energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTUenergy-151Research ArticleТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАНEAT POWER ENGINEERINGСовременное состояние и анализ эффективности утилизации теплоты в топливных печах с использованием высокотемпературных рекуператоров. Часть 1.Modern State and Efficient Analysis of Heat Recovery in Fuel Furnaces Using High Temperature Recuperators. Part 1.СорокаБ. С.SorokaB. S.

Доктор технических наук, профессор

energy@bntu.byВоробьевН. В.VorobyovN. V.

Аспирант

energy@bntu.byЗгурскийВ. А.ZgurskyiV. A.

Кандидат технических наук

energy@bntu.byИнститут газа НАН УкраиныУкраинаGas Institute of the National Academy of Sciences of UkraineUkraine201309062013036068Copyright © Сорока Б.С., Воробьев Н.В., Згурский В.А., 20132013Сорока Б.С., Воробьев Н.В., Згурский В.А.Soroka B.S., Vorobyov N.V., Zgurskyi V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/151

Рассмотрен современный метод определения эффективности использования топлива в высокотемпературных агрегатах (промышленных печах). Оценивается роль утилизации теплоты уходящих продуктов сгорания на выходе из печи с целью экономии природного газа и его замены альтернативным газовым топливом. Представлены эффективные теплоутилизирующие устройства для высокотемпературных агрегатов, примеры использования утилизаторов теплоты в различных технологических схемах, в том числе в процессах газификации биомассы.

 

A modern method for determination of fuel efficiency which is used in high-temperature plants (industrial furnaces) has been considered in the paper. The paper estimates a heat recovery role of flue gases at the furnace outlet with the purpose to save  natural gas and replace it with alternative gas fuel. Efficient heat-utilizing installations for high-temperature plants have been presented in the paper, examples of heat recovery unit application in various technological schemes including processes of biomass gasification.

