कोजेनरेशन प्लांट की हीट रिकवरी सिस्टम। बेकार गर्मी से मुक्त बिजली - ओआरसी जनरेटर
TM MASH LLC डीजल जनरेटर सेट (DGU, DPP), गैस पिस्टन यूनिट (GPU, GPA, GPGU) और गैस टर्बाइन यूनिट (GTE) के लिए हीट रिकवरी (कोजेनरेशन) सिस्टम बनाती है। गैस या डीजल उत्पादन स्टेशनों के लिए हीट रिकवरी सिस्टम - थर्मल और मैकेनिकल उपकरणों और उपकरणों का एक सेट जो आपको रीसायकल करने की अनुमति देता है तापीय ऊर्जाकई GPU या DGU, कलेक्शन हीट पॉइंट में हीट कैरियर फ़्लो को मिलाते हैं और उपभोक्ता को हीट देते हैं।
गर्मी वसूली दक्षता का वास्तविक मूल्यांकन:पेबैक एसयूटी की गणना
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हीट रिकवरी सिस्टम (HRS) का मुख्य तत्व एक थर्मल मॉड्यूल (TM) है, जिसे हीट रिकवरी यूनिट या मॉड्यूल (HUT) भी कहा जाता है। यह थर्मल मॉड्यूल है जो प्रत्येक बिजली संयंत्र से गर्मी का उपयोग करता है, जिसे अन्य थर्मल मॉड्यूल से गर्मी के साथ जोड़ा जाता है और उपभोक्ता को प्रीफैब्रिकेटेड हीटिंग पॉइंट के माध्यम से दिया जाता है। यह प्रणालीऔर एक गर्मी वसूली प्रणाली है। डीजीयू और जीपीयू (कूलिंग रेडिएटर्स, वे ड्राई कूलर, पंप और अन्य पाइपिंग भी हैं) के कूलिंग सिस्टम के साथ एसयूटी का संयोजन सुविधा का एक पूर्ण थर्मल मैकेनिकल सिस्टम देता है।
सरलीकृत थर्मल सर्किट के उदाहरण:
टीएम थर्मल पावर यूनिट की समग्र दक्षता - दक्षता कारक (ईंधन उपयोग कारक) को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने की अनुमति देता है, जिससे इसका मूल्य 85-90% हो जाता है। इस प्रकार, गर्मी वसूली प्रणाली का मुख्य कार्य क्रमशः गर्मी उत्पादन की लागत को बचाने के लिए है, एसयूटी के कार्यान्वयन में पूरी तरह सेऊर्जा की बचत करने वाली तकनीक है। हीट रिकवरी सिस्टम के पेबैक की गणना का एक उदाहरण इस पृष्ठ पर पाया जा सकता है।
आंतरिक दहन इंजन (आईसीई) के संचालन के दौरान, एचएम में थर्मल ऊर्जा का उपयोग निम्नानुसार किया जाता है:
- एंटीफ्ीज़ हीट एक्सचेंजर (एटीएच) इंजन एंटीफ्ीज़ की गर्मी को हटा देता है - एंटीफ्ीज़ को कूलिंग रेडिएटर (ड्राई कूलर) पर ठंडा करने के बजाय, एंटीफ्ीज़ उपभोक्ता के पानी को गर्म करने के लिए अपनी थर्मल ऊर्जा छोड़ देता है। यूटीए एक शेल-एंड-ट्यूब या प्लेट-टाइप हीट एक्सचेंजर है जो "पानी / एंटीफ्ीज़" या "एंटीफ्ीज़ / एंटीफ्ीज़" योजना के अनुसार संचालित होता है (यह निर्भर करता है कि ग्राहक किस नेटवर्क शीतलक का उपयोग करता है)।
- ग्रिप (निकास) गैस हीट एक्सचेंजर (FGU) इंजन के आउटगोइंग एग्जॉस्ट गैसों से गर्मी को हटाता है: इंजन आउटलेट पर आउटगोइंग ग्रिप गैसों का तापमान लगभग 450-550 ° C होता है, आउटलेट पर गैसों का तापमान एफजीयू 120-180 डिग्री सेल्सियस है। तापमान में यह कमी उपभोक्ता के पानी का महत्वपूर्ण ताप प्रदान करना संभव बनाती है। यूटीजी एक शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर है जो "पानी / ग्रिप गैसों" या "एंटीफ्ीज़ / ग्रिप गैसों" योजना के अनुसार काम करता है।
उपयोग की गई तापीय ऊर्जा की कुल मात्रा उत्पन्न बिजली के बराबर है - प्राप्त बिजली के 100% kW के लिए औसतन 110% -130% kW गर्मी उत्पन्न होती है।
जनरेटर के मामले में विद्युतीय ऊर्जाएक टरबाइन प्लांट है, थर्मल मॉड्यूल में केवल एक ग्रिप गैस हीट रिकवरी यूनिट शामिल है। यूटीजी की तापीय शक्ति टरबाइन के मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है, लेकिन आमतौर पर उत्पन्न विद्युत ऊर्जा के 120% से 145% तक होती है।
नेटवर्क शीतलक की आवश्यक प्रवाह दर की गणना:
संस्करणों
एंटीफ्ीज़ या एग्जॉस्ट गैस सर्किट से और एक ही समय में दोनों सर्किट से हीट को अलग-अलग रिकवर किया जा सकता है। इस प्रकार, थर्मल मॉड्यूल के निष्पादन के लिए निम्नलिखित विकल्प प्राप्त होते हैं:
- फुल फैक्ट्री रेडीनेस (टीएम) में थर्मल मॉड्यूल। इसमें दो अपशिष्ट हीट एक्सचेंजर्स, एक गैस प्रवाह स्विच, एक बाईपास पाइपलाइन, पाइपिंग, एक फ्रेम बेस, इंस्ट्रूमेंटेशन का एक सेट, एक स्वचालित नियंत्रण कैबिनेट (SHAU TM) होता है।
- निकास गैस गर्मी वसूली थर्मल मॉड्यूल (TMVG)। इसमें एग्जॉस्ट गैस हीट एक्सचेंजर (ETG), इलेक्ट्रिक ड्राइव के साथ गैस फ्लो स्विच, फ्रेम बेस, एग्जॉस्ट गैस बाईपास लाइन और इंस्ट्रूमेंटेशन और कंट्रोल सिस्टम का एक सेट होता है।
- थर्मल एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी मॉड्यूल (टीएमवीवी)। इसमें एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी यूनिट (यूटीए), पाइपिंग, थ्री-वे वॉल्व और SHAU TM (यदि आवश्यक हो) शामिल हैं। थर्मल मॉड्यूल में जो दोनों सर्किट में गर्मी का उपयोग करते हैं, टीएमवीजी और टीएमवीवी दोनों एक ही फ्रेम पर और अलग-अलग स्थित हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, टीएमवीवी कंटेनर के अंदर है, और टीएमवीजी छत पर, या ऊर्जा केंद्र भवन के विभिन्न मंजिलों पर है। या ऑर्डर करते समय, संबंधित काटे गए नियंत्रण कैबिनेट को डिलीवरी के दायरे में शामिल किया जा सकता है।
उपकरण
परंपरागत रूप से, पूर्ण कारखाने की तैयारी में एक थर्मल मॉड्यूल में शामिल हैं:
- एग्जॉस्ट गैस हीट रिकवरी यूनिट (UTG)
- एंटीफ्ीज़र हीट रिकवरी यूनिट (UTA)
- एंटीफ्ीज़र और नेटवर्क जल लाइनों के लिए पाइपिंग
- रोटरी वाल्व के साथ बाईपास पाइपलाइन
इसके अतिरिक्त, हीट रिकवरी यूनिट के वितरण सेट में शामिल हो सकते हैं:
- एंटीफ्ीज़ और नेटवर्क पानी पंप करने के लिए पंप
- टीएम / कंटेनर छत की बाहरी स्थापना के लिए सुरक्षात्मक आवरण
- पुनर्चक्रण प्रणाली निम्न-श्रेणी की गर्मी
- नेटवर्क हीट एक्सचेंजर
हमारे TM . की डिज़ाइन सुविधाएँ और लाभ
