Науковий вісник НГУ

Нові комбіновані системи теплоутилізації екологоефективних котельних установок

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2025

Останнє оновлення: 25 червня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2511

Authors:

Н.М.Фіалко, orcid.org/0000-0003-0116-7673, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Р.О.Навродська*, orcid.org/0000-0001-7476-2962, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.І.Шевчук, orcid.org/0000-0001-8046-0039, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ, Україна, e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Г.О.Гнєдаш, orcid.org/0000-0003-0395-9615, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ, Україна, e-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Corresponding author e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (3): 139 - 146

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-3/139

Abstract:

Мета. Встановлення ефективності запропонованого нового технічного рішення малогабаритної та малометалоємної комбінованої теплоутилізаційної установки для газоспоживальних еколого-ефективних опалювальних котлів.

Методика. Використовувалися відомі методи теплового розрахунку котельних установок і дані експериментальних досліджень, отриманих авторами.

Результати. Запропонована для корисного використання скидної теплоти димових газів схема котельної установки із рециркуляцією газів і новою комбінованою теплоутилізаційною системою, призначеною для нагрівання таких теплоносіїв, як тепломережна вода й дуттьове повітря. Виконані розрахункові дослідження щодо основних показників теплової ефективності вказаної системи й тепловологісного стану в повітряних каналах котельної установки в різних режимах її експлуатації. Показано, що використання пропонованої системи забезпечує підвищення ККД котла та відсутність конденсатоутворення у вказаних каналах за умов рециркуляції димових газів. Одержані також показники відносної металоємності розглянутих теплообмінників-теплоутилізаторів. Виконане зіставлення розрахованих показників із відповідними показниками для відомої системи теплоутилізації з нагріванням вказаних теплоносіїв. Результати досліджень свідчать про те, що нова система із водогрійним повітронагрівачем характеризується значно меншою відносною металоємністю цього теплоутилізатора порівняно з відомою, яка комплектується газогрійним повітронагрівачем. Запропонований водогрійний повітронагрівач, завдяки застосуванню у ньому розвиненої поверхні нагрівання, є малометалоємним і висококомпактним, що є суттєвим при його конструюванні й виготовленні, а також розміщенні у стиснених умовах котелень.

Наукова новизна. Уперше запропонована та досліджена ефективність нової комбінованої теплоутилізаційної системи для опалювальних котельних установок підвищеної екологічності.

Практична значимість. Отримані результати досліджень будуть використанні для покращення екологічних і теплових характеристик котельних установок.

Ключові слова: теплоутилізація, підігрівання води, дуттьове повітря, рециркуляція димових газів

References.

1. Derii, V. O., Teslenko, O. I., & Sokolovska, I. S. (2023). Methodical approach to estimating the potential of thermal energy production by heat pump plants in case of their implementation in regional district heating systems. Energy Technologies & Resource Saving, 75(2), 44-56. https://doi.org/10.33070/etars.2.2023.03

2. Nikitin, Y., & Dutka, O. (2020). Technical and economic efficiency of combined district heating with local heat source for district hot water. Energy Technologies & Resource Saving, (1), 34-40. https://doi.org/10.33070/etars.1.2020.4

3. Efimov, A. V., Goncharenko, A. L., Goncharenko, L. V., & Esipenko, T. A. (2017). Modern technologies of deep cooling of fuel combustion products in boiler plants, their problems and solutions: monograph. Kharkiv: NTU “KhPI”. Retrieved from http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/32826

4. Condensing Economizer with Capacity Of 1 MW (n.d.). Retrieved from http://en.kge.bio/projects/installation-of-the-economizer-ia-boryspil

5. Navrodska, R. O., Fialko, N. M., Gnedash, G. O., & Sbrodova, G. O. (2017). Energy-efficient heat recovery system for heating the backward heating system water and blast air of municipal boilers. Industrial heat engineering, 39(4), 69-75. https://doi.org/10.31472/ihe.4.2017.10

6. Stepanova, A. (2016). Analysis of the application combined heat recovery systems for water heating and blast air of the boiler unit. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 38(4), 38-46. https://doi.org/10.31472/ihe.4.2016.06

7. Neves, J., & Mathiesen, B. V. (2018). Heat roadmap europe: Potentials for large-scale heat pumps in district heating. Aalborg University, Copenhagen. ISBN: 978-87-91404-96-2.

