Теплоэнергетическая установка с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМОЙ ГЛУБОКОЙ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ И СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ(71) Заявитель Кащеев Владимир Петрович(72) Авторы Кащеев Владимир Петрович Жидович Иван Станиславович Кащеева Ольга Владимировна Сорокин Владимир Николаевич Пронкевич Елена Васильевна(73) Патентообладатель Кащеев Владимир Петрович(57) Теплоэнергетическая установка с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов, содержащая теплообменники, блоки очистки и нейтрализации вредных веществ, вентиляторы для подачи вентиляционных выбросов, дымосос для транспортировки дымовых газов, связывающие их трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, линию теплоснабжения потребителя теплоты, включающую собирающий и раздающий коллекторы, трубопровод, соединяющий эту линию теплоснабжения с системой прямой и обратной сетевой воды из котельной, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сборную емкость для смешения дымовых газов, вентиляционных выбросов и атмосферного воздуха, тепловой насос, испарительная зона которого является холодильником этой смеси газов, а его конденсатная зона является частью линии теплоснабжения потребителя теплоты, сепаратор для разделения жидкой и газообразной фаз смеси, нейтрализующие устройства для раздельного снижения концентраций вредных веществ, находящихся в выделенных газообразной и жидкой частях смеси, трубопровод для периодической подачи в топку котла воздуха с повышенной концентрацией вредных веществ из газовых фильтров при их регенерации.(56) 1. Тепловые и атомные электростанции Справочник / Под общ. ред. чл.-корр. РАН А.В.Клименко и проф. В.М.Зорина. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. Издательство МЭИ,2003. - С. 58-64. 2. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции Учебник для вузов / Под ред. В.Я.Гиршфельда,-3-е изд., перераб. и доп. - М Энергоатомиздат, 1987. - . 259. 3. Баженов М.И., Богородский А.С., Сазанов Б.В., Юренев В.П. Промышленные тепловые электростанции Учебник для вузов / Под ред. Е.Я.Соколова. - 2-е изд., перераб. М Энергия, 1979. - С. 199. 4. Патент РФ 1.813.999, МПК 24 3/16,7/06, 1993. 5. А.с. РФ 1.768.881, МПК 24 3/16,24 15/20, 1993. 6. Патент РФ 2.202.732, МПК 22 33/18, 2003 (прототип). Полезная модель относится к области утилизации теплоты и уменьшения вредных выбросов, возникающих в жилых зданиях и сопровождающих работу большого количества промышленных предприятий, в частности теплоэнергетических объектов, прежде всего теплогенерирующих установок малой мощности, расположенных в густонаселенных жилых районах, не имеющих централизованного теплоснабжения. При сгорании органического топлива в котельных или других теплогенерирующих установках образуются значительные количества вредных веществ. К ним, прежде всего,относятся оксид углерода , сернистый ангидрид 2, оксиды азотаи 2, пятиокись ванадия, бенз(а)пирены, сажа, пыль 1. Для охраны здоровья людей, сохранения животного и растительного мира установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК) в атмосферном воздухе,которые являются практически безвредными для людей, животных, растительности. Для того, чтобы не были превышены относительно ПДК концентрации вредностей на уровне дыхания, требуется уменьшение концентраций вредностей в дымовых газах на четыре порядка (примерно в 10 тысяч раз) 1. Такую степень очистки дымовых газов по оксидам серы, в частности, нельзя обеспечить ни одним известным промышленным способом лучшие сероулавливающие установки могут снизить концентрацию лишь в 10-20 раз 2. Поэтому природоохранные мероприятия на ТЭС для снижения концентрации вредных веществ включают две обязательные стадии - очистку в возможных пределах дымовых газов в газоочистных устройствах и последующее рассеивание остаточных вредностей за счет турбулентной диффузии при размешивании в больших объемах атмосферного воздуха. Наилучшее рассеивание вредных веществ в атмосфере достигается при отводе всех дымовых газов через одну трубу. Дымовая труба ТЭС представляет собой сложное и дорогостоящее сооружение 3. Чтобы