Розробка схеми відбору частини теплової енергії з контуру охолодження кожуху доменної печі для опалення приміщень господарсько-побутового призначення
Нікіта Ігорович Альберт
Криворізький національний університет, Кривий Ріг
Альона Миколаівна Ялова
Криворізький національний університет, Кривий Ріг
Вступ
У сучасних реаліях енергетики світу та України одним з векторів розвитку є ефективне використання наявних енергоресурсів, одним з методів ефективного використання Енергоресурсів є так звані ВЕР- вторинні енергетичні ресурси, це побічні від основного виробництва ресурси що можна використовувати у енергетиці наприклад тепло від лінії охолодження машин та агрегатів, або як у даному випадку цілих виробничих систем таких як Доменна піч.
В об’ємі такої установки як доменна піч наявна дуже велика система охолодження як самої печі так і інших частин комплексу що контактують з високими температурами що відходять від чавуну та шлаку.
У своїй більшості температура від системи охолодження найчастіше просто утилізується у градирнях доменного комплексу ніяк не використовуючись у об’ємі додаткових задач по енергозбереженню що відходить від тенденцій виробничих та енергетичних моделей розвитку.
У наступну чергу велика теплова енергія що по суті просто викидається в атмосферу також має хоч і не дуже значні але усе ж наслідки для екології регіону де знаходиться виробництво.
Саме тому розробка системи з використанням теплової енергії з контуру охолодження кожуху доменної печі для опалення приміщень господарсько-побутового призначення е перспективним напрямом для розвитку енергетики у масштабі металургійних комплексів.
Мета та задачі
Основною метою роботи є розробка принципової схеми для відбору та застосування теплової енергії з контуру охолодження доменної печі для опалення приміщень доменного цеху. Адміністративно-побутові приміщення, майстерні, склади що потребують опалення.
Схема що розробляється являє собою принциповий погляд на ситуацію з використанням теплової енергії як ВЕР з урахуванням потреб цеху в опаленні, потреб економії класичних енергоресурсів таких як, природний газ та дизпаливо або електроенергія що звичайно використовуються у цих цілях.
Однією з задач що ставилися у цій роботі це урахування можливостей включення даної системи у уже існуючі доменні комплекси, нові комплекси будуються досить рідко, а реконструкції існуючих проводяться регулярно, але вони можуть накладати обмеження на конструкцію застосування даної схеми, що і потрібно урахувати у побудові принципової схеми, дана змінна вливає на практичне значення роботи де економічна та енергетична доцільність є основними факторами для запровадження конструкцій в роботу комплексу.
Матеріали і методи
Дана робота є в певній мірі інновацією в використанні ВЕР теплова енергія контуру охолодження кожуху доменної печі, у відкритих джерелах немає згадок про подібне використання даної енергії у якості ВЕР.
Через відсутність достатнього світового досвіду по даній темі основними джерелами для аналізу у даній роботі були розглянуті існуючі у світі та Україні технології охолодження доменних печей, та існуючі та популярні схеми парового опалення.
Також у для роботи були проаналізований досвід реконструкцій доменних комплексів для розуміння реалій запровадження подібної схеми що повинно підняти практичну цінність роботи.
Результати
У ході роботи проаналізувавши існуючі системи охолодження води з контуру охолодження доменної печі були виявлені конструктивні фактори що впливають на конструктив розроблюваної схеми та накладають свої корективи, так можна сказати що водний контур з печі не може змішуватися з іншим водним контуром, зона контакту цих контурів повинна бути виконана з якісних матеріалів що не будуть впливати на якість води яка йде на піч.
Схема передачі тепла з води на воду серед існуючих технологічних найкращою є бойлерна схема що максимально відповідає нашим вимогам до технології передачі тепла, окрім того бойлерні установки вже найчастіше присутні у доменному виробництві як складова частина охолодження води з контуру печі та є проміжною частиною до градирень.
У масштабі реконструкцій доменних цехів а саме реконструкцій бойлерних установок розширення бойлеру шляхом додавання додаткового контуру який піде на опалення приміщень цеху найчастіше не може бути можливий. Так як загальна номінальна потужність оновленого бойлеру на 2 контури значно перевищувати минулі показники, так як другий контур у неопалювальний період не буде працювати, а контур охолодження печі встановлений раніше буде працювати з тією самою потужністю, так як влітку охолоджувати піч буде лише він. А отже єдиним правильним шляхом що не буде впливати на роботу цеху у негативному форматі та надасть можливість зняти теплову енергію та направити її на потреби цеху це будування додаткової бойлерної, номінальної потужності якої буде достатньо на опалення приміщень цеху.
А отже у побудові принципової схеми беремо до уваги наступне, вода з печі надходить на бойлерну опалення цеху повертається у систему очищеної води надходить у бойлерну охолодження де температура та тиск вирівнюються до необхідних для технологічного процесу печі значень.
Висновки
Отже у даній роботі була розроблена принципова схема відбору тепла з контуру охолодження доменної печі для опалення приміщень господарсько-побутового призначення. Де раніше просто утилізуєме в атмосферу тепло буде використано з ціллю економії класичних енергоресурсів, що у сучасних екологічних та енергетичних тенденціях є основним шляхом розвитку, та надає більші гарантії енергетичної безпеки підприємства.
Посилання
- Гічов Ю. О. Вторинні енергоресурси промислових підприємств. Частина І : конспект лекцій. Дніпропетровськ : НМетАУ, 2012. 56 с.
- Н. В. Ливитан. Конспект лекций по дисциплине «Теплоэнергетика» : конспект лекцій. Днепропетровск : Национальная металлургическая академия Украины, 2005. 35 с.
