Анализ эффективности применения установки низкотемпературной очистки продуктов сгорания топлива котельных агрегатов от диоксида углерода

Н. В. Кондратьев; В. С. Виниченко; С. В. Прокопьева; Д. В. Фролов

doi:10.34831/EP.2022.40.18.004

Анализ эффективности применения установки низкотемпературной очистки продуктов сгорания топлива котельных агрегатов от диоксида углерода

Н. В. Кондратьев, В. С. Виниченко, С. В. Прокопьева, Д. В. Фролов

Аннотация

Рассмотрены низкотемпературный метод очистки продуктов сгорания топлива (ПСТ) котельных агрегатов от диоксида углерода, анализ его эффективности и технологический процесс способа очистки. В технологическом процессе предусмотрено применение регенеративного теплообменного аппарата. Проведено численное исследование процесса и степени вымораживания твердого диоксида углерода в турбохолодильной машине. Определен диапазон мощностных характеристик котлоагрегатов, при которых возможна наиболее эффективная очистка продуктов сгорания топлива от диоксида углерода в рамках технических характеристик холодопроизводительности и расхода продуктов сгорания топлива турбохолодильных машин. Даны рекомендации по использованию комплекса низкотемпературной очистки продуктов сгорания топлива от диоксида углерода на объектах теплоэнергетики в зависимости от вырабатываемой тепловой мощности котельных агрегатов и холодопроизводительности установки очистки от диоксида углерода.

Ключевые слова

очистка; твердый диоксид углерода; продукты сгорания топлива; турбохолодильная машина; степень вымораживания; кристаллизация; котлоагрегат

Полный текст:

PDF

Литература

Галдин, В. Д. Основы теории и опыт создания теплохладоэнергетических агрегатов: монография / В. Д. Галдин, В. И. Гриценко. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. - 176 с.

Энергетическая стратегия России на период до 2030 года: распоряжение Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-р // Собрание законодательств. - 2009. - № 48. - Ст. 5836.

Немтин, В. Г. Вымораживание диоксида углерода из смеси газов в цикле низкотемпературной газо-холодильной машины / В. Г. Немтин, Д. Ю. Усов, К. Ю. Колбасюк // Advanced science: сб. ст. V Междунар. науч.-практ. конф. (Пенза, 28 нояб. 2018 г.). Пенза, 2018. - С. 41 - 44.

Нифонтова, Л. С. Влияние начальных параметров продуктов сгорания топлива и геометрии проточной части турбодетандера на место расположения скачка кристаллизации диоксида углерода / Л. С. Нифонтова, В. Д. Галдин, П. В. Кальницкий // Актуальные вопросы энергетики: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Омск, 17 мая 2017 г.). - Омск: ОмГТУ, 2017. - С. 61 - 64.

Данилов, М. М. Оценка точности инженерных способов определения результатов процесса вымораживания диоксида углерода / М. М. Данилов, О. С. Апицына // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. (Санкт-Петербург, 13 - 15 нояб. 2019 г.). - СПб.: Ун-т ИТМО, 2019. - Т. 1. - С. 24 - 29.

Ибрагимова, Ю. В. Влияние коагуляции на процессы роста и изменения численной концентрации кристаллов диоксида углерода. DOI: 10.34680/978-5-89896-668-3/2020.DN-3.37 // Дни науки и инноваций НОВГУ: материалы XXVII науч. конф. преподавателей, аспирантов и студентов НовГУ (Великий Новгород, 06 - 11 апр. 2020 г.): в 3 ч. / Ю. В. Ибрагимова, Д. А. Иванов. - Великий Новгород: Новгор. гос. ун-т им. Ярослава Мудрого. - 2020. - Ч. 3. - С. 289 - 296.

Варенков, С. В. Низкотемпературный турбодетандер, работающий с вымораживанием диоксида углерода в проточной части / С. В. Варенков // Информационно-коммуникационные технологии в педагогическом образовании. - 2018. - № 4 (56). - С. 14 - 17.

Варенков, С. В. Термогазодинамические характеристики радиального турбодетандера газовой холодильной машины / С. В. Варенков // Информационно-коммуникационные технологии в педагогическом образовании. - 2019. - № 2 (59). - С. 12 - 15.

Запрудин, А. В. Решение вопросов утилизации дымовых газов котлоагрегатов / А. В. Запрудин, Е. В. Балаганский, Р. Л. Сидоров, А. А. Козинникова // Современные тенденции в науке, технике, образовании: сб. науч. тр. по материалам V Междунар. науч.-практ. конф. (Смоленск, 15 июля 2019 г.). - Смоленск, 2019. - С. 54 - 57.

Korshikova, A. A. A mathematical model of the carbon dioxide production unit for a cogeneration power station / A. A. Korshikova, S. P. Pechenkin, P. N. Borisova // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1683. P. 052004-1 - 052004-7. DOI: 10.1088/1742-6596/1683/5/052004.

Kaplun, A. B. Calculating the Thermodynamic Properties of Carbon Dioxide in the Range of Pressures up to 200 MPa / A. B. Kaplun, A. B. Meshalkin // Russian Journal of Physical Chemistry A. - 2019. - Vol. 93, - no. 9. - P. 1641 - 1648. DOI: 10.1134/S0036024419090073.

Данилов, М. М. Построение и использование диаграммы i - d для смеси N2-CO2 / М. М. Данилов, А. В. Савчук // Научный журнал НИУ ИТМО. Сер. Холодильная техника и кондиционирование. - 2018. - № 1 (28). - С. 38 - 46.

Kondratev, N. V. The efficiency analysis of the turbo air refrigerators for producing solid carbon dioxide from the boiler combustion products fow / N. V. Kondratev // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1791. P. 012011-1 - 012011-7. DOI: 10.1088/1742-6596/ 1791/1/012011.

Суетинов, В. П. Исследование способа получения твердой двуокиси углерода методом расширения газового потока в турбодетандере / В. П. Суетинов. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (05.04.03). - Л., 1978. - 22 с.

Технические характеристики водогрейных котлов: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.teplomarket.ru/product info.php ?cPath=1_323_354_315&products_id=3644 (дата обращения: 01.06.20).

Быстрицкий, Г. Ф. Основы энергетики: учеб. пособие / Г. Ф. Быстрицкий. - М.: КноРус, 2017. - 350 с.

Мунц, В. А. Котельные установки и парогенераторы: учеб. пособие / В. А. Мунц, Е. Ю. Павлюк, А. С. Прошин. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2020. - 208 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.40.18.004