- स्टेनलेस स्टील 12x18n10t से बने हीट एक्सचेंज ट्यूब उत्पाद के स्थायित्व को बढ़ाते हैं
- अपशिष्ट ताप बॉयलरों का फायर-ट्यूब डिज़ाइन संदूषण से ट्यूबों को साफ करना आसान बनाता है; फायर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर का डिज़ाइन अधिक कॉम्पैक्ट है।
- यूटीजी आवरण पर कम्पेसाटर ऑपरेटिंग परिस्थितियों के आपातकालीन उल्लंघन की स्थिति में हीट एक्सचेंजर को क्षति से बचाता है
- वायुगतिकीय प्रतिरोध के कम स्तर (2 kPa तक) के साथ निकास गैस उपयोगकर्ताओं के निर्माण की संभावना
- यूटीए का शेल-एंड-ट्यूब संस्करण कम परिवहन पहुंच की स्थिति में इसकी मरम्मत और सफाई की सुविधा प्रदान करता है (प्लेटों के बीच गैस्केट को बदलने की कोई आवश्यकता नहीं है)
- हमारे थर्मल मॉड्यूल के लेआउट पर ग्राहक के साथ सहमत होने के चरण में, हम थर्मल मॉड्यूल की स्थापना, कनेक्शन और समग्र मापदंडों का समन्वय करते हैं, जो नेटवर्क पानी, एंटीफ्ीज़ और ग्रिप गैसों की सुविधाजनक आपूर्ति सुनिश्चित करता है।
- थर्मल मॉड्यूल तरल मीडिया के ऑपरेटिंग दबाव के लिए निर्मित होते हैं - 0.6 एमपीए।
- असेंबली के साथ-साथ व्यक्तिगत इकाइयों के लिए सभी थर्मल मॉड्यूल अनिवार्य हैं हाइड्रोलिक परीक्षणहमारे उत्पादन में। परीक्षण दबाव - 0.8 एमपीए
- हम 4 एमपीए तक के दबाव के लिए मॉड्यूल का उत्पादन कर सकते हैं
- संबंधित प्रणालियों और उपकरणों के डिजाइन और चयन में सहायता
- ग्राहक की आवश्यकताओं और इच्छाओं के प्रति लचीला दृष्टिकोण
हीट रिकवरी सिस्टम "टीएम मैश"। उदाहरण:
एलएलसी "टीएम मैश" ने लगभग सभी डीजीयू और जीपीयू के लिए एसयूटी का निर्माण किया है, जो रूस में प्रतिनिधित्व करते हैं। सह उत्पादन मॉड्यूल के निर्माण के लिए विभिन्न विकल्पों के उदाहरण नीचे दिए गए हैं:
- GPU कमला G3618B . के लिए हीट रिकवरी सिस्टम
- खुला संस्करण (एक गर्म कमरे के अंदर स्थित);
- सभी तापीय शक्ति का उपयोग किया जाता है (निकास और शीतलक दोनों);
- उद्देश्य: लेनिनग्राद क्षेत्र में ग्रीनहाउस सुविधा;
- GPU Caterpillar G3412 . के लिए हीट कोजेनरेटर
- आवरण (बोनट) निष्पादन (कंटेनर की छत पर स्थित);
- पूर्ण थर्मल मॉड्यूल;
- वस्तु: मैग्निटोगोर्स्क के पास औद्योगिक उत्पादन;
- कैटरपिलर डीपीपी ग्रिप गैस हीट रिकवरी यूनिट D3516
- विद्युत संयंत्र भवन में स्थान के लिए खुला संस्करण;
- निकास से गर्मी हटाने;
- उद्देश्य: गांव में नगरपालिका डीजल थर्मल पावर प्लांट। तुरा (क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र);
- कैटरपिलर C18 आंतरिक दहन इंजन पर आधारित डीजल जनरेटर सेट के लिए एंटीफ्ीज़ की गर्मी वसूली के लिए थर्मल मॉड्यूल
- डीजीयू के किनारे बिजली केंद्र भवन में स्थान के लिए खुला संस्करण;
- शीतलक गर्मी वसूली;
- उद्देश्य: नगर निगम के डीजल थर्मल पावर प्लांट के बारे में। सखालिन;
- फ़ीचर: एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी यूनिट प्लेट हीट एक्सचेंजर पर आधारित है;
- कमिंस 315GFBA गैस पिस्टन इकाई के लिए कोजेनरेशन मॉड्यूल
- खुला संस्करण (एक फ्रेम में - दूसरी मंजिल पर इनडोर स्थान के लिए);
- केवल ग्रिप गैसों से गर्मी निकालना;
- वस्तु: खेल और स्वास्थ्य परिसर सेंट पीटर्सबर्ग;
- हीट एक्सचेंजर जीपीए कमिंस 315GFBA
- GPU के बगल में इनडोर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- ऊष्मा का उपयोग दोनों परिपथों (पूर्ण TM) से किया जाता है;
- वस्तु: Miass में औद्योगिक उत्पादन;
- हीट रिकवरी बॉयलर GPU कमिंस 1750N5C
- केवल सीधे अपशिष्ट ताप बॉयलर (UTG) का उत्पादन किया;
- ग्रिप गैस गर्मी का उपयोग किया जाता है;
- वस्तु: सोची में बॉयलर हाउस;
- कमिंस KTA 50G3 और KTA 38G5 डीजल जनरेटर सेट के लिए पूर्ण थर्मल मॉड्यूल
- डीजल जनरेटर सेट के बगल में इनडोर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- दो सर्किट (निकास गैस सर्किट और शीतलक सर्किट) से गर्मी हटाने;
- सुविधा: याकुतिया में नगरपालिका ताप विद्युत संयंत्र (ओलेन्योक निपटान);
- फ़ीचर: फ़्लू गैस हीट रिकवरी वॉटर-ट्यूब टाइप (TM MASH द्वारा निर्मित स्टैंडर्ड वेस्ट-हीट बॉयलर में फायर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर कॉन्फ़िगरेशन है), प्लेट हीट एक्सचेंजर पर आधारित एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी;
- ग्रिप गैस हीट रिकवरी GPU GE जेनबैकर JMS 416
- GPU के साथ मौजूदा कंटेनर के ऊपर समर्थन पर स्थान के लिए खुला डिज़ाइन;
- निकास से गर्मी हटाने;
- वस्तु: चेल्याबिंस्क क्षेत्र में रसद टर्मिनल;
- फ़ीचर: थर्मल मॉड्यूल एक मौजूदा ब्लॉक-कंटेनर गैस पिस्टन इकाई के साथ सुविधा में स्थापित किया गया था;
- GPU के ऊपर कमरे की छत पर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- पूर्ण गर्मी वसूली;
- वस्तु: मास्को में होटल और शॉपिंग सेंटर;
- फ़ीचर: जीपीयू तरलीकृत गैस (एलपीजी - तरलीकृत प्रोपेन-ब्यूटेन) पर चलता है;
- Capstone C1000 माइक्रोटर्बाइन यूनिट का ग्रिप गैस सह उत्पादन
- माइक्रोटर्बाइन इकाई के बगल में इनडोर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- निकास से गर्मी निकालना (टरबाइन और माइक्रोटर्बाइन पर निकास गैसों को छोड़कर, गर्मी हटाने को कहीं और नहीं किया जा सकता है);
- एक वस्तु: दुकानों का समूहमैग्नीटोगोर्स्क में;
- फ़ीचर: वाटर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर (TM MASH द्वारा निर्मित मानक वेस्ट-हीट बॉयलर में फायर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर कॉन्फ़िगरेशन है);
- GPU Kamaz . के लिए हीट रिकवरी यूनिट
- एक इमारत में स्थापना के लिए एक फ्रेम पर खुले डिजाइन का थर्मल मॉड्यूल;
