Баланс теплоты и эксергии в утилизационной системе по внешним потокам

Результаты балансового расчета по элементам утилизационной системы

Таблица 3.3

Элемент утилизационной системы Переданное количество теплоты, кВт Воспринятая теплота, кВт Потери теплоты, кВт Переданная эк-сергия, кВт Воспринятая эксергия, кВт Потери эксергии, кВт Тепловой КПД, % Эксергетический КПД, %
12 78,9
14 89,7
13 86,1
15 66,4
16 72,1
17 86,8
6 47,4
7 11 775
8 69,5
1 99,9 97,6
91,5
4 86,4
20 98,1 75,2
19 84,1
18 84,1
3а 21 468 97,4 52,7
Итого 97,53 78,45

 

Таблица 3.4

 

Поток Подведенная теплота, кВт Подведенная эксергия, кВт Поток Отведенная теплота, кВт Отведенная эксергия, кВт
Дымовые газы в элемент 6 Дымовые газы из элемента 6
Дымовые газы в элемент 7 Дымовые газы из элемента 7
Парогазовая смесь в элемент 8 142 073 Парогазовая смесь из элемента 8
Конденсат контактного газа в элемент 13 Конденсат контактного газа из элемента 13
Конденсат контактного газа в элемент 14 68 116 Конденсат контактного газа из элемента 14
Вода в элемент 2 Конденсат контактного газа из элемента 15
Оборотная вода в элемент За Конденсат контактного газа из элемента 16
Изоамиленовая фракция в элемент 20 Вода из элемента 2
Вода в элемент 19 Оборотная вода из элемента За 69 177
Питательная вода циркуляционной системы Изоамиленовая фракция из элемента 20
Паровой конденсат со станции испарения Питательная вода для КУ
Конденсат контактного газа в элемент 12 Вторичный пар
Захоложенная вода в элементе За 22 152 Вода из элемента 19
— — — Конденсат контактного газа из элемента 12
— — — Захоложенная вода из элемента За
— — — Подпиточная вода после элементов 16 и 75
Итого 568 182 Итого 561 984
Тепловой КПД, %      
Эксергетический КПД, %        

 

Эксергетический КПИ

 

(3.11)

 

 

Здесь ΔQiпол и ΔЕiпол — полезное, в соответствии с назначением системы, изменение теплоты и эксергии потока в i-м элементе схемы, кВт; ΔQiпод и ΔЕiпод — убыль теплоты и эксергии греющего потока в i-м элементе схемы; ΔQsпол и ΔЕsпол— теплота и эксергия потока 5, появившегося в результате реализации энергосберегающего мероприятия (например, теплота и эксергия потока пара вторичного вскипания).

 

 

Рис. 3.8. диаграммы потоков теплоты (а) и эксергии (б) утилизационной системы

 

Необходимо отметить, что изменения теплоты и эксергии потоков в элементах схемы не включаются как в полезный эффект, так и в затраты, если элементы, в которых происходит изменение, являются промежуточными звеньями между элементами—источниками ВЭР и элементами—потребителями. Промежуточные звенья в данном случае считаются дополнительными «сопротивлениями». Это не относится к элементам утилизационной системы, изменяющим значения количества теплоты и эксергии потоков, направляемых непосредственно на технологию или непосредственно в системы отопления и горячего водоснабжения. Например, на рис. 3.5 промежуточными являются все элементы, кроме 1, 2, За, 20.

Коэффициент полезного использования эксергии (табл. 3.5) в утилизационной системе составляет 35%, коэффициент полезного использования эксергии — 59%. Это связано с тем, что не учитывалось полезное использование теплоты и эксергии потока воды температурой 70 °С после теплообменника 19. В действительности КПИ утилизационной системы будут значительно выше, так как на производстве всегда имеются нагрузки для предварительного подогрева технологических потоков, горячее водоснабжение и отопление.

В результате проведения предлагаемых энергосберегающих мероприятий, главной целью которых было улучшить использование ВЭР, тепловой коэффициент полезного действия стадии дегидрирования изоамиленов увеличился на 1,19 % и составил 93,34 %. Эксергетический коэффициент полезного действия увеличился на 7,31 % и составил 56,17 %.