Modelování systémů pro termické zpracování odpadů včetně využití tepla - III.

Modelling of Systems for Thermal Processing of Wastes Including Heat Recovery - III.

výzkumná zpráva

čeština

Předkládaná práce je tvořena dvěma články - Simple Computational Tool for Calculation of Units for Thermal Processing of Wastes [4] a Simple Mathematical Model of Heat Recovery Steam Generator [5]. Oba články se skládají z části výkladové a z případové studie. Ve výkladové části je detailně rozpracována analýza návrhu kotle (podle tématického zaměření článku) doplněná úplným matematickým popisem. Případová studie slouží k demonstraci výpočtu a interpretaci výsledků na základě předem definovaného zadání z technické praxe. Těžištěm článku Simple Computational Tool for Calculation of Units for Thermal Processing of Wastes je analýza vlivu vybraných důležitých faktorů na celkovou bilanci kotle, která je součástí případové studie Case Study. Konkrétně se jedná o vliv tlaku syté páry v kotli (vliv výparného tepla), teploty přehřáté páry, teploty spalin na výstupu z kotle a kapacity spalovny (resp. průtoku spalin) na množství generované páry kotle, přičemž se kontroluje teplotní rozdíl mezi teplotou syté páry a teplotou spalin na výstupu z výparníku - DTPINCH (viz obr. Figure 3, s.13). Význam této důležité charakteristiky kotle je blíže popsán v kapitole Design Calculations. Blokové schéma bilance kotle je uvedeno na obr. Figure 4, s.15. Podstatou článku Simple Mathematical Model of Heat Recovery Steam Generator je poměrně detailní návrh hlavních rozměrů všech tří sekcí kotle na odpadní teplo (přehřívák, výparník a ekonomizér) za předpokladu, že tyto jsou za sebou řazeny v tomto sledu. Výpočet lze použít pro návrh konvekčních sekcí kotle, přičemž trubky výparníku nebo ekonomizéru mohou být hladké nebo příčně žebrované. Výpočet žebrovaných trubek se jeví výhodný použít u takových aplikací, kde lze předpokládat nižší teploty spalin (nižší celkové teplotní zatížení trubek) a vysokou čistotu spalin za účelem intenzifikace přenosu tepla a snížení teplosměnné plochy. Důležitým aspektem při návrhu kotle je tlaková ztráta na straně spalin, která je součástí výpočtu a slouží jako kontrolní parametr při návrhu nového zařízení. Dle [3] by výpočet tlakových ztrát měl být prováděn paralelně s tepelným výpočtem, neboť velikost tlakových ztrát je rozhodujícím způsobem ovlivněna rychlostí proudění, resp. průřezem spalinového kanálu. Cílem práce je vytvořit takový výpočtový model kotle na odpadní teplo, aby sloužil především jako pracovní pomůcka pro projektanty technologických linek zneškodňování odpadů, byl srozumitelný a jednoduše modifikovatelný v reálném čase.

This works consists of two papers that were published at 7th Conference on Process Integration, modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction PRES 2004.

rekuperace tepla

Heat recovery steam generator, computational model, mass and heat balances, heat transfer equation, design and performance calculations.

ŠPONAR, M.; BÉBAR, L.; STEHLÍK, P.

6. 12. 2004

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Ústav procesního a ekologického inženýrství

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Ústav procesního a ekologického inženýrství

46

http://www.fme.vutbr.cz/ustavy/UPEI