- पूर्ण थर्मल मॉड्यूल;
- वस्तु: सेराटोव में बॉयलर हाउस;
- देवू डूसन ICE . पर आधारित निकास गैसों और गैस पिस्टन इकाइयों के एंटीफ्ीज़ के लिए हीट रिकवरी यूनिट
- गैस पिस्टन इकाइयों के साथ कंटेनरों के स्थान के लिए खुला डिजाइन;
- पूर्ण गर्मी वसूली;
- उद्देश्य: गांव में ट्रकों की कार धुलाई। सिन्याविनो (लेनिनग्राद क्षेत्र);
- ग्रिप गैस हीट रिकवरी यूनिट DGU UDMZ 6DM-21EL-M (यूराल डीजल इंजन प्लांट)
- कंटेनर पर व्यवस्था के लिए खुला निष्पादन;
- निकास से गर्मी हटाने;
- वस्तु: सुदूर उत्तर के लिए नगरपालिका डीजल बिजली संयंत्र;
- ग्रिप गैस हीट एक्सचेंजर GPU एरो (चीन)
- बोनट संस्करण के GPU के बगल में स्थान के लिए खुला संस्करण;
- निकास से गर्मी हटाने;
- वस्तु: कुरगन में टैक्सी डिपो;
खपत की पारिस्थितिकी। प्रौद्योगिकी: गर्मी को अक्सर कचरे के रूप में देखा जाता है, जो लोगों को आश्चर्यचकित करता है कि कैसे बड़ी राशिअपशिष्ट गर्मी को बिजली के स्रोत में परिवर्तित किया जा सकता है।
तेजी से औद्योगीकरण के माध्यम से, दुनिया ने ऐसी कई तकनीकों का विकास देखा है जो अपशिष्ट ताप उत्पन्न करती हैं। अब तक, इस गर्मी को अक्सर कचरे के रूप में देखा जाता है, जिससे लोगों को आश्चर्य होता है कि इतनी बड़ी मात्रा में अपशिष्ट गर्मी को बिजली के स्रोत में कैसे बदला जा सकता है। अब जब एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिक विज्ञानी गर्मी से ऊर्जा उत्पन्न करने के नए तरीके खोज रहे हैं, तो वह सपना वास्तव में एक वास्तविकता बन रहा है।
एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी रिसर्च ग्रुप:
भौतिकी के प्रोफेसर चार्ल्स स्टैफोर्ड प्रमुख हैं अनुसंधान समूह, और उन्होंने कचरे को ऊर्जा में बदलने के लिए अपनी टीम के साथ काम किया। उनके काम का परिणाम वैज्ञानिक पत्रिका एसीएस नैनो में प्रकाशित हुआ था।
एरिज़ोना कॉलेज ऑफ़ ऑप्टिकल साइंस पीएचडी वैज्ञानिक जस्टिन बर्गफ़ील्ड इस विचार को साझा करते हैं कि "थर्मोइलेक्ट्रिकिटी बिना किसी हिलने-डुलने वाले उपकरणों में गर्मी को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती है। क्षेत्र में हमारे सहयोगियों का कहना है कि उन्हें विश्वास है कि डिवाइस, कंप्यूटर मॉडलजिसे हमने डिजाइन किया है उसे उन विशेषताओं के साथ बनाया जा सकता है जो हम अपने सिमुलेशन में देखते हैं।"
लाभ:
ओजोन क्षयकारी पदार्थों का उन्मूलन : अपशिष्ट ताप को विद्युत के रूप में प्रयोग करने के अनेक लाभ हैं। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि, एक ओर, आणविक थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण का सैद्धांतिक मॉडल कारों, बिजली संयंत्रों, कारखानों और सौर पैनलों की दक्षता में सुधार करने में मदद करेगा, और दूसरी ओर, थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री जैसे क्लोरोफ्लोरोकार्बन ( CFCs), जो ओजोन परत को नष्ट करते हैं, पुराने हो चुके हैं।
अधिक कुशल डिजाइन:
अनुसंधान दल के नेता चार्ल्स स्टैफोर्ड सकारात्मक परिणाम की उम्मीद करते हैं। उन्हें उम्मीद है कि उनकी थर्मोइलेक्ट्रिक डिवाइस डिजाइन पिछली उपलब्धियों की तुलना में 100 गुना बेहतर होगी। यदि उन्होंने और उनकी टीम ने जो डिजाइन बनाया है, वह वास्तव में काम करता है, तो उन सभी इंजीनियरों का सपना सच होगा, जो कचरे से ऊर्जा पैदा करना चाहते थे, लेकिन उनके पास इसके लिए आवश्यक कुशल और किफायती उपकरण नहीं था।
तंत्र की कोई आवश्यकता नहीं:
बर्गफील्ड और स्टैफोर्ड द्वारा आविष्कार किए गए थर्मल रूपांतरण उपकरण को किसी भी मशीनरी या ओजोन-क्षयकारी रसायनों की आवश्यकता नहीं होती है, जैसा कि रेफ्रिजरेटर और स्टीम टर्बाइन के मामले में था जो पहले कचरे को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता था। अब, यह कार्य रबरयुक्त बहुलक की एक परत द्वारा किया जाता है जो दो धातुओं के बीच सैंडविच होता है और एक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करता है। थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण स्वायत्त हैं, उन्हें मोटर प्रक्रियाओं की आवश्यकता नहीं होती है, और निर्माण और रखरखाव में आसान होते हैं।
ऊर्जा अपशिष्ट पुनर्चक्रण:
अधिकांश ऊर्जा कारों और उद्योगों द्वारा उत्पादित की जाती है। ऑटोमोटिव और औद्योगिक कूड़ाविकसित सामग्री की एक पतली परत के साथ निकास पाइप को कोटिंग करके बिजली उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। भौतिकविदों ने भी कानून का उपयोग करने का निर्णय लिया क्वांटम भौतिकी, जो, हालांकि, बहुत बार उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन देता है उत्कृष्ट परिणाम, जब हम बात कर रहे हेकचरे से ऊर्जा पैदा करने के बारे में।
सौर ऊर्जा की तुलना में लाभ:
आणविक थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण सौर ऊर्जा उत्पन्न करने और कम दक्षता वाले फोटोवोल्टिक कोशिकाओं पर निर्भरता कम करने में मदद कर सकते हैं
यह काम किस प्रकार करता है:
अणुओं के साथ काम करना और थर्मोइलेक्ट्रिक डिवाइस के लिए उनका उपयोग कैसे करना है, इस बारे में सोचते हुए, बर्गफील्ड और स्टैफोर्ड को कुछ खास नहीं मिला, जब तक कि एक छात्र ने यह नहीं पाया कि इन अणुओं का अपना विशेष कार्य है। इलेक्ट्रोड के बीच बड़ी संख्या में अणुओं को सैंडविच किया गया और एक उत्तेजक ताप स्रोत के संपर्क में लाया गया। अणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को दो भागों में विभाजित किया गया था: प्रवाह का पहला भाग बेंजीन रिंग से टकराया, और दूसरा रिंग की प्रत्येक अगली शाखा के साथ इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के साथ।
