Проблемы утилизации теплоты уходящих газов автономных котельных
Ключевые слова:
тепловые источники систем теплоснабжения, низкопотенциальная теплота, анализ способов энергосбереженияАннотация
Представлена проблема топливно-энергетических ресурсов как одна из важнейших глобальных проблем. В качестве важного аспекта снижения потребления топливно-энергетических ресурсов указано энергосбережение в системах теплоснабжения потребителей. Отмечен существенный потенциал энергосбережения в системах теплоснабжения, обусловленный значительными потерями тепла с уходящими от котельных установок газами. Обозначен ряд проблем, связанных с утилизацией низкопотенциальной теплоты уходящих газов. Проведены обзор и анализ способов утилизации теплоты уходящих газов котельных и направлений полезного использования этой теплоты, указаны их достоинства и недостатки. Рекомендовано направление проведения изысканий методов утилизации низкопотенциальной теплоты уходящих газов, а также способов ее использования, позволяющих создать высокоэффективные малоотходные комплексы и системы.
Метрики
Библиографические ссылки
ГОСТ
1. Gubarev A.V., Lozovoj N.M. Construction and variants of the modernization of the condensing hot water boiler // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 552. – P. 012004. DOI: 10. 1088/1757-899X/552/1/012004. EDN: JUQAYO.
2. Integration of direct carbon and hydrogen fuel cells for highly efficient power generation from hydrocarbon fuels / N. Muradov, P. Choi, F. Smith, G. Bokerman // Journal of Power Sources. – 2010. – Vol. 195. – P. 1112-1121. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2009.09.010. EDN: NWUBJJ.
3. Salameh M.G. Can renewable and unconventional energy sources bridge the global energy gap in 21st century? // Applied Energy. – 2003. – Vol. 75.– P. 33-42. DOI: 10.1016/S0306-2619(03)00016-3.
4. Zerrahn A., Schill W.-P., Kemfert C. On the economics of electrical storage for vari-able renewable energy sources // European Economic Review. – 2018. – Vol. 108. – P. 259-279. DOI: 10.1016/j.euroecorev.2018.07.004
5. Леонов Е.С., Трубаев П.А. Исследование влияние состава биогаза на свой-ства факела // Энергетические системы. – 2020. – № 1. – С. 183-189. EDN: WMFFAP.
6. Леонов Е.С, Трубаев П.А. Исследование влияния состава биогаза на характе-ристики его сжигания в котлах // Промышленная энергетика. – 2024. – № 1. – С. 36-45. DOI: 10.34831/EP.2024.63.86.005. EDN: OXUXUY.
7. Abdel-Shafy H., Mansour M.S.M. A review on polycyclic aromatic hydrocarbons: Source, environmental impact, effect on human health and remediation // Egyptian Journal Of Pe-troleum. – 2016. – Vol. 25. – P. 107-123. DOI: 10.1016/j.ejpe.2015.03.011. EDN: YEJDKI.
8. Nordell B. Thermal pollution causes global warning // Global and Planetary Change. – 2003. – Vol. 38. – P. 305-312. DOI: 10.1016/S0921-8181(03)00113-9. EDN: ERTBPV.
9. Developing a greenhouse gas management evaluation system for Chinese textile enterprises / L. Zhu, L. Chen, X. Wu, X. Ding // Ecological Indicators. – 2018. – Vol. 91. – P. 470-477. DOI: 10.1016/j.ecolind.2018.04.029.
10. Перспективы развития рынка конденсационных котлов в России / Г.П. Гри-ненко, В.П. Кожевников, М.И. Кулешов, А.А. Погонин // Вестник Белгородского госу-дарственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2012. – № 3. – С. 145-149. EDN: PATCCL.
11. Трубаев П.А., Погонин А.А., Тарасюк П.Н. Технико-экономическая оценка модернизации районных муниципальных котельных Белгородской области // Промыш-ленная энергетика. – 2012. – № 2. – С. 12-17. EDN: PGPWTH.
12. Испытательный стенд и основные результаты экспериментальных исследований топливосберегающего газового водонагревателя / М.И. Кулешов, В.П. Кожевников, А.В. Губарев, А.А. Погонин // Энергосбережение и водоподготовка. – 2012. – № 3 (77). – С. 57-60. EDN: OZKTXD.
13. Ежов В.С., Семичева Н.Е., Переверзев Е.А. Повышение энергоэффективно-сти и надежности системы очистки и утилизации дымовых газов в автономных котель-ных // Проектирование и строительство: Сб. научных тр. 4-й Межд. научно-практ. конф. мол. уч., асп., магистров и бакалавров (13 марта 2020 года). – Курск: ЮЗГУ, 2020. С. 122-127. EDN: JTJZCH.
14. Ведрученко В.Р., Лазарев Е.С. О потенциале использования тепла конден-сации в поверхностных конденсационных теплоутилизаторах для отопительных котель-ных // Актуальные вопросы энергетики. – 2021. – Том 3, № 1. – С. 26-30. DOI: 10.25206/2686-6935-2021-3-1-26-30. EDN: REXQPU.
