Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

Исследование процесса генерации термоэлектричества при утилизации низкопотенциального тепла cбросных газов

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-74-84

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Целью исследования является разработка экспериментальной конструкции комплексного воздухоподогревателя, проведение и анализ экспериментов, а также, определение основных характеристик термоэлектрического генератора при утилизации низкопотенциального тепла сбросных газов.

Методы. Экспериментальная установка состоит из двух блоков – термоэлектрического генератора, работающего по принципу перекрестного теплообмена, для утилизации тепла с параллельным нагревом приточного воздуха, который подается в виде смеси в горелочное устройство котельного агрегата, и блока-адсорбера, заполненного доменным шлаком для очистки сбросных газов от оксидов азота, серы и углерода. Для достижения поставленных целей в работе за основу предлагается использовать эффект термоэлектричества, работающий по принципу преобразования тепловой энергии в электричество при разности температур между горячими и холодными спаями в термоэлектрических секциях, состоящих из двух разных по свойству электроотрицательности металлов. Одновременно происходит интенсификация процесса адсорбции вредных компонентов гранулированными доменными шлаками в комплексном воздухоподогревателе, что снижает теплосодержание и температуру сбросных газов, уменьшает выбросы дымовых газов и, как следствие, повышает экологическую безопасность, прилегающей к котельной территории. В том числе проводилось исследование противоточного теплообмена в конструкции термоэлектрического генератора.

Результаты. Главным результатом проведенной исследовательской работы является разработка экспериментальной конструкции комплексного воздухоподогревателя, методики проведения эксперимента и определение основных характеристик процесса генерации термоэлектричества.

Заключение. Применение такого комплексного воздухоподогревателя позволяет повысить эффективность теплогенерирующих установок малой, средней и большой мощности, установленных в центральных производственно-отопительных котельных, индивидуальных домах многоквартирного и одноквартирного типов. Полученную электроэнергию с последующим преобразованием можно использовать для энергоснабжения автоматики котлов малой, средней и большой мощности, а также энергоснабжения станции катодной защиты от электрохимической коррозии хвостовых поверхностей, образующейся в результате наличия водяных паров в сбросных газах.

Об авторах

С. В. Ежов
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия
Ежов Владимир Сергеевич, доктор технических наук, профессор кафедры теплогазоводоснабжения


Е. Н. Семичева
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия
Семичева Наталья Евгеньевна, кандидат технических наук, доцент, завкафедрой теплогазоводоснабжения


А. П. Бурцев
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия
Бурцев Алексей Петрович, аспирант кафедры теплогазоводоснабжения


В. И. Зенченков
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия
Зенченков Владимир Игоревич, аспирант кафедры теплогазоводоснабжения


Д. А. Ермаков
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия
Ермаков Дмитрий Андреевич, студент кафедры электроснабжения


Список литературы

1. Разработка эффективного комплексного коррозионно-устойчивого воздухоподогревателя / В.С. Ежов, Н.Е. Семичева, А.П. Бурцев, М.Е. Попова, Д.Д. Фатеев // Сборник научных трудов 5-й Международной научной конференции «Юность и знания – гарантия успеха – 2018». Курск, 2018. С. 291-294.

2. Ежов В.С., Шик Д.А., Бурцев А.П. Комплексный воздухоподогреватель для нагрева воздуха и очистки дымовых газов // Молодежь и наука: шаг к успеху: сборник научных статей 2-й Всероссийской научной конференции перспективных разработок молодых ученых. Курск, 2018. С. 79-83.

3. Разработка мероприятий по повышению КПД теплогенерирующих установок на ТЭЦ СЗР г. Курска / В.С. Ежов, Н.Е. Семичева, А.П. Бурцев, А.А. Телегин // Молодежь и системная модернизация страны: сборник научных статей 3-й Международной молодежной научной конференции студентов и молодых ученых. Курск, 2018. С. 187-191.

4. Повышение эффективности системы очистки дымовых газов котельной на природном газе в г. Курске / В.С. Ежов, В.А. Жмакин, А.П. Бурцев, А.Г. Смирнов // Молодежь и системная модернизация страны: сборник научных статей 3-й Международной молодежной научной конференции студентов и молодых ученых. Курск, 2018. С. 196-200.

5. Котельная с коррозионностойким теплообменным оборудованием / В.С. Ежов, Н.Е. Семичева, А.П. Бурцев, И.С. Забелин // Будущее науки – 2018: сборник научных статей 8-й Международной молодежной научной конференции перспективных разработок молодых ученых. Курск, 2018. С. 343-347.

6. Моделирование прямого преобразования тепла в электричество для энергоснабжения индивидуального теплового пункта / В.С. Ежов, С.В. Павлов, А.П. Бурцев, А.В. Брежнев, Р.С. Дрожжин // Научно-технический производственный журнал Наука 2.0 «БСТ-Бюллетень строительной техники». 2018. №3.

7. Энергосберегающее устройство на основе термоэлектричества / В.С. Ежов А.П. Бурцев, К.М. Голубничий, Д.А. Ермаков, М.С. Герасимов // Научно-технический производственный журнал Наука 2.0 «БСТ-Бюллетень строительной техники». 2018. №3.

8. Исследование процесса утилизации теплоты уходящих дымовых газов с попутным получением электрической энергии / В.С. Ежов, Н.Е. Семичева, А.С. Якушев, А.Ю. Журавлев // Биосферо–совместимые технологии в развитии регионов: сборник научных трудов Международной конференции. Курск. 2011. С. 20-24.

9. Ежов В.С., Семичева Н.Е., Бурцев А.П. Использование термоэлектричества в энергосберегающих теплотехнологиях: монография. Курск, 2017. 154 с.

10. V. S. Ezhov, N. E. Semicheva, S. V. Berezin, V. V. Makhova, A. Petrovich Burtsev, A. V. Brezhnev, R. S. Drozhzhin / independent power supply source for the station of cathodic protection of pipelines against corrosion // Journal of Applied engineering science. 2017. № 4. Р. 501-505.

11. Yezhov V., Yemelianov S., Semicheva N., S Berezin., Burtsev A., Amelin V. Investigation of technical characteristics of thermoelectric add-on for preeure jet burners // Journal of Applied engineering science. 2016. № 4. С. 461-464.

12. Гальперин Л.Г. Моделирование тепловых процессов. М., 2011. 112 с.


Для цитирования:


Ежов С.В., Семичева Е.Н., Бурцев А.П., Зенченков В.И., Ермаков Д.А. Исследование процесса генерации термоэлектричества при утилизации низкопотенциального тепла cбросных газов. Известия Юго-Западного государственного университета. 2019;23(2):74-84. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-74-84

For citation:


Ezhov V.S., Semicheva N.E., Burtsev A.P., Zenchenkov V.I., Ermakov D.A. Study of the Process of Generation of Thermoelectricity in Low Grade Heat Recovery of Waste Gases. Proceedings of the Southwest State University. 2019;23(2):74-84. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-74-84

Просмотров: 38


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)