8. Goričanec, D., Ivanovski, I., Krope, J., & Urbancl, D. (2020). The exploitation of low-temperature hot water boiler sources with high-temperature heat pump integration. Energies, 13(23), 6311. https://doi.org/10.3390/en13236311

9. Coppieters, T., & Blondeau, J. (2019). Techno-Economic Design of Flue Gas Condensers for Medium-Scale Biomass Combustion Plants: Impact of Heat Demand and Return Temperature Variations. Energies, 12(12), 2337. https://doi.org/10.3390/en12122337

10.      Stepanova, A. I. (2016). Evaluation criteria of efficiency of power plants heat recovery. Energy and automation, (3), 104-112.

11.      Stepanova, A. I. (2016).The analyzis of efficiency and optimization of combined device for thermoutilyzing boiler system. Energy and automation, (1), 119-128.

12.      Fialko, N. M., Gnedash, G. O., Navrodska, R. O., Presich, G. O., & Shevchuk, S. I. (2019). Improving the efficiency of complex heat-recovery systems for gas-fired boiler installations. Scientific Bulletin of UNFU, 29(6), 79-82. https://doi.org/10.15421/40290616

13.      Tanasić, N., Stamenić, M., & Tanasić, V. (2022). Effects of Flue Gas Recirculation on NOx Emissions from Gas-Fired Utility Boilers. Current Problems in Experimental and Computational Engineering: Proceedings of the International Conference of Experimental and Numerical Investigations and New Technologies, CNNTech 2021, (pp. 319-337). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-86009-7_17

14.      Mikhailenko, V. S., Shcherbinin, V. A., Leshchenko, V. V., Kharchenk, R. Yu., & Lozhechnikova, N. V. (2020). Modeling the process of hazardous emissions formation in the exhaust gases of ship’s steam boilers. Informatics and Mathematical Methods in Simulation, 10(3-4), 154-166.

15.      Fialko, N., Navrodska, R., Shevchuk, S., & Abdulin, M. (2023). Operation features of environmentally efficient boiler plants of municipal thermal power engineering. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 45(2), 55-62. https://doi.org/10.31472/ttpe.2.2023.6

16.      Horban, K., Siryi, O., & Abdulin, M. (2021). Jet-Niche Technology Influence Potential on the Economic and Operating Parameters of the Fire-Engineering Equipment. NTU “KhPI” Bulletin: Power and Heat Engineering Processes and Equipment, (2), 10-14. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.02.02

17.      Fialko, N., Navrodska, R., Shevchuk, S., & Abdulin, M. (2023). Improving the efficiency and reliability of boiler plants operation with flue gas recirculation. Thermophysics and Thermal Power Engineering, 45(4), 62-69. https://doi.org/10.31472/ttpe.4.2023.7

18.      Aydemir, A., & Fritz, M. (2020). Estimating excess heat from exhaust gases: Why corrosion matters. Energy, Ecology and Environment, 5(5), 330-343. https://doi.org/10.1007/s40974-020-00171-5

19.      Efimov, A. V., Goncharenko, A. L., Goncharenko, L. V., & Esipenko, T. A. (2017). Modern technologies of deep cooling of combustion products of fuel in boiler plants, their problems and solutions. Kharkiv: Kharkiv Polytechnic Institute.

20.      Zuo, W., Zhang, X., & Li, Y. (2020). Review of flue gas acid dew-point and related low temperature corrosion. Journal of the Energy Institute, 93(4), 1666-1677. https://doi.org/10.1016/j.joei.2020.02.004

21.      Mlčoch, J., & Sýkora, M. (2020). Determining Criteria for Assessment of RC Structures Affected by Carbonation-Induced Corrosion. Key Engineering Materials, 868, 3-9. https://doi.org/10.4028/
www.scientific.net/KEM.868.3

• < Попередня
• Наступна >