Узбекистан академия наук республики узбекистан

Рис. 2. Конденсационная котельная установка с абсорбционным тепловым 
насосом для котлоагрегатов ТашТЭЦ. 
 
При этом в термический деаэратор питательной воды 24, с трубопроводом 25 отвода 
выпара в основной газоход 2, направляют через трубопровод 26 конденсат водяных паров 
из циркуляционного контура охлаждающей среды после испарителя 11 АТНУ 10. Откуда 
после деаэрации большую часть воды подают по трубопроводу 27 с помощью насоса 28 на 
подпитку котла 1, от которого поступает нагретый пар для работы деаэратора 24, меньшую 
часть в контактный теплообменник-увлажнитель дутьевого воздуха 30 по трубопроводу 31. 
Контактный теплообменник-увлажнитель дутьевого воздуха 30 устанавливают на 
линии подачи 32 дутьевого воздуха в котельную установку с целью снижения содержания 
вредных оксидов азота (NOx), образующихся при горении топлива в топке котла.
Образующийся конденсат собирается в поддоне и, минуя водоподготовительную 
установку, направляется в бак декарбонизованной воды, откуда насосами подается в 
деаэратор для подпитки теплосети. При использовании этого конденсата обеспечивается 
экономия реагентов, электроэнергии и воды и, кроме того, сокращаются сбросы продуктов 
регенерации от натрий-катионитных фильтров в окружающую среду. 
Определим объемы получаемой при таком способе водоподготовки питательной 
воды для котоагрегата. В рассматриваемых процессах при температуре мокрого термометра 
t
м
между газами и водой в конденсационных теплоутилизаторах достигается динамическое 
равновесие. Происходит процесс адиабатического испарения (без подвода и отвода тепла 
извне). 
Известно, что конденсация обусловлена точкой росы 
t
р
,
 
которой называется 
температура, при которой начинается насыщение и переход в жидкое состояние в виде росы 
водяных паров, содержащихся в газах. На изменение влагосодержания уходящих продуктов 
сгорания оказывает влияние соотношение температур уходящих из теплоутилизатора газов 
t
yx
к 
t
p
. Так как температура уходящих из теплоутилизатора газов 
t"
x
примерно равна 
температуре их точки росы 
(t'
yx
=t
p
),
то на входе и выходе теплоутилизатора 
влагосодержания продуктов сгорания принимаются приблизительно равными, при этом
 
х'
ух
˂˂ х"
ух
 
[1]
.
Особенностью процессов глубокого охлаждения продуктов сгорания является 
изменение их количества вследствие конденсации части водяных паров. В работе [1] 
представлены зависимости позволяющие рассчитать количество получаемого из продуктов 
сгорания конденсата при их охлаждении. 

---

43 






yx
yx
yx
no
св
no
сг
n
w
x
x
g
g
g








1

(1) 
где 
n
w
g

– относительное количество получаемого из продуктов сгорания 
конденсата;
no
св
g
- относительный теоретический расход сухого дутьевого воздуха, 
no
св
g
= 
1,415 [4]; 
no
сг
g
- относительное теоретическое количество сухих продуктов сгорания, 
no
сг
g
= 
1,333 [5]; 
yx

– коэффициент избытка воздуха продуктов сгорания в газоходе перед 
конденсационным теплоутилизатором; 
yx
x

и 
yx
x

– влагосодержание продуктов сгорания 
перед и на выходе теплоутилизатором, кг/кг сухого газа (с.г.). 
Данные характеристики [5] приведены относительно низшей теплоте сгорания 
топлива
c
m
Q
Мкал/м
3
. По приближенным формулам [5] проводится расчет величин 
влагосодержания в уходящих газах 
yx
x

и 
yx
x

в начале и конце конденсации. 




058
,
0
13
,
0




yx
yx
в
yx
x
х


; (2) 
где 
в
x
– содержание влаги в дутьевом воздухе, кг/кг с.в. 
yx
х

=
yx
yx





199
0
004
0
0006382
0
,
,
,
exp


yx
t


062
0
,
; (3) 
где 
yx
t

– выходная температура уходящих продуктов сгорания из теплоутилизатора,
o
C. 
Абсолютное количество конденсата 
w
g

рассчитывается по величине 
n
w
g

. Оно 
показывает, сколько может быть получено при охлаждении продуктов сгорания, 
образующихся при сжигании 1 м
3 
природного газа.
Проведем расчеты для функционирующего котлового агрегата ТП-150 Ташкентской 
ТЭЦ паропроизводительностью 180 тонн в час. 
Так, при 
yx

=1,084; 
yx
t

= 40 
o
C;
x
в
=0,01 кг/кг сухого воздуха (с.в.) получаем из 
формул (1÷3): 
x
’
yx
=0,1373 кг/кг с.г.; 
x
”
yx
= 0,0463 кг/кг с.г.; 
n
w
g

=0,1321 кг.
В этом случае при сжигании 1 м
3
природного газа с теплотой сгорания 
Q
с
н
= 8018 
ккал/м
3
(газ Шуртанского месторождения в Узбекистане) выделяется абсолютное 
количество конденсата
∆g
w
 
= 0,1321 · 8018/1000= 1,1059 кг в./м
3
природного газа. 
Учитывая, что при работе 4 горелок с расходом 2400 м
3
/ч каждой при установке 
конденсационного теплоутилизатора на котлоагрегате ТП-150 Ташкентской ТЭЦ можно 
получить 8,031 тонн питательной воды в час. 
В технических характеристиках котлоагрегата ТП-150 указано, что расход 
питательной воды составляет 92 т/ч. Таким образом, её экономия от получаемого 
конденсата составит 8,73%. 
На количество выделяющегося конденсата сильно влияет влагосодержание 
продуктов сгорания перед теплоутилизатором. Как ранее было показано на схеме рис.2 
одним из путей увеличения количества выделяющегося из продуктов сгорания конденсата 
является искусственное увлажнение дутьевого воздуха за счёт нагрева его в контактном 
воздухоподогревателе, например, сбросной тёплой водой. В этом случае дутьевой воздух 
достигает практически полного насыщения. 
Согласно предварительным расчетам предлагаемое техническое решение обеспечит 
повышение теплопроизводительности конденсационного тепло-утилизатора в 1,4 раза по 
сравнению с известной схемой его подключения, что увеличит эффективность топливо 
использования котлового агрегата на 2-3%.