Особливості котлів-утилізаторів

Питання охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів завжди був і буде актуальним. На промислових підприємствах коефіцієнт використання органічного палива на рівні 40%, а решта гази викидаються в повітря. Часто температура газів, що відходять досягає більше 1000 ° С.

Використання котлів-утилізаторів вирішує питання переробки відходів і отримання додаткової теплоти за рахунок використання енергія газів, що відходять.

Особливості роботи котлів-утилізаторів
Котел-утилізатор не має власної топки, принцип його роботи простий і ефективний, він заснований на використанні теплоти, що виділяється під час технологічних промислових процесів при роботі різних агрегатів або енергетичних установок.

Якщо під час роботи в складі газів, що відходять є не тільки фізична, а й хімічна теплота (горючі складові), то їх доцільно спалити. Котли-утилізатори мають наступний принцип роботи: вони генерують енергію у вигляді нагрітої води, пара або повітряного потоку, вона може бути використана під час роботи іншого обладнання для виробництва холоду або тепла в когенераційних установках.

Однією з специфічної особливостей роботи промислового обладнання є те, що в складі газів, що відходять міститься багато дрібних частинок, які перебувають в твердому, газоподібному або рідкому стані. Вони утворюються під час роботи обладнання і є частиною окалини, металу, шлаку, шихти. Під час процесу плавлення металу, в складі газів, що відходять зявляється багато рідких частинок. Все це досягається за рахунок того, що печі працюють при високому температурному режимі.

Котли-утилізатори дозволяють використовувати теплоту газів, що відходять, що підвищує коефіцієнт використання палива, зменшує температуру винесення технологічної сировини, дає можливість його вловлювати.

На те, як ефективно котли-утилізатори використовуватимуть теплоту відхідних газів, впливає теплова потужність, яку має котел, режим надходження в нього газів, температура газів, що відходять. Від того, скільки буде спалюватися палива в конкретній технологічній установці і який процес відбувається, буде прямо залежати температура і кількість газів, що відходять. Багато шихтових газів утворюється під час роботи обладнання, що використовується для плавки руд кольорових металів і під час продувки киснем конвертерів, що перетворять чавун в сталь.

Ще одним важливим фактором, що впливає на роботу котла, є режим надходження в нього газів. Багато технологічні установки мають циклічний принцип, а це, в свою чергу, негативно впливає на ефективність роботи котлів-утилізаторів. Часто зазначені незручності виникають на конвертерному виробництві, і циклічність роботи печей призводить до того, що котел-утилізатор буде працювати з низькою ефективністю.
Ознаки, за якими котли-утилізатори діляться на групи

Схема котла-утилізатора.

1. Залежно від температури газів, що потрапляють в котел. За даним принципом утилізатори діляться на низькотемпературні (lt; 900 ° С) і високотемпературні (> 1000 ° С). При низьких температурах перенесення тепла виконується за рахунок конвекції, а при високих температурах - за рахунок випромінювання. Якщо температура більше 1100 ° С, то продукти згоряння, що були в рідкому стані, змінюють своє агрегатного стан.
2. За параметрами пара утилізатор може бути низького тиску (Р = 1,5 МПа, t = 300 ° С), підвищеного (4,5 МПа і 450 ° С) і високого (10-14 МПа і 550 ° С).
3. Також впливає принцип взаємного руху пара, води і продуктів згоряння, утилізатор може бути водотрубний або Газотрубна;
4. Залежно від способу руху води в випарному контурі, водотрубний утилізатор буває з примусовою або природною циркуляцією.
5. Залежно від оформлення компонування і поверхонь нагріву, утилізатор може бути горизонтального, тунельного, баштового типу. У низькотемпературних котлах використовується принцип змеевиковую конвективного поверхні нагріву, а у високотемпературних моделях - радіаційно-конвективні поверхні.

Принцип дії газотрубних і водотрубних котлів

газотрубний утилізатор

Газотрубні котли випускаються з горизонтальним і вертикальним їх розташуванням, можуть використовуватися спільно з обпалювальними, мартеновскими і іншими печами, які мають порівняно невелику потужність.

Газ, температура якого близько 1200 ° С, виходить з печі і потрапляє в нижню частину газоходу котла. Там встановлені W-подібні трубні стрічкові і екранні настінні поверхні, конвективний пакет пароперегрівача. Тепло перетворює воду в пар, і пароводяна суміш починає циркулювати в зазначених поверхнях. Під час роботи утилізатор виробляє пар, тиск якого до 4,5 МПа і температура до 440 ° С, що дозволяє забезпечити електричну потужність до 8 МВт. Щоб підтримувати постійний тепловий потенціал газів, що надходять в утилізатор, встановлений предтопок з газовим пальником.

Все газотурбінні утилізатори мають однаковий принцип роботи, незалежно від того, в якій галузі вони використовуються. Вони застосовуються для охолодження газів, що відходять, технологічних установок, що мають невелику потужність.

водотрубний утилізатор

Утилізатори, які мають багаторазову примусову циркуляцію, широко використовуються в промисловості. Те, що такий аналізатор має примусову циркуляцію, дозволяє випарний елемент робити будь-якої форми і орієнтації в просторі.

В таких котлах испарительная система розподіляється на кілька секцій, вони підключені паралельно, це дозволяє значно знизити опір испарительной частини і використовувати циркуляційні насоси меншої потужності.

Вода, яка живить утилізатор, надходить через водяний економайзер, а потім в барабан котла. Звідси за допомогою насоса вода через шламоотделітель йде в випарні пакети, які включені паралельно. Отримана пароводяна суміш в барабані сепарується, і вода відділяється від пара. Після чого пар через пароперегрівача йде до споживача. Залежно від того, де треба встановити утилізатор, його компонування може бути П-образної, баштовій або горизонтальної.
Котли-утилізатори в парогазових і когенераційних установках
У парогазових установках використовуються котли-утилізатори, які розраховані для отримання пара середнього і високого тиску для подальшого його використання в паровій турбіні. У такому котлі джерелом енергії також є енергія газів, що відходять. Тут використовуються водотрубні котли, у яких конвективні поверхні нагрівання і багаторазова примусова циркуляція. Від потужності парової турбіни буде залежати конструкція котла, він може бути одноконтурним або мати 2 незалежних контури, в яких буде різний тиск пара.

Такі барабанні утилізатори виробляють пар, тиск якого від 0,65 до 8 МПа, а також гарячу воду, за рахунок того, що утилізують тепло вихлопних газів від газотурбінної установки.

Якщо говорити про котлах-утилізаторах когенераційних установок, то вони використовують теплоту вихлопних газів поршневих двигунів або газових турбін. Виробляють пар, який використовують для підігріву води в системі опалення або для технологічних потреб. Такі котли роблять одноконтурні з примусовою циркуляцією.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!