не было выпадения жидкой фазы в самой трубе или вблизи ее, температуру уходящих дымовых газов держат высокой (110-120 С - при работе на природном газе, 160-180 С - при работе на высокосернистом мазуте). Отсюда большие потери теплоты - тепловое загрязнение окружающей среды. Известно устройство для очистки воздуха от вредных веществ, образуемых при сварочных работах 4. Оно содержит отсасывающее устройство, блок производства сжатого воздуха и водного аэрозоля, очищающие фильтры. При этом воздух с вредными веществами отсасывают из зоны сварки, смешивают его со сжатым воздухом и водным аэрозолем, затем перемещают полученную смесь через фильтры из произвольно ориентированной в пространстве литой стружки из нержавеющих материалов и обожженного при температуре 1000-1200 С порошкового диатомита. Это устройство дорогостоящее, так как требуется специальная система получения сжатого воздуха, специального аэрозоля, к тому же оно применимо только при малых количествах вредных веществ. 2 81542012.04.30 Известно устройство для очистки вентиляционных выбросов от продуктов неполного сгорания газов и кухонных выделений (дурные запахи, копоть, жировые частицы, микробы и другие вредные вещества) 5, включающее ионизирующее устройство, систему увлажнения газов, блок дросселирования и удаления осевших частиц. Процесс в нем производится путем зарядки взвешенных в вентиляционных выбросах частиц, их последующего осаждения на электродах, при этом осуществляется одновременно контактное инерционное осаждение взвешенных заряженных частиц и насыщение(обогащение парами воды) вентиляционных выбросов на поверхности воды с нанесенным поверхностно-активным веществом (т.е. обладающим свойствами обычного мыла или стирального порошка), путем создания дополнительного аэродинамического сопротивления в электростатическом поле. Недостатком этого устройства является малая емкость фильтров, что приводит к их частой замене, что значительно удорожает установку. Насыщение воздуха парами воды улучшает качество удаления вредных веществ и кухонных запахов, но сокращает поглотительную емкость фильтров, что еще более удорожает установку. Теплота вентиляционных выбросов не используется, а загрязняет окружающую среду. Известно устройство - теплоэнергетическая установка с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов, содержащая теплообменники,блоки очистки и нейтрализации вредных веществ, вентиляторы для подачи вентиляционных выбросов, дымосос для транспортировки дымовых газов, связывающие их трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, линию теплоснабжения потребителя теплоты,включающую собирающий и раздающий коллекторы, трубопровод, соединяющий эту линию теплоснабжения с системой прямой и обратной сетевой воды из котельной 6, принятое за прототип. Устройство может быть использовано при работе автономной системы теплоснабжения зданий, оборудованной котлами. Особенностью устройства является возможность глубокого охлаждения дымовых газов при отводе теплоты от них в нескольких агрегатах в рекуперативном теплообменнике,в контактно-поверхностном экономайзере. Установка имеет блок для очистки охлажденных продуктов сгорания поглотительным раствором, агрегат для дальнейшей утилизации теплоты очищенных продуктов сгорания с выделением из них конденсата водяных паров и поддержанием заданной концентрации поглотителя в рециркуляционном потоке. В котле при этом топливо горит в среде увлажненного дутьевого воздуха. Газы удаляют в атмосферу под напором лопаточного нагнетателя через последовательно расположенные водяной экономайзер, контактно-поверхностный экономайзер, осушитель, рекуперативный газоподогреватель, где повышают их температуру выше температуры точки росы, и дымовую трубу. Воздух, подогретый и увлажненный в контактно-поверхностном воздухоподогревателе, подают вентилятором в топку в количестве, необходимом для сжигания топлива. Также особенностью данного устройства по сравнению с традиционными является то, что в цикл введена вода с целью понижения температуры горения топлива для уменьшения образования окислов азота и лучшего выделения вредных веществ, переводя часть из них в жидкую