ReferencesKuhs, H. J.Erdgaseinsatz in industriellenKesselanlagen / H. J. Kuhs // GasWarme Int. – 2006. – Vol. 55, No 8. – Р. 562-565.Kuhs, H. J.Erdgaseinsatz in industriellenKesselanlagen / H. J. Kuhs // GasWarme Int. – 2006. – Vol. 55, No 8. – Р. 562-565.Mandeville, L. Percomterm Boiler Flue Gas Economizers / L. Mandeville // Technology and Market Assessment Forum (TMAF), Meeting in Kansas City, Missouri, October 16th, 2008. – 28 p.Mandeville, L. Percomterm Boiler Flue Gas Economizers / L. Mandeville // Technology and Market Assessment Forum (TMAF), Meeting in Kansas City, Missouri, October 16th, 2008. – 28 p.Система децентрализованного теплоснабжения на основе аппаратов погружного горения: термодинамический анализ пути совершенствования / Б. С. Сорока [и др.] // Пром. теплотехника. – 2001. – Т. 23, № 3. – С. 112–119.Система децентрализованного теплоснабжения на основе аппаратов погружного горения: термодинамический анализ пути совершенствования / Б. С. Сорока [и др.] // Пром. теплотехника. – 2001. – Т. 23, № 3. – С. 112–119.Сорока, Б. С. Интенсификация тепловых процессов в топливных печах / Б. С. Сорока. – Киев : Наукова думка, 1993. – 416 с.Сорока, Б. С. Интенсификация тепловых процессов в топливных печах / Б. С. Сорока. – Киев : Наукова думка, 1993. – 416 с.Сорока, Б. С. Системы сжигания и теплоутилизационные устройства технологических печей: современное состояние и мировые тенденции развития / Б. С. Сорока // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 2. – С. 54–69.Сорока, Б. С. Системы сжигания и теплоутилизационные устройства технологических печей: современное состояние и мировые тенденции развития / Б. С. Сорока // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 2. – С. 54–69.Менделев, Д. В. Теплотехническое обоснование энергоэффективных технологий и конструкций промышленных печей для нагрева метала : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.16.02 / Д. В. Менделев. – Минск, 2012. – 20 с.Менделев, Д. В. Теплотехническое обоснование энергоэффективных технологий и конструкций промышленных печей для нагрева метала : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.16.02 / Д. В. Менделев. – Минск, 2012. – 20 с.Gitzinger, H. P. Saving energy by modernizing the heating system, using modern self recuperative burners / H. P.Gitzinger, M. Wicker, P. Ballinger // Heat Processing. – 2010. – Vol.8, No 3. – P. 253–254.Gitzinger, H. P. Saving energy by modernizing the heating system, using modern self recuperative burners / H. P.Gitzinger, M. Wicker, P. Ballinger // Heat Processing. – 2010. – Vol.8, No 3. – P. 253–254.Trimis, D. New Ceramic Heat Exchangers with Enhanced Heat Transfer Properties for Recuperative Gas Burners / D. Trimis, V. Uhlig, R. Eder // Heat Processing. . – 2011. – Vol.9, No 2.– P. 183–187.Trimis, D. New Ceramic Heat Exchangers with Enhanced Heat Transfer Properties for Recuperative Gas Burners / D. Trimis, V. Uhlig, R. Eder // Heat Processing. . – 2011. – Vol.9, No 2.– P. 183–187.Neuartige keramischeWärme – űbertragerfűrRekuperatorgasbrenner / D. Trimis [et al.] // Gas Wärme Int. – 2011. – № 5. – Р. 384–386.Neuartige keramischeWärme – űbertragerfűrRekuperatorgasbrenner / D. Trimis [et al.] // Gas Wärme Int. – 2011. – № 5. – Р. 384–386.W h i p p l e, D. High efficiency burner systems for aluminium melting furnaces / D. Whipple, J. Teufert, J. Domagala // Heat Processing. – 2010. – Vol.8, No2. – P. 139–144.W h i p p l e, D. High efficiency burner systems for aluminium melting furnaces / D. Whipple, J. Teufert, J. Domagala // Heat Processing. – 2010. – Vol.8, No2. – P. 139–144.Reusch, G. EffizienteBrennersystemefürÖfen in der Aluminium-Inustrie / G. Reusch, J. Domagala // Gas Wärme Int. – 2011. – No 5. – Р. 57–62.Reusch, G. EffizienteBrennersystemefürÖfen in der Aluminium-Inustrie / G. Reusch, J. Domagala // Gas Wärme Int. – 2011. – No 5. – Р. 57–62.Использование кислорода и обогащенного кислородом воздуха в нагревательных печах, колодцах, стендах разогрева сталеразливочных ковшей / И. Н. Карп [и др.] // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 3. – С. 18–29.Использование кислорода и обогащенного кислородом воздуха в нагревательных печах, колодцах, стендах разогрева сталеразливочных ковшей / И. Н. Карп [и др.] // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 3. – С. 18–29.Пригожин, И. Современная термодинамика. От тепловых двигателей одиссипативных структур / И. Пригожин, Д. Кондепуди ; пер. с англ. Ю. А. Данилова и В. В. Белого, под ред. А. П. Агеева. – М. : Мир, 2002. – 461 с.Пригожин, И. Современная термодинамика. От тепловых двигателей одиссипативных структур / И. Пригожин, Д. Кондепуди ; пер. с англ. Ю. А. Данилова и В. В. Белого, под ред. А. П. Агеева. – М. : Мир, 2002. – 461 с.