15. Степанов К.И., Мухин Д.Г. Анализ эффективности абсорбционного броми-столитиевого термотрансформатора с двухступенчатой абсорбцией в составе газифици-рованных энергетических установок // Теплоэнергетика. – 2021. – № 1. – С. 43-51. DOI: 10.1134/S0040363620120097. EDN: XOQWPS.
16. Попова Е.С., Шемпелев А.Г. Разработка и исследование способа повышения КПД котельных агрегатов за счет глубокой утилизации теплоты уходящих газов с ис-пользованием теплового насоса // Advanced science. – 2017. – № 1 (5). – С. 33. EDN: ZCQMIV.
17. Утилизация и преобразование невостребованной тепловой энергии в теплоснаб-жающих системах от районных котельных / И.Н. Соломин, А.З. Даминов, Р.Ф. Камалов, Р.А. Садыков // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2013. – № 4 (26). – С. 185. EDN: RSTDZR.
18. Independent heating modules with condensing hot water boilers as heat generators as an effective alternative to centralized heat supply / V.P. Kozhevnikov, V.A. Kuznetsov, A.A. Mo-chalin et al. // Advances in environmental biology. – 2014. – Vol. 8 (13). – P. 89-93. EDN: UEYNRL.
19. Малыгин М.И., Сафонова Е.К. Снижение тепловых потерь в котлах малой мощности путем утилизации тепла дымовых газов. // Ресурсосбережение. Эффектив-ность. Развитие: Мат-лы научно-практ. конф. – Донецк: ДонНТУ, 2017. – С. 67-70. EDN: CJAUDG.
20. Аронов И.З. Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа. – Л.: Недра, 1990. – 280 с.
21. Горшколепов Г.М., Кулешов М.И., Беляева В.И. Решение проблемы энерго-сбережения и повышения безопасности в коммунальной сфере // Безопасность труда в промышленности. – 2002. – № 7. – С. 33-35. EDN: JVXMSV.
22. Беспалов В.В., Беспалов В.И. Технология осушения дымовых газов ТЭС с использованием теплоты конденсации водяных паров // Известия Томского политехни-ческого университета. – 2010. – Т. 316, № 4. – С. 56-59. EDN: MLTTCB.
23. Сериков С.В., Ильина, Т.Н. Утилизация тепла уходящих газов котельной установки в системе воздушного отопления // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2013. – № 4. – С. 53-55. EDN: QCEJRB.
24. Ежов В.С. Утилизация диоксида углерода дымовых газов с получением метана // Экология и промышленность России. – 2011. – № 8. – С. 12-13. EDN: NYCPWX.
25. Ежов В.С., Семичева Н.Е., Переверзев Е.А. Системы очистки и утилизации дымовых газов в автономных котельных // Молодежь и XXI век - 2020: Мат-лы X Межд. молодеж. научной конф. (19-20 февраля 2020 года). – Курск: ЮЗГУ, 2020. – С. 249-254. EDN: PUXSYQ.
APA
1. Gubarev, A., & Lozovoj, N. (2019). Construction and variants of the modernization of the condensing hot water boiler. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 552, 012004. https://doi.org/10.1088/1757-899X/552/1/012004.
2. Muradov, N., Choi, P., Smith, F., & Bokerman, G. (2010). Integration of direct carbon and hy-drogen fuel cells for highly efficient power generation from hydrocarbon fuels. J. Power Sources, 195, 1112-1121. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.09.010.
3. Salameh, M. (2003). Can renewable and unconventional energy sources bridge the global energy gap in 21st century?. Applied Energy, 75, 33-42. https://doi.org/10.1016/S0306-2619(03)00016-3.
4. Zerrahn, A., Schill, W.-P., & Kemfert, C. (2018). On the economics of electrical storage for variable renewable energy sources. European Economic Review, 108, 259-79. https://doi.org/10.1016/j.euroecorev.2018.07.004.
5. Leonov, E. & Trubaev, P. (2020). Analysis of biogas composition influence on the flame characteristic. Energy Systems, 1, 183-189. [In Russian]
6. Leonov, E. & Trubaev, P. (2024). Study of the impact of the biogas composition on the char-acteristics of its combustion in boilers. Industrial Power Engineering, 1, 36-45. https://doi.org/10.34831/EP.2024.63.86.005. [In Russian]
7. Abdel-Shafy, H. & Mansour, M. S. M. (2016). A review on polycyclic aromatic hydrocarbons: Source, environmental impact, effect on human health and remediation. Egyptian J. Of Petrole-um, 25. 107-123. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2015.03.011.
8. Nordell, B. (2003). Thermal pollution causes global warning. Global and Planetary Change, 38, 305-12. https://doi.org/10.1016/S0921-8181(03)00113-9.
9. Zhu, L., Chen, L., Wu, X. & Ding, X. (2018). Developing a greenhouse gas management evalua-tion system for Chinese textile enterprises. Ecological Indicators, 91, 470-77. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.04.029.