фазу. Также отличием является то, что в дымовые газы введен воздух для того, чтобы кислородом, содержащимся в нем, окислить монооксиды углерода и азота и перевести их в диоксиды, а сернистый ангидрид - в серный. Существенным недостатком вышеуказанного устройства является значительное удорожание производимой котельной установкой продукции - теплоты. Даже простое удаление вредных веществ из дымовых газов пропусканием их через водо-известковый раствор,как это делают во Франции, существенно удорожает производимую на таких ТЭС электроэнергию (примерно в два раза). Задачей полезной модели является удешевление стоимости теплоты, производимой автономной системой теплоснабжения зданий, уменьшение загрязнения атмосферы от вредных газовых выбросов и снижение теплового загрязнения окружающей среды при ра 3 81542012.04.30 боте систем теплоснабжения, вентиляции зданий, вентиляции их внутренней и наружной канализационной сети при повышении надежности их работы. Поставленная задача достигается тем, что теплоэнергетическая установка с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов, содержащая теплообменники, блоки очистки и нейтрализации вредных веществ, вентиляторы для подачи вентиляционных выбросов, дымосос для транспортировки дымовых газов, связывающие их трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, линию теплоснабжения потребителя теплоты, включающую собирающий и раздающий коллекторы, трубопровод,соединяющий эту линию теплоснабжения с системой прямой и обратной сетевой воды из котельной, дополнительно содержит сборную емкость для смешения дымовых газов, вентиляционных выбросов и атмосферного воздуха, тепловой насос, испарительная зона которого является холодильником этой смеси газов, а его конденсатная зона является частью линии теплоснабжения потребителя теплоты, сепаратор для разделения жидкой и газообразной фаз смеси, нейтрализующие устройства для раздельного снижения концентраций вредных веществ, находящихся в выделенных газообразной и жидкой частях смеси, трубопровод для периодической подачи в топку котла воздуха с повышенной концентрацией вредных веществ из газовых фильтров при их регенерации. При работе устройства в сборной емкости - узле для смешения дымовых газов, вентиляционных выбросов и атмосферного воздуха дымовые газы смешивают с вентиляционными выбросами и атмосферным воздухом, а в тот период, когда не работают котлы или другие теплогенерирующие устройства на органическом топливе, а работают электро- или другие нагреватели, смешивают вместе вентиляционные выбросы и атмосферный воздух,образовавшуюся смесь газов охлаждают, пропуская ее через холодильник - зону охлаждения - испарительную зону теплового насоса, затем в сепараторе для разделения жидкой и газообразной фаз смеси разделяют сконденсировавшиеся и несконденсировавшиеся компоненты смеси, очистку полученных фракций производят раздельно в своих нейтрализующих устройствах, воздух с повышенной концентрацией вредных веществ, полученный при пропуске его через газовые фильтры при их регенерации после исчерпания их обменной емкости, подают по трубопроводу в топку котла для нейтрализации. Очищенную газовую смесь выбрасывают в атмосферу, нейтрализованные жидкие вещества направляют в канализацию. В отопительном периоде для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения используют теплоту дымовых газов, вентиляционных выбросов и окружающего атмосферного воздуха и энергию, выделяющуюся в тепловом насосе и электро- или других нагревателях, если они есть и работают, а в межотопительном периоде для горячего водоснабжения используют теплоту вентиляционных выбросов и окружающего атмосферного воздуха и энергию, выделяющуюся в тепловом насосе и электро- или других нагревателях, если они есть и работают. Команды для подачи в смесь определенного количества атмосферного воздуха, для регенерации фильтров, включения и отключения исполнительных органов, изменения расходов сред, мощностей подают при помощи исполнительно - аналитического комплекса. При смешении газов атмосферный воздух добавляют в таких количествах, чтобы температура образовавшейся смеси находилась в интервале (7,5-20) С, так