Сурет 3.15 – Конденсаты қайтымды жылумен қамтамасыздандырудың екіқұбырлы юулы жүйесі

Сурет 3.15 – Конденсаты қайтымды жылумен қамтамасыздандырудың екіқұбырлы юулы жүйесі

3 — булы қазандық; 17 — деаэратор; 36 — химсутазалау; басқа белгіленулер 3.13 суретіндегідей.

Қонденсат қайтарымынан шектелгеннен кейін оңайлатылды және жылу желісі, абоненттік қондырғылар арзандайды (беттік қыздырылудың араластырушымен алмасуынан,

Сурет  3.16 – Конденсаты қайтарымсыз бірқұбырлы булы жүйе

Қосылу сызбалары: а — ыстық сумен қамтамасыздандырудың қондырғылары және сулы жылыту қондырғылары; б — ыстық сумен қамтамасыздандырудың қондырғылары және булы жылыту қондырғылары; • 15 — булы инжектор; 16— ағынды қыздырғыш; басқа белгіленулер 3.13 суретіндегідей.

Сондай- ақ қотарылуға арналған электрэнергиясы үнемделеді. Себебі конденсат жоғалтулары стануциялы судайындау өнімділігі артуымен жабылады, бекеттің бастапқы құны өседі және қазандықтардың үрлеу ұлғаюынан қазандық жоғалтулары ұлғаяды.

Өткізілген зерттеулер ЖЭО төмен және жоғарғы қысым шығарушы шикізат суының сапасын қанағаттандырушы  Проведенные исследования показыва­ют, что для ТЭЦ низкого и среднего давле­ния при удовлетворительном качестве ис­ходной сырой воды (тұз құрамы 250 мг/л азырақ) экономикалық тұрғыдан технологиялық ыстық сумен қамтамасыздандыру үшін абоненттерде конденсатты пайдалану тиімдірек.

3.16 суретінде конденсаты қайтымсыз булы жүйе көрсетілген. Барлық жылу тұтынушылар аралық жылуалмасусыз болады. Қайнаушы бу конденсаты ыстық сумен қамтамасыздандыру абоненттері үшін пайдаланылады.

 

3.5.ЖЫЛУДЫҢ ҰЗАҚАРАҚАШЫҚТЫҚҚА ТАСЫМАЛДАНУЫ

Қоршаған ортаны қорғаудың экологиялық нормаларының қатаюымен байланысты атомдық көздерден шекті арақашықтық көбейді, сонымен қатар жылудың қуатты көздерінен қатты жанармайда ірі қалалардың шекарасына дейін ұлғайды.

Ондаған километр қашықтықта тұратын (мысалы, 30 км көп) тұтынушылар үшін жылудың ұзақарақашықтыққа тасымалдау жүйесін құрастыру және жүргізу қажеттілігі туындайды. Кейбір жағдайларда составлять 100—150 км және одан да көп арақашықтықты құрауы мүмкін.

Бұл мақсат үшін энергиятасымалдаушы көлемі тасымалданатын бірлікте жылу беру санын ұлғайтушы процестерді қолданған ұсынылады.

Атап өтілген барлық поцестерді шартты түрде екіге бөлуге болады: каталитикалық және каталитикалық емес. Каталикалық процестердің ерекшелігі – сақталған өнімдерді жалпы құбыр бойынша тасымалдау, бұл энергиятасымалдау жүйесін жеңілдетеді. Каталитикалық әдістерде ұзақарақашықтықтағы тасымалдау жүйесі дәстүрлі жылутасымалдаудағыдай- екі құбырлы болады. Каталикалық процестердің негізгі қиындығы – негізгі өнімді сақталған өнімдерге алмастыру үшін арнайы Каталикалық қондырғылардың қажеттілігін туғызады.      

Мұндай жүйелердің бірі ретінде метанның булы конверсия реакциясына негзіделетін (сурет 3.17) химиялық байланыс күйіндегі жылуды тасымалдау жүйесі қарастырылған [84, 136].

400 °С температура кезінде реакторға келтірілген газ метан СН₄ және сулы бу  Н₇0 химиялық реакцияға түсіп,  800 °С температура кезінде тоқтатылады. Реакция нәтижесінде

СН₄ + Н₂0 = СО + ЗН₂.         (3.1)

Сутек қоспасы Н-> және көміртек оксиды қалыптасады СО.

Булы конверсия процесі сырттан реакторға 21 жылудың айтарлықтай мөлшері шығындалады. Конверсия процесі үшін жылу көзі ретінде органикалық жанармайды жандыру жылуы немесе ядроішілік энергия пайдаланылуы мүмкін. Конверсия процесі үшін меншікті жылу шығыны 206 ГДж/моль = 12,8 кДж/кг СН₄ құрайды.

Реакция нәтижесінен алынған жоғарытемпературалы сутегінің газдық қоспасы Н₂ және көміртек оксиды СО, 400 °С температураға дейін көтерілетін негізгі өнімдермен жылу беріп, суыйтын регенративті жылуалмасудан 2 өтеді.

Суытылған газ қоспасы СО + ЗН₂ регенеративті жылуалмасудан кейін төмен қысымды 3 бугенераторынан өтеді және 40—50 °С температураға дейін суып, бар жылуын беріп регенеративті сіңіру суын қыздырғыштан өтеді.