Сорока, Б. С. Энергоэкологический анализ эффективности использования топлива и энергии с применением математического и компьютерного моделирования. 1. Методика расчета энергетической эффективности и ее теплофизическое обоснование / Б. С. Сорока, В. С. Кудрявцев, Р. С. Карабчиевская // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2010. – № 1. – С. 11–21.Сорока, Б. С. Энергоэкологический анализ эффективности использования топлива и энергии с применением математического и компьютерного моделирования. 1. Методика расчета энергетической эффективности и ее теплофизическое обоснование / Б. С. Сорока, В. С. Кудрявцев, Р. С. Карабчиевская // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2010. – № 1. – С. 11–21.Soroka, B. Combined power and environmental optimization of the fuel type by reheating and thermal treatment processes / B. Soroka, P. Sandor // Proceedings of the 21st World Gas Conference, Nice (France), 6–9 June 2000. – 15 p.Soroka, B. Combined power and environmental optimization of the fuel type by reheating and thermal treatment processes / B. Soroka, P. Sandor // Proceedings of the 21st World Gas Conference, Nice (France), 6–9 June 2000. – 15 p.Soroka, B. Simplified design method of efficiency’s and NOxyield’s evaluation at the industrial furnaces under replacement of type of combustible gas / B. Soroka, P. Sandor // Proceedings of the VII International Scientific Conference on Combustions and Heat Technics: University of Miscolc, 1998, May 27–29. – Miscolc, 1998. – Р. 103–113.Soroka, B. Simplified design method of efficiency’s and NOxyield’s evaluation at the industrial furnaces under replacement of type of combustible gas / B. Soroka, P. Sandor // Proceedings of the VII International Scientific Conference on Combustions and Heat Technics: University of Miscolc, 1998, May 27–29. – Miscolc, 1998. – Р. 103–113.Продукты сгорания природного газа при высоких температурах / И. Н. Карп [и др.]. – Киев : Техника, 1967. – 382 с.Продукты сгорания природного газа при высоких температурах / И. Н. Карп [и др.]. – Киев : Техника, 1967. – 382 с.Білодід, В. Д. Енергетичний потенціал горючих вторинних енергоресурсів і водню, а також витрати на їх підготовку до прямого спалювання / В. Д. Білодід, Г. О. Куц // Проблеми загальної енергетики. – 2011. – Вип. 2 (25). – С. 32–39.Білодід, В. Д. Енергетичний потенціал горючих вторинних енергоресурсів і водню, а також витрати на їх підготовку до прямого спалювання / В. Д. Білодід, Г. О. Куц // Проблеми загальної енергетики. – 2011. – Вип. 2 (25). – С. 32–39.Lalovic, M. Flame temperature as a function of the combustion conditions of gaseous fuels / M. Lalovic, Z. Radovic, N. Jaukovic // MTAEC9. – 2006. – No40(3). – P. 89–82.Lalovic, M. Flame temperature as a function of the combustion conditions of gaseous fuels / M. Lalovic, Z. Radovic, N. Jaukovic // MTAEC9. – 2006. – No40(3). – P. 89–82.Biomass Gasification with Preheated Air: Energy and Exergy Analyses / R. M. Karamarković [et al.] // Thermal Science. – 2012. – Vol. 16, issue 2. – P. 535–550.Biomass Gasification with Preheated Air: Energy and Exergy Analyses / R. M. Karamarković [et al.] // Thermal Science. – 2012. – Vol. 16, issue 2. – P. 535–550.Performance Analysis of Biomass Gasification and Power System with High Temperature Steam / K. Umeki[et al.] // Proceedings of 8th International Symposium on High Temperature Air Combustion and Gasification, July 5–7, 2010, Poznan (Poland). – P. 415–423.Performance Analysis of Biomass Gasification and Power System with High Temperature Steam / K. Umeki[et al.] // Proceedings of 8th International Symposium on High Temperature Air Combustion and Gasification, July 5–7, 2010, Poznan (Poland). – P. 415–423.Szewczyk, D. High Temperature Burners (HTB) as the result of the connection of HiTAC combustion technology with central recuperative systems / D. Szewczyk, J. Engdahl, A. Stachowski // Proceedings of 8th International Symposium on High Temperature Air Combustion and Gasification, July 5–7, 2010, Poznan (Poland). – P. 337–345.Szewczyk, D. High Temperature Burners (HTB) as the result of the connection of HiTAC combustion technology with central recuperative systems / D. Szewczyk, J. Engdahl, A. Stachowski // Proceedings of 8th International Symposium on High Temperature Air Combustion and Gasification, July 5–7, 2010, Poznan (Poland). – P. 337–345.Seong, B. G. High-temperature corrosion of recuperators used in steel mills / B. G. Seong, S. Y. Hwang, K. Y. Kim //Surface and Coatings Technology. – 2000. – Vol. 126, issues 2–3. – P. 256–265.Seong, B. G. High-temperature corrosion of recuperators used in steel mills / B. G. Seong, S. Y. Hwang, K. Y. Kim //Surface and Coatings Technology. – 2000. – Vol. 126, issues 2–3. – P. 256–265.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.