बेंजीन रिंग का लेआउट इस तरह से डिजाइन किया गया था कि इलेक्ट्रॉन एक सर्कल में अधिक दूरी तक चलता है, जिससे दो इलेक्ट्रॉन रिंग से बाहर गिरते हैं, बेंजीन रिंग के दूसरी तरफ चरण में एक दूसरे तक पहुंचते हैं। जंक्शन पर तरंगें एक दूसरे को बुझाती हैं, और प्रवाह में अंतराल आवेशतापमान के अंतर के कारण इलेक्ट्रोड के बीच एक वोल्टेज पैदा होता है।
बर्गफील्ड और स्टैफोर्ड द्वारा विकसित थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण बिजली उत्पन्न कर सकते हैं जो 100-वाट प्रकाश बल्ब को जला सकते हैं या कार की दक्षता को 25% तक बढ़ा सकते हैं। प्रकाशित
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भाप संयंत्रों और ताप विनिमायकों के संघनित्रों में निम्न-तापमान तापीय ऊर्जा का उपयोग गैस प्रतिष्ठानसिद्धांत रूप में थर्मोइलेक्ट्रिकिटी के आवेदन के संभावित क्षेत्रों में से एक के रूप में माना जा सकता है।
बॉयलर, डीजल और गैस टरबाइन संयंत्रों की निकास गैसों की तापीय ऊर्जा का उपयोग, बाद की तापीय ऊर्जा का पुनर्जनन, संपर्क वॉटर हीटरों में गर्म पानी का उत्पादन, बाष्पीकरणीय शीतलन और हीड्रोस्कोपिक जल अलवणीकरण, हवा की गर्मी और नमी का उपचार और गीली सफाई गैसें - यह संपर्क उपकरणों के आवेदन के पूरे क्षेत्र से बहुत दूर है। यह, सबसे पहले, उनके डिजाइन की सादगी और पुनरावर्ती सतह ताप विनिमायकों की तुलना में नगण्य धातु की खपत के कारण है, गैर-धातु सामग्री से निर्माण की संभावना; दूसरे, थर्मल ऊर्जा के अधिक पूर्ण उपयोग के कारण प्रतिष्ठानों की दक्षता में वृद्धि, थर्मोडायनामिक चक्र के मापदंडों में सुधार की संभावना, काम कर रहे तरल पदार्थ के प्रवाह को विनियमित करना, आंतरिक शीतलन या स्थापना को गर्म करना; तीसरा, - नए इंस्टॉलेशन और उनके बनाने की संभावना तकनीकी प्रणालीईंधन, पानी, सामग्री की खपत को कम करना, बिजली और उत्पादकता बढ़ाना, काम करने की स्थिति में सुधार और प्रदूषण को कम करना वातावरण. बिजली और गर्मी का उपयोग करने वाले प्रतिष्ठानों के संपर्क उपकरणों में गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की प्रक्रियाओं का उपयोग करने की संभावनाओं का अभी तक पूरी तरह से खुलासा नहीं किया गया है। यह गणना के लिए मौजूदा विशुद्ध रूप से अनुभवजन्य दृष्टिकोण से सुगम है, जो आंतरिक संबंधों को प्रकट करने की अनुमति नहीं देता है भौतिक घटनाएंमें जटिल प्रक्रियागर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण, परिकलित निर्भरता और व्यवहार में उपयोग में इस संबंध को दर्शाते हैं।
यूनिट को रेत-चूने की ईंटों के मौजूदा उत्पादन में आटोक्लेव से अपशिष्ट (निकास) भाप की थर्मल ऊर्जा का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कच्ची ईंटों का संतृप्त जल वाष्प के साथ आटोक्लेव उपचार सिलिकेट ईंटों के निर्माण में अंतिम चरण है, जो ऊर्जा संसाधनों की एक महत्वपूर्ण मात्रा की खपत करता है। इस संबंध में, आटोक्लेव के बाद निकास भाप की तापीय ऊर्जा का अधिक पूर्ण उपयोग सुनिश्चित करने और परिणामस्वरूप घनीभूत की वसूली सुनिश्चित करने का मुद्दा एक जरूरी कार्य है।
पारस्परिक इंजनों की निकास गैसों की तापीय ऊर्जा का उपयोग करने के लिए सबसे आम योजनाओं में 15 किग्रा / सेमी तक के दबाव के साथ भाप के उत्पादन के लिए उपकरण, या 100 सी तक के तापमान के साथ गर्म पानी, या प्रत्यक्ष उपयोग शामिल हैं। सुखाने की प्रक्रिया में निकास गैसों की गर्मी।
इसने 1985 में थर्मल ऊर्जा के उपयोग को लगभग दोगुना करना और इसे 22 मिलियन Gcal तक लाना संभव बना दिया। 12 ऑपरेटिंग प्राथमिक तेल शोधन इकाइयों में हीट एक्सचेंज इकाइयों के पुनर्निर्माण और प्रक्रिया भट्टियों के आधुनिकीकरण ने लगभग 1 मिलियन टन की बचत करना संभव बना दिया। ग्यारहवीं पंचवर्षीय योजना में मानक ईंधन की। ईंधन के रूप में रिफाइनरी गैस की एक अतिरिक्त मात्रा के उपयोग के कारण, जो वर्तमान में भड़की हुई है, साथ ही 450 उन्नत एयर-हीटिंग उपकरणों की शुरूआत के कारण, 0.5 मिलियन टन समकक्ष ईंधन की बचत हुई। ग्यारहवीं पंचवर्षीय योजना के वर्षों के दौरान, उद्योग में लगभग 900 मिलियन kWh बिजली और 18 मिलियन टन मानक ईंधन की बचत हुई।
इन इकाइयों (चित्र। 3.49) को गर्मी वाहक के रूप में विभिन्न सांद्रता के ग्लाइकोल और एथिलीन ग्लाइकॉल के जलीय घोल का उपयोग करके गर्मी वसूली इकाइयों में संवहन के कारण वेंटिलेशन उत्सर्जन की कम संभावित तापीय ऊर्जा का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
फायदे के साथ, तेल कीचड़ दहन विधि के कई नुकसान हैं, जिनमें से मुख्य हैं थर्मल ऊर्जा उपयोग की जटिलता, उपकरणों की भारीता और वायु प्रदूषण, जो हमें हमेशा यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति नहीं देता है कि यह विधि है अनुपयुक्त।
अपशिष्ट भाप गर्मी और घनीभूत वसूली के उपयोग के लिए स्थापना की वर्णित योजना अपशिष्ट भाप की गर्मी ऊर्जा का पूरी तरह से उपयोग करना संभव बनाती है और परिणामस्वरूप घनीभूत को तकनीकी प्रक्रिया में और बंद पानी की आपूर्ति प्रणाली में संतृप्त उत्पादन के लिए पुन: उपयोग के लिए वापस कर देती है। बॉयलर प्लांट में भाप।
विशेष रूप से जटिल प्रतिष्ठानों पर तकनीकी प्रक्रिया का संचालन विभिन्न प्रणालियाँतरल, ठोस और गैसीय कचरे के अलग और एक साथ दहन के लिए रासायनिक उद्योग, तकनीकी रूप से थर्मल ऊर्जा के उपयोग और ठोस, तरल या गैसीय ईंधन पर काम करने से संबंधित है।