как это позволяет использовать надежные и дешевые тепловые насосы. При использовании другого интервала температур стоимость установки возрастает. В испарительной зоне теплового насоса смесь газов охлаждают на (5-15) С, так как это позволяет обеспечить оптимальный режим работы вышеуказанных тепловых насосов, что повышает эффективность их работы,то есть КПД, удлиняет межремонтный период, удешевляет их эксплуатацию. После исчерпания обменной емкости газовых фильтров-поглотителей их регенерируют, пропуская через них теплый воздух с температурой (50-70) С, а затем этот воздух с повышенной концентрацией вредных веществ подают в топку котла для нейтрализации. При меньшей температуре процесс регенерации происходит слишком медленно, а при большей нужно 4 81542012.04.30 использовать дорогостоящие устройства. Причем, затрачивая 1 кВт электроэнергии, тепловой насос производит 3-4 кВт тепловой энергии. В предлагаемом устройстве - теплоэнергетической установке с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов, по сравнению с прототипом, положительный эффект достигается за счет того, что технологическая схема значительно упрощена, что повышает ее надежность, значительно ее удешевляет. Так как не нужно подогревать дымовые газы перед их выбросом в дымовую трубу, уменьшены потери теплоты. Наоборот, их охлаждают, а теплота после повышения ее потенциала в тепловом насосе может быть использована для горячего водоснабжения или других целей. Концентрация вредных веществ в выбрасываемых газах понижена до ПДК, поэтому труба может быть небольшой, типа обычной вентиляционной. И при установке на крыше жилого дома не портит его вид, стоит дешево. В прототипе же у котельной должна быть высокая дымовая труба. Если используемая котельная - крышная (то есть на чердаке здания находится котельная-автомат, как это принято на Западе), то высокую дымовую трубу не всегда можно соорудить в городе при плотной застройке, к тому же такая труба стоит дорого. На фигуре показана принципиальная схема реализации предлагаемого устройства. Схема включает котельную 1 с водогрейными котлами, линию подачи 2 дымовых газов этой котельной 1 в сборную емкость 3 для газообразных выбросов, систему вентиляции 4 здания, линию подачи 5 вентиляционных выбросов этой системы в емкость 3,систему 6 вентиляции канализационной (внутренней и наружной) сети здания и линию 7 для отвода ее продукции в сборную емкость 3, линию 8 подачи в емкость 3 атмосферного воздуха с вентилятором 9 и регулирующим устройством 10, вентилятор 11 для подачи созданной смеси газов и паров в холодильник - испарительную зону 12 теплового насоса 13, сепаратор 14 для разделения жидкой и газообразной фаз смеси (блок разделения газообразной и жидкой фракций) после охлаждения смеси, очистное устройство 15 для обезвреживания газообразных фракций смеси, очистное устройство 16 для нейтрализации жидких фракций смеси, линию 17 подачи очищенных газов в дымовую трубу 18 с дымососом, конденсатную зону 19 теплового насоса 13, через которую проходит линия 20 теплоснабжения потребителя 21 теплоты, имеющая водяной насос 22, собирающий коллектор 23 для смешения горячей воды из котельной 1 (прямая сетевая вода) с линией 24 для осуществления этого, раздающий (распределительный) коллектор 25 с линией 26 подачи для подачи в котельную 1 части воды, охлажденной потребителем 21 теплоты (обратная сетевая вода). Система оборудована линией 27 подачи в котельную 1, в топку котла, воздуха с повышенной концентрацией вредных и дурно пахнущих веществ после регенерации им обменной емкости очистного устройства 15 газовых фильтров, линией 28 для транспортировки нейтрализованных жидких веществ в канализацию, имеет исполнительно - аналитический комплекс 29. Также система оборудована блоком 30 для выделения и обезвреживания из жидких отходов твердых фракций (сажи, шлама и т.