Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A pilot-scale condensing waste heat exchanger

Rączka Paweł

Journal of Power Technologies

|

2020

|

Vol. 100, nr 3

263--271

EN

This paper presents a calculation algorithm, design assumptions and results of studies concerning a flue gas/ water heat exchanger with the condensation of water vapor contained influe gas from the combustion of brown coal. The algorithm was used for design calculations of a pilot-scale heat exchanger with capacity of 380/312 kW. A cross-counter flow heat exchanger with capacity of 312 kW and coils made of PFA (perfluoroalkoxypolymer) was designed and installed. Waste heat is recoveredfrom flue gas produced by a pulverized brown coal fired sub-critical steam boiler operated in a power unit with capacity of370 MWe. The heat exchanger was theoretically divided into a non-condensing part (sensible heat recovery) and a part with the condensation of water vapor contained in flue gas (recovery of sensible and latent heat). The point of the division is the temperature of flue gas in the stream core (higher than nearthe pipe wall) where the condensation of water vapor occurs on the pipe surface. The heat transfer in the non-condensing part was calculated using the same formulas as for the economizerin a pulverized-fuel boiler, while the calculations of the heat and mass transfer in the condensing part were performed using the VDI algorithm. The results of the thermal calculations and the geometry of the heat exchanger together with the place of installation of the entire test rig are presented. The results of the calculation are then compared with the test results. Good correlation was achieved between the test results and the assumptions and results of the design calculations. Calculations for full scale exchanger for 370 MWe brown coal fired power unit showed a 1.18% net efficiency increase with improving wet flue gas desulphurization process (EUR 3.7 million annual savings of fuel consumption and CO2 emission).

2

Wpływ strumienia objętości spalin na strumień niskotemperaturowego ciepła odpadowego odzyskanego w kondensacyjnym wymienniku ciepła

Szulc P., Tietze T., Wójs K.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 6

43--49

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu ochładzania spalin wylotowych pochodzących ze spalania węgla brunatnego poniżej wodnego punktu rosy. Obliczenia kondensacyjnego wymiennika ciepła wykonano z wykorzystaniem matematycznego modelu bilansowego. Przeprowadzono badania eksperymentalne kondensacyjnego wymiennika ciepła na stanowisku laboratoryjnym. Otrzymano dobrą zgodność wyników obliczeń bilansowych i wyników badań eksperymentalnych. Stwierdzono, że wykorzystanie procesu kondensacji pary wodnej ze spalin znacząco wpływa na wzrost strumienia ciepła odpadowego odzyskanego ze spalin. Odzyskanie tak dużego strumienia ciepła umożliwia wykorzystanie go w dalszym etapie w obiegu cieplnym elektrowni m.in. do podgrzewu powietrza wlotowego, wody zasilającej, czy obiegu ciepłowniczego.

EN

This paper presents the results of the flue gas cooling process from the combustion of brown coal below the water dew point. Calculations were performed using the mathematical balance model of the condensing heat exchanger. The experimental studies of the condensing heat exchanger were performed. A good agreement of calculation results from the balance model and experimental results were obtained. It has been found that using the process of condensation flue gas significantly increase recovered heat flux from the flue gas. The recovery of such a large heat flux make possible to use it in the thermal cycle of power plant e.g. for heating the intake air, water supply, thermal network.

3

Poprawa sprawności cieplnej bloków energetycznych poprzez wykorzy-stanie odzyskanego ciepła odpadowego

Rączka P.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 1

80--86

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń wpływu wykorzystania ciepła odpadowego odzyskanego w podkry-tycznym bloku energetycznym na jego sprawność. Odzysk ciepła odpadowego (jawnego i utajonego) następuje poprzez schłodzenie spalin wylotowych kotła parowego z paleniskiem pyłowym, zasilanego węglem kamiennym lub brunatnym, pracującego w bloku energetycznym o mocy 370 MW. Odzyskane ciepło odpadowe zostaje wykorzystane do podgrzewu kondensatu, przepływającego przez niskoprężne podgrzewacze regeneracyjne, zastępując ciepło w parze upustowej. W celu określenia wpływu proponowanego rozwiązania na sprawność bloku zbudowano modele matematyczne obiegu cieplnego bloku. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość podniesienia sprawności cieplnej bloku netto od 0,29 % (węgiel kamienny) do prawie 1,2 % (węgiel brunatny), przy czym istnieje bariera pełnego wykorzystania odzyskanego ciepła w turbozespole bloku zasilanego węglem brunatnym. Istnieje możliwość jego pełnego wykorzystania i dalszego zwiększenia sprawności poprzez zastosowanie ciepła odpadowego np. w celu wstępnego podgrzewu powietrza do spalania kierowanego do kotła.