10. Grinenko, G., Kozhevnikov, V., Kuleshov, M. & Pogonin, A. (2012). Perspektivy` razvitiya ry`nka kondensacionny`x kotlov v Rossii [Prospects of the market development of condensation boilers in Russia]. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova, 3, 145-149. [In Russian]
11. Trubaev, P. Pogonin, A. & Tarasyuk, P. (2012). Texniko-e`konomicheskaya ocenka mod-ernizacii rajonny`x municipal`ny`x kotel`ny`x Belgorodskoj oblasti [Technical and economic as-sessment of modernization of district municipal boiler houses of the Belgorod region]. Promy`shlennaya e`nergetika, 2, 12-17.
12. Kuleshov, M., Kozhevnikov, V., Gubarev, A. & Pogonin, A. (2012). Ispy`tatel`ny`j stend i os-novny`e rezul`taty` e`ksperimental`ny`x issledovanij toplivo-sberegayushhego gazovogo vodonagrevatelya [A test bench and the main results of experimental studies of a fuel-saving gas water heater]. E`nergosberezhenie i vodopodgotovka, 3 (77) , 57-60. [In Russian]
13. Yezhov, V., Semicheva N., &Pereverzev, E. (2020). Povy`shenie e`nergoe`ffektivnosti i nadezhnosti sistemy` ochistki i utilizacii dy`movy`x gazov v avtonomny`x kotel`ny`x [Improving the energy efficiency and reliability of the flue gas cleaning and disposal system in autonomous boiler houses]. In Porc. Design and construction (pp. 122-127). YuZGU. [In Russian]
14. Vedruchenko, V. & Lazarev, E. (2021). About the potential of condensation heat usage in mean of surface condensation heat exchangers for heating boiler plants. Aktual`ny`e voprosy` e`nergetiki, 1. 26-30. [In Russian]
15. Stepanov, K. & Mukhin, D. (2021). Efficiency of a lithium bromide absorption thermotrans-former with two-stage absorption in the structure of gasified power plants. Thermal Engineer-ing, 1 (68) , 37-44. https://doi.org/10.1134/S0040363620120097.
16. Popova, E. & Shempelev, A. (2017). Razrabotka i issledovanie sposoba povy`sheniya KPD kotel`ny`x agregatov za schet glubokoj utilizacii teploty` uxodyashhix gazov s ispol`zovaniem teplovogo nasosa [Development and research of a method to increase the efficiency of boiler units due to deep utilization of the heat of exhaust gases using a heat pump]. Advanced Science, 1 (5) , 33. [In Russian]
17. Solomin, I., Daminov, A., Kamalov, R. & Sadykov, R. (2013). Utilization and conversion of unclaimed thermal energy in heat supply systems of district boiler. Izvestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arxitekturno-stroitel`nogo universiteta, 4 (26) , 185. [In Russian]
18. Kozhevnikov, V., Kuznetsov, V., Mochalin, A., Titarenko, R. & Sokolova, L. (2014). Inde-pendent heating modules with condensing hot water boilers as heat generators as an effective al-ternative to centralized heat supply. Adv. Environ. Biol., 8 (13) , 89-93.
19. Maljigyn, M. & Safonova, E. (2017). Snizhenie teplovy`x poter` v kotlax maloj moshhnosti putem utilizacii tepla dy`movy`x gazov [Reducing heat losses in low-power boilers by utilizing flue gas heat]. In Proc. Resursosberezhenie. E`ffektivnost`. Razvitie (pp. 67-70). DonNTU. [In Russian]
20. Aronov, I. (1990). Kontaktny`j nagrev vody` produktami sgoraniya prirodnogo gaza [Contact heating of water by natural gas combustion products] . Nedra. [In Russian]
21. Gorshkolepov, G., Kuleshov, M. Belyaeva V. (2002). Reshenie problemy` e`nergosberezheniya i povy`sheniya bezopasnosti v kommunal`noj sfere [Solving the problem of energy saving and improving safety in the public sector]. Bezopasnost` truda v promy`shlennosti, 7, 33-35. [In Russian]
22. Bespalov, V. & Bespalov, V. (2010). Texnologiya osusheniya dy`movy`x gazov TE`S s ispol`zovaniem teploty` kondensacii vodyany`x parov [Technology of flue gas dehumidification of thermal power plants using the heat of condensation of water vapor]. Izvestiya Tomskogo politexnicheskogo universiteta, 4 (316) , 56-59. [In Russian]
23. Serikov, S. & Il’ina, T. (2013). Utilizaciya tepla uxodyashhix gazov kotel`noj ustanovki v sisteme vozdushnogo otopleniya [Utilization of the heat of the exhaust gases of the boiler plant in the air heating system]. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universi-teta im. V.G. Shuhova, 4, 53-15. [In Russian]
24. Yezhov, V. (2011). Recycling of smoke gases’ carbon dioxide to produce methane. Ecology and Industry of Russia, 8, 12-13. [In Russian]
25. Yezhov, V., Semicheva & N., Pereverzev, E. (2020). Sistemy` ochistki i utilizacii dy`movy`x gazov v avtonomny`x kotel`ny`x [Flue gas cleaning and disposal system in autonomous boiler houses]. In Proc. Molodezh` i XXI vek – 2020 (pp. 249-254). YuZGU. [In Russian]
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2024 Губарев А.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