д.) с линией 31 для транспортировки их в мусоросборник. Предлагаемая система работает так. В сборную емкость 3 по линии 2 дымососом подают дымовые газы из котельной 1, вентилятором по линии 5 - вентиляционные выбросы жилых домов и по линии 7 - внутренней и наружной канализационной сети или промышленных предприятий, и по линии 8 - атмосферный воздух. В образовавшейся смеси достаточно влаги, так как вентиляционные выбросы жилых домов содержат около 80 , а из внутренней и наружной канализационной сети - около 100 влаги. Причем количество вентиляционных выбросов жилых зданий примерно в 4 раза больше количества дымовых газов, а объем вентиляционных выбросов канализационной сети составляет примерно 1 от объема бытовых вентиляционных выбросов. Влага есть и в дымовых газах (при сгорании газового топлива). Поэтому специально добавлять воду в образовавшуюся смесь газов не нужно. Как известно, для окисления оксидов в диоксиды нужен кислород. В вентиляционных выбросах кислород имеется, и в количествах, достаточных для окисления окси 5 81542012.04.30 дов дымовых газов, если просто смешать дымовые газы котельной жилого дома и выбросы его вентиляции и канализационной сети. Добавление в смесь газов атмосферного воздуха позволяет уменьшить в выбрасываемых в атмосферу газах концентрации тех вредных веществ, которые трудно или почти неуловимы простыми способами. Образовавшуюся смесь пропускают через испарительную зону 12 теплового насоса 13, где происходит ее охлаждение ниже точки росы, что приводит к конденсации части влаги. Большая часть вредных веществ переходит в эту сконденсировавшуюся влагу (почти все кислоты, углеводороды, формальдегиды, сажа и т.д.). Затем в узле - сепараторе 14 разделяют сконденсировавшиеся и несконденсировавшиеся компоненты смеси. Очистку полученных фракций производят раздельно (газов - в очистном устройстве 15, жидкостей - в очистном устройстве 16), что ее значительно упрощает и удешевляет - кислоты можно нейтрализовать щелочью, газы можно очистить на различных фильтрах. Очищенная газовая смесь выбрасывается в атмосферу по линии 17, нейтрализованные жидкие вещества направляют в канализацию по линии 28. Так как в выбрасываемых в атмосферу газах после очистки концентрации вредных веществ не превышают ПДК, к тому же они имеют низкую температуру (порядка 2-15 градусов Цельсия) и в них нет агрессивных веществ,могущих разрушать газовый тракт, то эти газы можно удалять в атмосферу через обычную вентиляционную трубу или же через вытяжную дымовую трубу 18 высотой 3-6 м. В отопительном периоде для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения используют теплоту дымовых газов, вентиляционных выбросов и окружающего атмосферного воздуха и энергию, выделяющуюся в тепловом насосе 13, а в межотопительном периоде для горячего водоснабжения используют теплоту вентиляционных выбросов, окружающего атмосферного воздуха и энергию, выделяющуюся в тепловом насосе 13. Тепловой насос 13 повышает температурный уровень низкопотенциального тепла, что позволяет использовать его для горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий. Команды для подачи в смесь определенного количества атмосферного воздуха, для регенерации фильтров, включения и отключения исполнительных органов, изменения расходов сред, мощностей дает исполнительно-аналитический комплекс 29, анализирующий текущую ситуацию. Пример использования предлагаемого технического решения и технико-экономическая оценка эффективности предложения на этом примере (с учетом общепринятых норм). Расчетные условия. Теплопотребитель - жилой дом в окрестностях г. Минска, где нет системы централизованного теплоснабжения, общей площадью 3600 м 2, количество квартир - 50, число жителей - 140 человек. 1. Тепловая нагрузка отопление - 180 кВт, горячее водоснабжение (среднечасовое за сутки) - 30 кВт. 2. Базовый источник теплоснабжения жилого дома - котельная с котлами на природном газе суммарной теплопроизводительностью 300 кВт (2150 кВт). Тепловые потоки 1. Количество вытяжного воздуха из помещений жилого дома - 1375 м 3 /час (из расчета 27,5 м 3 /час на 1 квартиру) со средней температурой 18 С. 2. Количество дымовых газов, образующихся при сжигании природного газа в котельной при тепловой нагрузке 210 кВт - 252 м 3/час (из расчета 120 нм 3/час природного газа на выработку 1000 кВт-ч и 10 м 3/час дымовых газов при сжигании 1 нм 3/час природного газа) с температурой 110 С при тепловой нагрузке 180 кВт - 216 м 3/час (из расчета 120 нм 3/час природного газа на выработку 1000 кВт-ч и 10 м 3/час дымовых газов при сжигании 1 нм 3/час природного газа) с температурой 110 С. 3. Усредненное количество вентиляционного воздуха, проходящего через канализационные стояки жилого дома - 300 м 3/час с температурой 20 С. 6 81542012.04.30 4. Расчетная температура наружного воздуха для г. Минска - минус 24 С (согласно СНиП). 