EN

The analysis of the impact of the waste heat utilization recovered in the sub-critical power unit was presented. The waste heat (sensible and latent) is recovered from flue gas of a PF steam boiler fired hard coal or lignite operated in a 370 MW power unit. The recovered waste heat is used to preheat the condensate flowing through the low-pressure regenerative preheaters, replacing the heat in a bleed steam. To determine the effect of the proposed solution on the thermal efficiency the mathematical models of a 370 MW sub-critical power unit was developed. The results indicate the possibility of increasing the thermal efficiency of the power unit from 0.29% net (hard coal) to nearly 1.2% net (lignite) and there is still a much more waste heat to utilize in the lignite fired unit. But there is a limit of a full utilization of the recovered heat in the 370 MW power unit. It is possible to make a full utilization and further increase the efficiency by the use of waste heat for pre-heating the combustion air.

4

Wyznaczanie ciepła skraplania pary wodnej na przykładzie kondensacyjnego wymiennika ciepła do odzysku ciepła odpadowego ze spalin

Tietze T., Szulc P., Wójs K.

Rynek Energii

|

2015

|

Nr 1

76--82

PL

Zwiększenie sprawności bloku energetycznego elektrowni węglowej można osiągnąć poprzez zastosowanie układów odzysku ciepła odpadowego ze spalin [11]. W celu zwiększenia odzyskanego strumienia ciepła wykorzystano kondensację pary wodnej zawartej w spalinach. W trakcie modelowania kondensacyjnego wymiennika ciepła zaszła potrzeba dokładnego wyznaczenia ciepła skraplania pary wodnej. W wielu pracach przyjmuje się stałą wartość ciepła skraplania, podczas, gdy jego wartość zależy od parametrów stanu takich jak ciśnienie i temperatura. W artykule zaproponowano dwie funkcje aproksymujące wartość ciepła skraplania w zależności od temperatury. Porównano wyniki otrzymane za pomocą obu funkcji aproksymujących.

EN

Increasing the efficiency of coal-fired power unit can be achieved through the use of waste heat recovery from flue gases. In order to increase the heat flow recovered used condensation of water vapor contained in the exhaust. The modeling of the condensation heat exchanger requires accurately determining the heat of condensation of water vapor. In many studies is taken a constant value of the heat of condensation, while its value depends on the status parameters such as pressure and temperature. This paper proposes two approximating functions to determine the value of the heat of condensation depending on the temperature. The results obtained with the two approximating functions were compared.

5

Stanowisko do badania kondensacyjnego wymiennika ciepła do odzysku ciepła odpadowego ze spalin

Tietze T., Szulc P., Lepszy M., Wójs K.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 3

93--100

PL

Aktualnie ważnym problemem jest zwiększanie sprawności bloków energetycznych elektrowni węglowych poprzez odzyskiwanie ciepła odpadowego ze spalin wylotowych. Proces ten można zrealizować poprzez zainstalowanie w kanale spalin wymiennika ciepła. Dodatkowo metodą zwiększenia strumienia odzyskanego ciepła odpadowego jest doprowadzenie do kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach i wykorzystanie ciepła utajonego przemiany fazowej. Układy tego typu nie były dotychczas stosowane w Polsce, stąd wymagają przeprowadzenia badań laboratoryjnych. W artykule szczegółowo opisano konstrukcję stanowiska laboratoryjnego do badania odzysku ciepła ze spalin wylotowych. Przedstawiono także przykładowe wyniki badań uzyskane na stanowisku badawczym.

EN

Currently, an important problem is increasing the efficiency of a coal-fired power plant by recovering waste heat from the flue gas. It can be done by installation of heat exchanger in the gas duct. In addition, the method to enhance the recovered heat flux is using the condensation heat exchanger and the latent heat of phase transition. Systems of this type have not been previously used in Poland, hence the need to carry out laboratory tests. The article describes in detail the structure of the test stand for examining recovered heat from flue gas. An example of the test results obtained on the test stand were provided.