अपशिष्ट गैसों के दहन की तकनीकी प्रक्रिया का संचालन, प्राकृतिक गैस, औद्योगिक अपशिष्ट, बॉटम्स और ठोस अपशिष्टविभिन्न डिजाइनों के दहन भट्टियों में कम-कुशल अपराटिकों के एक साथ प्रबंधन के साथ-साथ रासायनिक उद्योगों के तरल, गैसीय या ठोस कचरे को जलाने के लिए विभिन्न प्रणालियों के जटिल प्रतिष्ठानों का रखरखाव जो तकनीकी रूप से थर्मल ऊर्जा या रासायनिक के उपयोग से संबंधित नहीं हैं। कच्चा माल।
एक गलत दृष्टिकोण है कि इस स्रोत से निम्न-श्रेणी की ऊष्मा का उपयोग बहुत कम होता है। साथ ही, भाप-आसुत अंशों की तापीय ऊर्जा के उपयोग से पुनर्नवीनीकरण (या एक बार के माध्यम से) पानी की खपत में काफी कमी आएगी, साथ ही भट्टियों की तापीय शक्ति भी कम होगी। यदि कंडेनसर और रेफ्रिजरेटर में निकाली गई गर्मी का केवल 50% कच्चे माल को पहले से गरम करने के लिए उपयोग किया जाता है, तो 10 C के प्रारंभिक तापमान वाले तेल को 82 C तक गर्म किया जा सकता है।
तातारिया के क्षेत्रों में से एक में सिर की सुविधाओं पर ठंडा टूमेन तेल का ताप, और इसके बाद के परिवहन में 10 - 180 मिनट के लिए। यह इस प्रकार है कि हल्के शासन मापदंडों के तहत टूमेन तेल का विलवणीकरण रिफाइनरी के रास्ते में किया जा सकता है और ऐसे मामलों में जहां परिवहन के दौरान तेल के स्व-हीटिंग का प्रभाव समाप्त हो जाता है, लेकिन उपयोग किए जाने वाले थर्मल ऊर्जा के भंडार हैं।
यह न केवल प्रदूषित करता है वायु पर्यावरण, लेकिन परिणामी तापीय ऊर्जा का उपयोग नहीं किया जाता है। कई विशेषज्ञों का मानना है कि इसे तभी उचित ठहराया जा सकता है जब तापीय ऊर्जा का उपयोग और निकास गैसों के शुद्धिकरण को संयुक्त किया जाए। ऐसी प्रक्रिया उन भस्मक स्टेशनों (कारखानों) में होती है जिनमें भाप होती है या गर्म पानी के बॉयलरविशेष फायरबॉक्स के साथ। सभी दुर्गंधयुक्त अशुद्धियों को जलाने के लिए भट्टी में तापमान कम से कम 1000 C होना चाहिए। हालांकि, वायुमंडल में छोड़ने से पहले, गैसों को साफ किया जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, विद्युत फिल्टर का उपयोग करना।
व्यावहारिक दृष्टिकोण से यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि सॉफ्टवेयर प्रसंस्करण और निपटान प्रौद्योगिकी का अंतिम चरण ज्ञात है, तो उन्हें मुख्य रूप से इस तकनीक के आधार पर वर्गीकृत किया जाना चाहिए। अधिकांश गैर-डिस्पोजेबल शहरी सॉफ्टवेयर (विशेष रूप से विषाक्त, साथ ही निष्क्रिय को छोड़कर) के निष्प्रभावीकरण का अंतिम चरण निर्माण कचराआदि) वर्तमान में भस्म हो गया है। इसकी पुष्टि डेनमार्क, फ़िनलैंड, जर्मनी, स्वीडन आदि देशों में केंद्रीकृत सॉफ़्टवेयर न्यूट्रलाइज़ेशन के अनुभव से होती है। इस तकनीक के साथ, सभी कचरे को समूहीकृत करना महत्वपूर्ण है ताकि वे व्यवस्थित रूप से एक या किसी अन्य तकनीकी श्रृंखला में प्रवाहित हो सकें। एकमात्र उद्देश्य- - थर्मल ऊर्जा और अन्य के उपयोग के साथ कचरे का थर्मल निपटान उपयोगी उत्पाद. इसके आधार पर, दहनशील और गैर-दहनशील कचरे को अलग करना आवश्यक है, जिसके भीतर, गुणों, चरण की स्थिति, प्रसंस्करण विधियों आदि में भी अंतर होता है। अलग-अलग, ऐसे कचरे को अलग करना आवश्यक है जो पारस्परिक रूप से एक-दूसरे को बेअसर कर सकते हैं या सेवा कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, उभरते प्रसंस्करण के लिए अभिकर्मकों के रूप में अपशिष्ट. गैर-लौह धातुओं जैसे विशेष रूप से उपयोगी घटकों वाले कचरे को अलग किया जाना चाहिए और अलग से इलाज किया जाना चाहिए ताकि अंतिम उत्पाद कम मूल्यवान कीचड़ के साथ मिश्रित न हो। दहनशील और गैर-दहनशील कचरे के बीच गर्मी संतुलन, केंद्रीकृत निपटान संयंत्र की आंतरिक गर्मी की मांग, अतिरिक्त ईंधन की आवश्यकता, या मात्रा और अतिरिक्त गर्मी के उपयोग के तरीकों को निर्धारित करना आवश्यक है। यह प्रश्नावली की प्रकृति या कचरे के एकमुश्त लेखांकन के रूपों को निर्धारित करना चाहिए।
एक विशेष पेटेंट गर्मी वसूली प्रणाली का परिचय। तापन प्रणालीऔर साल के किसी भी समय मुफ्त में गर्म पानी!
बिजली, पानी की आपूर्ति प्रणाली, हीटिंग और एयर कंडीशनिंग के बिना आधुनिक मनुष्य की दुनिया की कल्पना करना मुश्किल है। ऊर्जा संसाधनों की लागत लगातार बढ़ रही है, और उनका प्रश्न प्रभावी उपयोग. औद्योगिक उत्पादन से लेकर सार्वजनिक परिसर तक विभिन्न उद्देश्यों के लिए सुविधाओं में थर्मल ऊर्जा उपयोग प्रौद्योगिकियों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। यह प्राथमिक ऊर्जा वाहकों की कमी और उच्च लागत के कारण है। इमारतों के रेफ्रिजरेशन सिस्टम, जैसे सुपरमार्केट या बड़े कोल्ड स्टोर, उपभोग करते हैं एक बड़ी संख्या कीठंड पैदा करने की ऊर्जा। हालांकि, वे एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी भी उत्पन्न करते हैं। यह तापीय ऊर्जा गैसीय रेफ्रिजरेंट के संघनन के दौरान उत्पन्न होती है। पारंपरिक प्रशीतन प्रणालियों में, इसे कंडेनसर इकाइयों की मदद से परिवेशी वायु को दिया जाता है और इसका उपयोग बिल्कुल नहीं किया जाता है।
इस तरह की एक प्रणाली बनाने का उद्देश्य गर्मी की 100% वापसी सुनिश्चित करना था, हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति की जरूरतों के लिए, सर्द वाष्प के संघनन के दौरान बिना कमरे में छोड़े गए। नकारात्मक परिणामप्रशीतन उपकरण के ऑपरेटिंग मोड के लिए।
आज पर रूसी बाजारकीमत, प्रदर्शन, बहुमुखी प्रतिभा और उपयोग में आसानी में अद्वितीय। इसके अलावा, यूटीएस मौजूदा एनालॉग्स की तुलना में कई गुना सस्ता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यूटीएस की स्थापना बहुत सरल है और प्रशीतन उपकरण की स्थापना में शामिल किसी भी ठेकेदार द्वारा किया जा सकता है। सीटीएस के आधे से अधिक इंस्टालेशन कार्य स्थलों पर हुए और 5-10 दिनों से अधिक नहीं लगे।
सिस्टम के पक्ष में तर्क:
प्रणाली सस्ती है! अन्य समाधानों की तुलना में इसकी लागत दो से तीन गुना कम है, यह देखते हुए कि यह पूरी तरह से स्वतंत्र है - इसके अपने सर्किट, अपने स्वयं के ताप विनिमायक, इसका अपना स्वचालन। प्रशीतन उपकरण की 7-11 इकाइयों के साथ एक औसत स्टोर के लिए, टर्नकी सिस्टम की अनुमानित लागत 400-700 हजार रूबल है, और पेबैक 1.5-2.5 वर्ष होगा। लगभग कोई भी स्टोर या प्रशीतन उपकरण के अन्य मालिक यूटीएस की स्थापना का खर्च उठा सकते हैं।
क्षमता। सिस्टम आपको शूट करने की अनुमति देता है अधिकतम राशिगर्मी, केवल कम्प्रेसर के प्रदर्शन द्वारा सीमित। यदि पंखे का तार इकाइयों की क्षमता पर्याप्त है, तो 100% संघनक ऊष्मा कमरे में प्रवेश करेगी। अन्य पुनर्प्राप्ति प्रणालियों की तुलना में, दक्षता दोगुनी से अधिक हो गई है।
किसी भी रेफ्रिजरेंट (R22, R404a, R407c, R134a, आदि) के साथ काम करने की क्षमता दबाव नियामकों को स्थापित करके और सीधे गर्मी हटाने से प्राप्त की जाती है।
बहुमुखी प्रतिभा। सिस्टम को फ्रीऑन पर चलने वाली लगभग किसी भी रेफ्रिजरेटिंग मशीन पर आसानी से लागू किया जा सकता है: निम्न-तापमान, मध्यम-तापमान, एयर कंडीशनर, चिलर, आदि। कोई प्रदर्शन सीमा नहीं है। हीटिंग के साथ, आप किसी भी माध्यम को गर्म कर सकते हैं, जैसे गर्म पानी।
हीट रिकवरी सिस्टम (HRS) है आदर्श समाधानके लिये ट्रेडिंग फ्लोरस्थायी ठंड के साथ। के सबसेटीसीबी की शुरुआत के बाद ग्राहक केंद्रीय हीटिंग से इनकार करते हैं।
ठंडी शुरुआत। सिस्टम का उचित निर्माण, स्वचालन और नियामकों की स्थापना से कंडेनसर और डिस्चार्ज लाइन पर अन्य हीट एक्सचेंजर्स में फ्रीऑन की घटना को बाहर करना संभव हो जाता है।
उपयोग और विनियमन में आसानी। हीटिंग सिस्टम का संचालन कामकाज या निष्क्रिय पंखे का तार इकाइयों की संख्या पर निर्भर नहीं करता है, प्रत्येक पंखे का तार इकाई को अपने स्वयं के तापमान शासन में समायोजित किया जा सकता है।
दूरस्थ ठंड वाले स्टोर के लिए रीसाइक्लिंग सिस्टम निम्नानुसार बनाया गया है:
कंप्रेसर रूम (स्टोर का इंजन रूम) में, रेफ्रिजरेशन मशीन के बगल में, एक रीसाइक्लिंग मॉड्यूल स्थापित है। इसका कार्य घर के अंदर पंखे का तार इकाइयों और एक दूरस्थ कंडेनसर के बीच गर्म गैस के प्रवाह को वितरित करना है। सहायता आवश्यक दबावप्रशीतन सर्किट में। सरल शब्दों में, यदि पंखे का तार इकाइयों की क्षमता पर्याप्त है, तो 100% गर्म गैस उनके ताप विनिमय भाग से गुजरेगी, यदि क्षमता पर्याप्त नहीं है (उदाहरण के लिए: कई पंखे का तार इकाइयाँ बंद हैं या कमरा पहले से ही है गर्मी) गर्म गैस से निकलने वाली गर्मी का हिस्सा हीटिंग सर्किट को दरकिनार करते हुए बाहर उपयोग किया जाएगा, लेकिन केवल उतना ही जितना आवश्यक हो।
गर्म कमरे में, एक विशेष डिजाइन के पंखे का तार इकाइयाँ स्थापित की जाती हैं:
पंखे का तार इकाइयों का कार्य गर्म गैस से गर्मी को कमरे में स्थानांतरित करना है। वे केंद्रीय हीटिंग रेडिएटर्स के बजाय या एक साथ स्थापित होते हैं। पंखे का तार हीट एक्सचेंजर सभी प्रशीतन कानूनों के अनुसार बनाया गया है। विशेष रूप से गर्म गैस के लिए डिज़ाइन किया गया। हीट एक्सचेंजर 35 बार (3.5 एमपीए) का दबाव। बहुमुखी प्रतिभा। इसे दीवार, छत पर लगाया जा सकता है, और यहां तक कि वाणिज्यिक उपकरणों पर भी (उदाहरण के लिए, एक रेफ्रिजेरेटेड पहाड़ी पर) लगाया जा सकता है। पंखे का एक नियंत्रण कक्ष होता है जिसके साथ आवश्यक तापमान सेट किया जाता है, जिस पर पहुंचने पर यह बंद हो जाएगा:
हमारे अनुभव में, जब रीसाइक्लिंग सिस्टम शुरू होता है, तो कमरे में तापमान 10-15 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है। वस्तुओं के शेर के हिस्से ने केंद्रीय तापन को मना कर दिया। प्रवेश द्वार पर एक बिजली का पर्दा + एक पुनर्चक्रण प्रणाली पूरे वर्ष एक अच्छी तरह से अछूता कमरे में +22 डिग्री सेल्सियस देती है। बेशक, कमरे के क्षेत्र में प्रशीतन उपकरण के प्रदर्शन के अनुपात पर बहुत कुछ निर्भर करता है, लेकिन किसी भी मामले में, वसूली प्रणाली कमरे में संक्षेपण गर्मी का 100% वापस कर देगी। विचाराधीन स्टोर के उदाहरण पर, रीसाइक्लिंग सिस्टम की स्थापना से पहले, कमरे में तापमान +9 डिग्री सेल्सियस था, लॉन्च के 6 घंटे बाद यह +24 डिग्री सेल्सियस था। केंद्रीय हीटिंगकनेक्ट नहीं किया।
पेबैक अवधि, जटिलता और कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर, 0.5 से 2 वर्ष तक है।
टीएएस रिटेल हीट रिकवरी सिस्टम की व्यापक डिजाइन, आपूर्ति और स्थापना प्रदान करता है।
रूस में सर्दियां गंभीर हैं, और इसलिए, औद्योगीकरण के युग में "लोक संकेतों" की सूची में एक और जोड़ा गया था: यदि जल निकासी "उभरती है", निकला हुआ किनारा लीक हो रहा है, इसका मतलब है कि तकनीकी प्रणालियां काम कर रही हैं और जमी नहीं हैं . यदि नहीं, तो, जैसा कि वे कहते हैं, "मामला एक पाइप है" - आपको सिस्टम को गर्म करना होगा और टुकड़े करना होगा। वर्तमान सदी में, थर्मल पावर और तकनीकी प्रणालियों के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए बहुत अधिक प्रभावी दृष्टिकोण उपलब्ध हैं, लेकिन बढ़ती नालियों और लीकिंग फ्लैंग्स के उपचार की आदत बनी हुई है।
इस बीच, इस "गर्मी और ऊर्जा कोहरे" में पैसा बिना किसी निशान के गायब हो जाता है - वे जो गर्मी पैदा करने पर खर्च किए गए थे। ईंधन और पानी के शुल्क में वृद्धि के साथ, ऊर्जा संसाधनों की यह उपेक्षा कुशल उत्पादन की लड़ाई में एक चूक का अवसर है।
भाप के अलावा, द्वितीयक संसाधनों में अन्य मीडिया भी शामिल हैं तकनीकी प्रक्रियाएंजैसे प्रक्रिया उपकरण और ठंडा पानी के बाद भाप घनीभूत। उद्यमों में मेरे अभ्यास (एनटीपी) में 10 में से 8 मामलों में इसका उपयोग किसी भी तरह से नहीं किया जाता है, लेकिन निपटान के लिए केवल अतिरिक्त लागत की आवश्यकता होती है।