 

Сурет 3.17 – химиялық байланыс күйіндегі жылудың ұзақарақашықтыққа тасымалдалуының принципиалды сызбасы

/ —конверсионды реактор; 2 — регенеративті газды-газдық жылуалмастырғыш; 3 — төмен қсымды қазандық; 4 — газсулы регенеративті сіңіру суының қыздырғышы; 5 — химсутазалау; 6 — сіңіруші сорғыш; 7 — метанатор; 8 — жоғары қысымды қазандық; 9 — жылуфикациялық булы турбина; 10 — элек­тргенераторы; 11 — жылуфикациялық қыздырғыш; 12 — желілік судың газды  қыздырғышы; 13 — субөлгіш; 14 — сіңіруші сорғыш; 15 — газды компрессор; 16 —компрессор электржетегі; 17 — жылужелісінің кері сызығы; 18 — жылу желісінің құлау сызығы; 19 — техникалық сумен қамтамасыздандыру жүйесіндегі су қайтарымы; 20 — химиялық байланыс күйіндегі жылудың ұзақарақашықтыққа тасымалдау құбырлары; 21 — жылу қоршаған ортаға қайтарылатын жоғарыпотенциалды жылу қоспасының жетегі.

Суық газды қоспа (СО + ЗН₂) газқұбыры бойынша 20 жылумен қамтамасыздандыру ауданына тасымалданады. Газды тасымалдау табиғи газды тасымалдауға ұқсас компрессор 15 құрайтын қысымдар ауысуы әсерінен жүзеге асырылады.

Жылумен қамтамасыздандыру ауданында газдық қоспа арнайы құрылғыға — метанаторға түседі 7, бұл жерде метанның СН₄ және сулы будың Н₂0 қоспасына айналады. Реакция 600 °С температура кезінде жылу бөлінісмен қосақталады.

Полученная в метанатордан алынған метанның және сулы будың ыстық қоспасы газдық қоспаның физикалық жылуын пайдалану есебінен энергетикалық параметрлердің сулы буы қалыптасатын  бугенераторына 8 түседі. Бу аралас әдіспен электрэнергиясы және жылу өңделетін жылуфикациялық құбыр қондырғысына 9 түседі.  Құбыр қондырғысынан 9 өңделген бу жылуын желілік суға беретін поступает в жылуфикаци­ялық қыздырғышқа 2 түседі. Сорғыш 14 конденсат бугенераторына 8 беріледі.

Метанның және сулы будың қоспасы бугенераторынан кейін желілік судың қосымша қыздырылуы үшін пайдаланылатын жылуалмастырғыш 12 арқылы өтеді.

Бугаз қоспасынан бөлінген су бугенераторында 8 және жылуалмасуда 12 суу кезінде техникалық сумен қамтамасыздандыру 19 жүйесіне субөлгіш 13 көмегімен қайтарылады. Кептірілген метан кері газқұбыр 20 бойынша жылу көзіне қайтарылады.

Сонымен, конверсионды реакторға келтірілген жоғары потенциал жылуы негізінен химиялық энергияға айналады. Бұл сутегінің газдық қоспасының Н₂ және көміртек оксидының СО түріндегі химиялық энергиясы тұтынушы ауданына ұзақарақашықтыққа жылужетегі 20 бойынша жеткізіледі. Жылутұтынушы ауданында орналасқан метанатордағы химиялық энергия жоғары потенциалды жылуға айналып, жылумен қамтамасыздандыру үшін пайдаланылатын төмен потенциалды жылуды және электрлік энергия аралас өңделуі үшін пайдаланылады.

Қарастырылып отырған жүйе электр энергиясының және жылудың қалаларда жанармайды жағусыз өңдеу мүмкіндіг пайда болады. Жүйе жұмысы процесінде метан шығындалмайды, ал тұйық контурында айналады: конверсионды реактор — газожетегі СО + ЗН₂ — метанатор — газжетегі СН₄ — конверсионды реактор.

Жылудың ұзақарақашықтыққа тасымалдау жүйесінің негізгі артықшылқтары:

1) жылудың ұзақарақашықтыққа қоршаған ортаға жоғалтусыз тасымалдау;

2) қашық құбырлардың құрылымын оңайлату және олардың бағасын төмендету.

Қарастырылып отырған жүйенің кемшіліктері:

1) жылукөздерінің қиындауы және қымбаттауы

2) электр энергиясын меншікті аралас өңдеуін төмендету .

Мұндай жылу транспорттарының каталитикалық емес жүйелерін химиялық байланыс күйінде ерітінділердің сақталуының эндотермиялық реакцияларын пайдалану және олардың синтездерінің экзотермиялық реакциясын құрастыру мүмкін. Бұл жүйеде жылудағы көз (ЖЭО немесе қазандық) ерітіндіден ұшатын заттың булануына шығындалады. Суытылғаннан кейін ерітілген зат және ерітінді жеке (жеке құбырлар бойынша) жылумен қамтамасыздандыру аудандарына тасымалданады.

Ерітілген заттың және ерітіндінің синтезделуі процесінде энергияның ерітіліп бөлінуінен кейін қайта қалпына келтірілген ерітінді кері құбыр бойынша жылу көзіне қайтарылады. Каталитикалық емес әдістерде негізделген жүйелер үшқұбырлы болады.

Екі құлайтын құбыр бойынша ерітілген зат және ерітінді жылу көзінен жылуменқамтамсыздандыру ауданына тасымалданады. Кері құбыр бойынша қайта қалпына келтірілген ерітінді жылу көзіне жылумен қамтамсыздандыру ауданына тасымалданады. Мұндай ерітінділер ретінде келсілер қолданылуы мүмкін Са(ОН)₂, MgC0₃, Mg(OH)₂, (NH₄)₂C0₃ және т.б.