5. Средняя за отопительный период температура наружного воздуха для г. Минска минус 1,5 С (согласно СНиП). 6. Продолжительность отопительного периода для г. Минска - 204 сутки/год (согласно СНиП). Экономические показатели 1. Удельные капитальные вложения на сооружение котельной на природном газе 120 долл./кВт. 2. Удельные капитальные вложения на сооружение установки утилизации на основе теплового насоса - 300 долл./кВт. 3. Удельные капитальные вложения на сооружение установки очистки и нейтрализации конденсата, смеси охлажденных дымовых газов и вентвыбросов - 150 долл./кВт. 4. Удельные капитальные вложения на сооружение установки, обеспечивающей равный экологический эффект очистки дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети традиционным способом (оценка по результатам анализа стоимости возможных к применению устройств), - 250 долл./кВт. 5. Ежегодные затраты на амортизацию и обслуживание котельной - 8 от капитальных вложений. 6. Ежегодные затраты на амортизацию и обслуживание установки утилизации на основе теплового насоса - 5 от капитальных вложений. 7. Ежегодные затраты на амортизацию и обслуживание установки очистки и нейтрализации конденсата, смеси охлажденных дымовых газов и вентвыбросов - 12 от капитальных вложений. 8. Ежегодные затраты на амортизацию и обслуживание вентиляционных установок и установок, обеспечивающих равный экологический эффект очистки дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети традиционным способом (оценка по результатам анализа стоимости возможных к применению устройств), - 10 от капитальных вложений. 9. Стоимость 1 нм 3 природного газа (ожидаемая к моменту пуска в эксплуатацию предлагаемой системы) - 200 долларов. 10. Стоимость 1 МВт-ч (ожидаемая к моменту пуска в эксплуатацию предлагаемой системы) потребительский тариф-100 долларов расходуемого тепловым насосом (разрабатываемый в настоящее время льготный тариф, стимулирующий применение энергосберегающего оборудования) - 50 долларов. 11. Эксплуатационные расходы 1. Ежегодное потребление тепла на отопление дома - 402,9 МВт-ч. 2. Ежегодное потребление тепла на горячее водоснабжение - 259,2 МВт-ч. 3. Количество сбросного тепла, отбираемого с применением теплового насоса - 25 кВт,4. Теплопроизводительность утилизационной установки с тепловым насосом - 30 кВт. 5. Единовременные капитальные вложения на сооружение котельной с котлами суммарной теплопроизводительностью 300 кВт (2150 кВт) - 36 тыс. долл. 6. Единовременные капитальные вложения на сооружение котельной с котлами суммарной теплопроизводительностью 200 кВт (2100 кВт) - 24 тыс. долл. 7. Единовременные капитальные вложения на сооружение установки утилизации на основе теплового насоса - 9 тыс. долл. 8. Единовременные капитальные вложения на сооружение установки очистки и нейтрализации конденсата, смеси охлажденных дымовых газов и вентвыбросов - 3,75 тыс. долл. 9. Единовременные капитальные вложения на сооружение вентиляционных установок подачи дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети (в 7 81542012.04.30 предположении, что вентиляционные установки для обоих сравниваемых вариантов одинаковы) - 5 тыс. долл. 10. Единовременные капитальные вложения на сооружение установки, обеспечивающей равные комфортные условия в вентилируемых помещениях здания и экологический эффект от очистки дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети традиционным способом (оценка по результатам анализа стоимости возможных к применению устройств), - 113 тыс. долл. 11. Суммарные капитальные вложения на теплоснабжение здания от котельной (традиционное решение) с сооружением установки, обеспечивающей равные комфортные условия в вентилируемых помещениях здания и экологический эффект от очистки дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети, - 473 тыс. долларов. 