निम्न-श्रेणी की ऊष्मा को में कैसे बदलें अतिरिक्त स्रोतबचत - यह लेख।
निम्न-श्रेणी की गर्मी: कहाँ देखना है और कैसे उपयोग करना है
उद्योग में, माध्यमिक ऊर्जा संसाधन, जो 100 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान वाले तरल पदार्थ होते हैं और 300 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान वाले गैसों को आमतौर पर कम क्षमता वाले कहा जाता है। व्यवहार में, स्रोत के तापमान को किसी विशेष उपभोक्ता के लिए ऊपरी तापमान सीमा के रूप में लिया जा सकता है, जो सरल, लंबे समय से ज्ञात और अपेक्षाकृत सस्ते उपकरणों - हीट एक्सचेंजर्स की मदद से उपयोगी उद्देश्यों के लिए इसकी गर्मी का उपयोग करना संभव बनाता है। एलएचई स्रोतों की निचली तापमान सीमा आश्चर्यजनक लग सकती है, लेकिन आधुनिक संपीड़न ताप पंप गर्मी निकाल सकते हैं वायुमंडलीय हवामें सर्दियों का समय-30 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक नीचे। बिल्कुल "गर्म" नहीं, लेकिन आवासीय भवनों और यहां तक कि औद्योगिक उद्देश्यों को गर्म करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, विश्वसनीय बिजली आपूर्ति के साथ दूरस्थ औद्योगिक साइटों को गर्म करना और हीटिंग के साथ समस्याएं)। निम्न-श्रेणी की ऊष्मा के उपयोग के लिए तापमान पर्वतमाला चित्र 1 में दर्शाई गई है।
चित्रा 1. चरणबद्ध दबाव में कमी योजना के संगठन और विभिन्न मानकों के भाप के उपयोग का एक उदाहरण।
पर औद्योगिक उद्यमएनपीटी स्रोत "सामान्य" होते हैं, लगभग किसी भी उत्पादन के लिए विशिष्ट (औद्योगिक अपशिष्टों की गर्मी, प्रक्रिया इकाइयों की निकास भाप, प्रक्रिया उपकरण के बाद भाप घनीभूत की गर्मी या टर्बो ड्राइव के साथ हीट इंजन जो कंडेनसर में प्रवेश कर चुके हैं, गर्मी जो उपकरण शीतलन के परिणामस्वरूप परिसंचारी जल आपूर्ति प्रणाली में स्थानांतरित किया जाता है और आमतौर पर कूलिंग टावरों के माध्यम से या सीधे कूलिंग तालाबों में वातावरण में छुट्टी दे दी जाती है) और "विशिष्ट", किसी विशेष उद्योग या क्षेत्र में उद्यमों के लिए विशिष्ट। इसलिए, पेट्रोकेमिकल और गैस प्रसंस्करण उद्यमों के लिए, उदाहरण के लिए, प्रक्रिया भट्टियों से ग्रिप गैसों का नुकसान विशिष्ट है; आसवन कॉलम, वैक्यूम सिस्टम, हीटर से अपशिष्ट भाप; और उत्पाद की गर्मी प्रवाहित होती है।
इस गर्मी का उपयोग कैसे करें? यह सब उन जरूरतों और कार्यों पर निर्भर करता है जो आपके पास उद्यम में हैं। बहुत सारे विकल्प:
- तकनीकी प्रणालियों या इसके प्रारंभिक विचलन को खिलाने के लिए हीटिंग, हीटिंग पानी के लिए उपयोग;
- तकनीकी चक्र में एनपीटी वापस करना और तकनीकी प्रक्रियाओं में पुन: उपयोग करना;
- सस्ते ईंधन के स्रोतों से दूर वस्तुओं की गर्मी आपूर्ति के लिए उपयोग;
- तीसरे पक्ष के आपूर्तिकर्ता से इसे खरीदने की लागत को कम करने या अपनी जरूरतों के लिए बिजली का बैकअप लेने के लिए बिजली प्राप्त करें।
परिणाम:
- ईंधन की लागत में कमी और, तदनुसार, गर्मी या बिजली का प्राथमिक उत्पादन;
- तकनीकी चक्रों को खिलाने के लिए पानी खरीदने की लागत को कम करना, जल उपचार प्रणालियों में इसका प्रसंस्करण और इसे तकनीकी आवश्यकताओं के लिए आवश्यक तापमान पर गर्म करना;
- परिसंचारी जल आपूर्ति (कूलिंग टावरों में वाष्पित) के मेकअप पानी के लिए लागत में कमी;
- जलने वाले ईंधन की मात्रा को कम करके सीओ 2 और नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन में कमी।
तकनीकी समाधान
वर्तमान में, के लिए कई मौलिक प्रौद्योगिकियां हैं।
हीट पंप इंस्टॉलेशन (HPU)
संचालन के सिद्धांत के आधार पर, गर्मी पंपों को संपीड़न और अवशोषण में विभाजित किया जाता है। संपीड़न ताप पंप हमेशा यांत्रिक ऊर्जा (बिजली) द्वारा संचालित होते हैं, जबकि अवशोषण ताप पंप एनसीवी निकालने के लिए उच्च संभावित ताप स्रोतों का उपयोग करते हैं: गर्म पानी, भाप, निकास गैसें, प्रत्यक्ष दहनईंधन।
के संचालन के मोड में संपीड़न ताप इंजन (सीटीएच)
फ्लोटिंग पंप (HPU)
चित्रा 2. संपीड़न एचपी के संचालन का सिद्धांत
केटीएन के संचालन का सिद्धांत परिस्थितियों में उबालने के लिए कम तापमान वाले रेफ्रिजरेंट की क्षमता पर आधारित है कम दबावकम तापमान वाले ऊष्मा स्रोत से ऊष्मा निकालें। एक विशिष्ट कार्यशील द्रव और कार्य दबाव सीमा का चयन करके कार्य की तापमान सीमा का चयन किया जाता है। विशेष औद्योगिक प्रतिष्ठानों के लिए, "कैस्केड" कनेक्शन योजनाओं और उपयुक्त रेफ्रिजरेंट का उपयोग करके 120÷140 डिग्री सेल्सियस के क्रम का अधिकतम तापमान प्राप्त किया जा सकता है। अलग आशाजनक दिशा- सुपरक्रिटिकल मापदंडों के साथ सीओ 2 का उपयोग करते हुए उच्च तापमान वाले ताप पंप।
हीट पंप ऑपरेशन मोड (ABTN) में अवशोषण हीट इंजन
ABTN के संचालन का सिद्धांत अधिक होने वाले जल वाष्प को अवशोषित करने के लिए एक शोषक समाधान की क्षमता पर आधारित है हल्का तापमानएक समाधान की तुलना में।
सबसे व्यापक रूप से अवशोषण थर्मल मशीनें हैं, जो एक शोषक के रूप में लिथियम ब्रोमाइड (LiBr) के घोल का उपयोग करती हैं। प्रतिष्ठान 60-90 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी का ताप प्रदान करते हैं।
ऐसी इकाइयों का उपयोग रेफ्रिजरेशन मशीन मोड (एबीएचएम) में किया जा सकता है, जो परिवेश के तापमान की परवाह किए बिना 5-15 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी को ठंडा करने (उदाहरण के लिए, पानी की प्रक्रिया) प्रदान करता है।
चित्रा 3. एबीटीएम के संचालन का सिद्धांत
