1. M.F.Bozhenko , I. Y. Perevertkina, “Improving the efficiency of waste heat utilizers for flue gases from boiler houses due to the moistening of the blowing air”, Energy: Economics, technology, ecology, no. 1 (47), pp. 51-57, 2017.. - No 1 (47). - P. 51- 57.

2. Semenyuk L.G. Getting of condensate cooling of products at deeply combustion / L.G. Semeniuk // Industrial energy. - 1987. - No 8. - P. 47-50.

3. Bezlyudniy P .P . Determination of dew point temperature of products of natural gas combustion / P .P . Bezlyudniy, L.G.Semenyuk, V.N.Nykolaev etc. // Izv. high schools "Energetika". - 1986. - No 12. - P. 89-90.

4. Bozhenko M.F. Energy saving in heat supply: teach. guidances. / M.F. Bozhenko, V.P. Salo. - K: NTU "KPI", 2008. - 268 p.

5. Kudynov A.A. Energy saving in thermal generating plants. / A.A.Kudynov. - Ulyanovsk: UlHPU, 2000. - 139 p.

6. Bozhenko M.F. Enhancing the energy and environmental efficiency of surface heat exhauster of smoke gases of water boiler houses / M.F.Bozhenko, О.V. Ozeruha // Scientific news NTU "KPI". – 2020. - No 1. – P. 7- 14.

7. Semenyuk L.G. Contact type heat recovery systems / Semenyuk L.G., Mykhailov A.A., Gergalov A.A. // Industrial energy. – 1983. - No 2. – P. 40 - 43.

8. Semenyuk L.G. Integrated heat recovery system for flue gases from boilers / Semenyuk L.G., Mykhailov A.A., Shipilov O.P. etc // Industrial energy. – 1991. – No 2. P. 37 - 40.

9. Aronov Y.Z. Contacting heating of water by products of combustion of natural gas / Y.Z. Aronov. - 2nd ed., Rev. and additional. - L., Nedra, 1990. - 280 p.

Downloads

Published

2020-11-26

Issue

No. 1 (2020): 59

Section

ENERGY EFFICIENCY AND ENERGY SAVINGS

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).