12. Суммарные капитальные вложения на теплоснабжение здания по предлагаемому решению - 41,75 тыс. долларов. 13. Ежегодный расход природного газа на выработку теплоты на отопление и горячее водоснабжение от котельной (Вуд.120 нм 3/МВт-ч) - 79,5 тыс. нм 3 на отопление от котельной (Вуд.120 нм 3/МВт-ч) - 48,3 тыс. нм 3. 14. Ежегодный расход электрической энергии для выработки теплоты на горячее водоснабжение, потребляемой установкой утилизации на основе теплового насоса (при коэффициенте трансформации тепла в тепловом насосе, равном 3,2), - 81,0 МВт-ч. 15. Ежегодный расход электрической энергии вентиляционными установками подачи дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети в установку утилизации на основе теплового насоса (в предположении, что расходы электроэнергии на работу вентиляционных установок для обоих сравниваемых вариантов одинаковы) - 17,5 МВт-ч. 16. Стоимость природного газа, потребляемого на выработку теплоты на отопление и горячее водоснабжение от котельной - 15,9 тыс. долл. на отопление от котельной (Вуд. - 120 нм 3/МВт-ч)-9,7 тыс. долл. 17. Стоимость электрической энергии, расходуемой тепловым насосом - 4,1 тыс. долл. вентиляционными установками (для обоих сравниваемых вариантов) - 1,75 тыс. долл. 18. Ежегодные затраты на амортизацию и обслуживание котельной с котлами суммарной теплопроизводительностью 300 кВт - 2,9 тыс. долл. котельной с котлами суммарной теплопроизводительностью 200 кВт - 1,9 тыс. долл. установки утилизации на основе теплового насоса - 0,45 тыс. долл. установки очистки и нейтрализации конденсата, смеси охлажденных дымовых газов и вентвыбросов - 038 тыс. долл. обслуживание вентиляционных установок (для обоих сравниваемых вариантов) - 0,5 тыс. долл. установки, обеспечивающей равные комфортные условия в вентилируемых помещениях здания и экологический эффект от очистки дымовых газов и вентвыбросов из помещений зданий и канализационной сети традиционным способом, - 1,13 тыс. долл. 19. Суммарные ежегодные затраты на теплоснабжение здания от котельной (традиционное решение) с равными экологическими условиями - 22,18 тыс. долларов. 20. Суммарные ежегодные затраты на теплоснабжение здания по предлагаемому решению - 18,78 тыс. долларов. Итак, выполненные исследования показывают, что предлагаемое устройство технически реализуемо и позволяет обеспечить более дешевое, чем традиционное, теплоснабжение объектов, удаленных от источников централизованного теплоснабжения и размещаемых на территориях, имеющих повышенные требования к выбросам вредных веществ, содержащихся в дымовых газах и вытяжном вентиляционном воздухе из помещений зданий и внутренней и наружной канализационной сети. Причем, из результатов приведенного технико-экономического сравнения следует, что в сравнении с традиционным решением 8 81542012.04.30 обеспечивается сокращение единовременных капитальных вложений на сооружение предлагаемого устройства на 11,7 , ежегодных эксплуатационных затрат - на 15,3 , а также сокращение на 39,2 потребления природного газа (вместо 793 тыс. нм 3 /год расходуется всего 483 тыс. нм 3/год). Таким образом, задача полезной модели - удешевление теплоты, производимой автономной системой теплоснабжения зданий, уменьшение загрязнения атмосферы от вредных газовых выбросов и снижение теплового загрязнения окружающей среды при работе систем вентиляции зданий, вентиляции их внутренней и наружной канализационной сети и при повышении надежности их работы, выполнена. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 9

МПК / Метки

МПК: F24F 3/16, F24F 7/06, B01F 3/02, F23J 15/06, B01F 3/22, F22B 33/18

Метки: выбросов, теплоэнергетическая, комплексной, системой, утилизации, установка, глубокой, снижения, вредных, теплоты

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/9-u8154-teploenergeticheskaya-ustanovka-s-kompleksnojj-sistemojj-glubokojj-utilizacii-teploty-i-snizheniya-vrednyh-vybrosov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Теплоэнергетическая установка с комплексной системой глубокой утилизации теплоты и снижения вредных выбросов</a>

Похожие патенты