बिजली पैदा करने के लिए ओआरसी चक्र का उपयोग करने वाले प्रतिष्ठान
घर विशिष्ठ विशेषताकार्बनिक रैंकिन चक्र (ओआरसी) पर आधारित प्रतिष्ठान - भाप के बजाय एक कार्बनिक कार्यशील पदार्थ का उपयोग। यह क्वथनांक के बाद से शास्त्रीय भाप चक्र की तुलना में कम शक्ति और गर्मी स्रोत के कम तापमान पर थर्मल चक्र की समग्र दक्षता को बढ़ाता है। कार्बनिक पदार्थपानी की तुलना में कम, और दूसरी ओर, यह मध्यम और उच्च शक्तियों पर उनके उपयोग को सीमित करता है।
गैर-पारंपरिक ईंधन (लकड़ी के अपशिष्ट, जैव ईंधन) का उपयोग करने वाले ऊर्जा स्रोतों के विकास के साथ ओआरसी वाले पौधों में रुचि काफी बढ़ गई है, क्योंकि उन्हें जलाते समय, संयंत्र के आउटलेट पर शीतलक के मापदंडों को सुनिश्चित करना मुश्किल होता है, जिससे पारंपरिक भाप-पानी चक्र का प्रभावी ढंग से उपयोग करना संभव है।
आरेख 1। ओआरसी-चक्र के साथ प्रतिष्ठानों के प्रभावी अनुप्रयोग का दायरा
वर्तमान में, प्रौद्योगिकियों में विभिन्न मापदंडों के भाप का उपयोग करके पेट्रोकेमिकल और अन्य उद्यमों की ऊर्जा दक्षता में सुधार के हिस्से के रूप में, काउंटर-प्रेशर टर्बाइनों के साथ रिडक्शन-कूलिंग इकाइयों (आरडीसी) के प्रतिस्थापन के साथ आधुनिकीकरण किया जा रहा है। इस मामले में, गर्मी आपूर्ति उद्देश्यों के लिए उपयुक्त दबाव के साथ भाप को कम कमी सीमा के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि, हीटिंग के लिए तापीय ऊर्जा की खपत है मौसमीऔर बैकप्रेशर टर्बाइनों की बिजली उत्पादन क्षमताओं को सीमित करता है, साथ ही आर्थिक दक्षता को भी कम करता है। ओआरसी प्रतिष्ठानों के उपयोग से मौसमी असमानता से दूर होना और अपनी जरूरतों की बिजली आपूर्ति के लिए अतिरिक्त समर्थन के रूप में काम करना संभव हो जाएगा।
पर हाल के समय मेंउपरोक्त तकनीकों का एक दूसरे के साथ विभिन्न संयोजनों में तेजी से उपयोग किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, सह-उत्पादन बिजली उत्पादन प्रतिष्ठानों का कनेक्शन है, जिसमें ओआरसी चक्र के साथ, और निम्न-श्रेणी की गर्मी के उपयोग के माध्यम से उपभोक्ता के लिए आवश्यक मापदंडों की तापीय ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपकरण शामिल हैं।
यदि एक स्वायत्त बिजली आपूर्ति स्थापना के हिस्से के रूप में एक हीट इंजन को हीट पंप मोड और "रेफ्रिजरेटर" मोड दोनों में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो बिजली उत्पादन प्रणाली को सस्ती विद्युत ऊर्जा, गर्मी ऊर्जा के उत्पादन के साथ एक ट्राइजेनरेशन सिस्टम में बदल दिया जाता है। , और ठंडा।
औद्योगिक उद्यमों में घनीभूत के संग्रह और वापसी के लिए सिस्टम
उद्यम की तकनीकी श्रृंखलाओं में इसके उपयोग के बाद घनीभूत भाप में निहित तापीय ऊर्जा को बाद के उपयोग के लिए अधिकतम पर वापस किया जाना चाहिए। साथ ही, बिजली उत्पादन संयंत्रों के भाप तकनीकी सर्किट को खिलाने के लिए कंडेनसेट स्वयं एक उत्कृष्ट स्रोत है, जिससे अतिरिक्त जल उपचार की आवश्यकता कम हो जाती है।
लो-ग्रेड हीट रिकवरी सिस्टम के डिजाइन और संचालन में मुख्य कार्य
एनटीपी और उपभोक्ताओं के उपलब्ध स्रोतों को जोड़ना, उनके उपयोग के विकल्प, किसी विशेष उद्यम की जरूरतों को ध्यान में रखते हुए, जबकि परियोजना की आर्थिक दक्षता सुनिश्चित करना एक जटिल इंजीनियरिंग कार्य है। इसे हल करने के लिए, रीसाइक्लिंग सिस्टम के विकास में निम्नलिखित चरण शामिल होने चाहिए:
- ऊर्जा प्रणाली का एक पूर्व-परियोजना सर्वेक्षण करना (डेटा संग्रह और ऊर्जा संतुलन का संकलन, वाद्य सर्वेक्षण),
- प्रतिष्ठानों की तकनीकी प्रक्रियाओं का मॉडलिंग, जिसके संचालन से अधिकतम ऊर्जा हानि होती है (गणितीय मॉडलिंग, चुटकी विश्लेषण),
- एनटीपी का उपयोग करते समय संसाधनों की कमी का विश्लेषण, विकल्पों का विकास और इष्टतम समाधानों का चयन,
- इस उद्यम की स्थितियों में एनटीपी का उपयोग करते समय आर्थिक सीमाओं का विश्लेषण और व्यवहार्यता अध्ययन का विकास।
एनपीटी उपयोग प्रणालियों की डिजाइन विशिष्टताएं और परिचालन विशेषताएं यह हैं कि उनमें से लगभग सभी अपने काम में कम उबलते रेफ्रिजरेंट का उपयोग करते हैं, अर्थात। वास्तव में "रेफ्रिजरेशन" प्रौद्योगिकियां। यह कोई संयोग नहीं है कि प्रशीतन मशीनों (GOST EN 378-1-2014 रेफ्रिजरेशन और हीट पंप सिस्टम। सुरक्षा और पर्यावरणीय आवश्यकताओं। भाग 1-4) के साथ एकल GOST में हीट पंप सुरक्षा मुद्दों को शामिल किया गया है। रूस में ऐसी प्रौद्योगिकियों के संचालन का अनुभव महत्वपूर्ण है।
रूस में प्रौद्योगिकी का भविष्य
कम क्षमता वाली गर्मी उपयोग प्रौद्योगिकियों की दक्षता कोई सवाल नहीं उठाती है; इसलिए, हर साल दुनिया भर में उनका तेजी से उपयोग किया जाता है। रूस में उनके धीमे कार्यान्वयन के कारण आर्थिक हैं। ऊर्जा वाहक की कम लागत और आयातित उपकरणों की अपेक्षाकृत उच्च लागत "मानक" परियोजनाओं के लिए उच्च भुगतान अवधि की ओर ले जाती है।
हालांकि, अभ्यास से पता चलता है कि प्रभावी परियोजना अर्थशास्त्र हमेशा की बात है व्यक्तिगत दृष्टिकोणऔर सिस्टम के डिजाइन और इष्टतम उपकरण और घटकों के चयन के लिए ठेकेदार का जिम्मेदार रवैया। इसके अलावा, पेबैक अवधि की गणना वर्तमान में ऊर्जा वाहक के लिए वर्तमान टैरिफ के आधार पर की जाती है, जबकि थर्मल ऊर्जा के लिए टैरिफ के आगामी उदारीकरण से उद्यमों की लागत में ऊर्जा घटक में तेज वृद्धि होने की संभावना है।
दूसरों की तुलना में कम, यह स्थिति उन कंपनियों को प्रभावित करेगी जो पहले से ही ऊर्जा लागत को अनुकूलित करना शुरू कर रही हैं, विशेष रूप से, धन्यवाद पुन: उपयोगकम संभावित गर्मी।
इगोर सोकोलोव
कंपनी के प्रमुख विशेषज्ञ "फर्स्ट इंजीनियर"