Котел утилізатор. Особливості роботи

Котел утилізатор. Особливості роботи При функціонуванні деяких видів промислових установок виділяються великі обсяги вихлопних газів з дуже високою температурою, що забруднюють навколишнє середовище. Щоб вживати ці речовини на користь виробництва і мінімізувати навантаження на екологічну обстановку, був придуманий котел утилізатор.


Опис різновидів котлів-утилізаторів


Робота теплообмінних агрегатів ґрунтується на передачі енергії, наявної в гарячих газових масах, рідкому теплоносія. Утилізаційний котел зазвичай не оснащується пальником, так як його конструкція не передбачає нагрівання і згоряння паливних ресурсів. Зате в нього вмонтовані електрод розжарювання і блок, що забезпечує штучне переміщення газу по внутрішніх шляхах котлоагрегату. Пристрої розрізняються по ряду характеристик: вони бувають одно- і двоконтурними, з різними габаритами нагрівального бачка.

Залежно від температури газів, що відходять агрегати можна розділити на що працюють з низькими і високими температурами. В першу категорію потрапляють показники до 900 °С, в другу - перевищують 1000 °С.

За принципом роботи котли утилізатори можна розділити на два класи. Парові агрегати застосовуються для генерації гарячої пари для опалення або використання в промисловості. Водогрійні пристрої приймають гази, які відходять від установки, і передають їх тепло воді. Остання може бути використана для опалювальних або інших цілей.

Парові пристрої та котли, призначені для підігріву води, можуть бути обладнані топкової камерою. Оскільки при вторинній переробці мас газів, які при іншому розкладі потрапляли б в атмосферу, генерується багато енергії, такі котли іноді застосовуються для виробництва електрики. Існують моделі, не оснащені топкою. У таких пристроях гази безпосередньо впливають на теплообмінник з рідиною або парою.
Всі елементи конструкції, в яких йдуть процеси горіння, виготовляються з вогнестійких матеріалів.

Комплектація обладнання


У базовій комплектації котлоагрегати забезпечені достатньою кількістю функціональних блоків. У неї обов'язково входять насосна група, ізоляційні пристрої, панель управління.

Переорієнтації виробничого підприємства або освоєнні їм нових сфер діяльності може з'являтися потреба в додаткових технічних пристосувань. Воно може включати в себе такі елементи:

• захисні пристрої: жаростійка екранування, блоки запобігання, що замикають клапани, підвісні деталі;
• насосне обладнання;
• пристрої, що забезпечують вентиляцію і нагнітання повітряних мас.

У деяких багатокомпонентних системах використовуються також арматурні елементи з арсеналу сантехніка. Вони потрібні для конструювання різних типів теплообмінних пристроїв.

У деяких ситуаціях доцільно придбати і джерело безперебійного електрики. Конструкція ряду моделей передбачає можливість підключення пальника.

Технічні характеристики


Використання газових відходів в повному обсязі дозволяє котлам мати високі показники ККД. У пристроїв, що працюють на рідкому або твердому паливі, вони істотно менше. Однак якщо теплообмінні поверхні сильно засмічені, ефективність роботи агрегату знижується. Чистити ці частини конструкції можна, обмиваючи водою або обдуваючи паром. Практикується також технологія віброочистки.
У різних галузях промисловості на певних етапах циклу виробництва задіюються різні типи котлів. Вони відрізняються числом парообразовательних регістрів, параметрами потужності, використовуваними циркуляційними схемами, вимогливістю до якості теплоносія.



Наскільки ефективно буде працювати агрегат, залежить від типу подачі, кількості газових мас і їх температури. Обсяги викидаються відходів у різних видів промисловості відрізняються. Найбільша кількість утворюється при переробці нафти і в металургії. Специфічним для останньої є шихтовий газ. Присутність окалини металів сприятливо для прогорання газового палива.

Переваги та недоліки


Від інших типів котлоагрегатів розглядаються пристрої відрізняються відсутністю потреби в додатковому паливі. Утилізатор функціонує тільки на газових відходах. Це дозволяє використовувати паливо значно ефективніше, а також знизити витрати на очистку вихлопів. Крім того, застосування таких котлів на підприємствах позитивно впливає на навколишнє середовище. Енергетичні викиди істотно знижуються. За рахунок зниження обсягів палива, що спалюється, що містить вуглеводень, в атмосферу потрапляє значно меншу кількість парникових газів. Енергозберігаючий виробничий цикл знижує витрати підприємства.

Холодні деталі агрегату піддаються корозії. Ефективність використання утилізатора залежить від того, до якої температури нагріті виробляються гази.

Особливості роботи


В процесі роботи котлоагрегату його теплообмінник покривається речовинами, що містяться в димових газах. Це не кращим чином впливає на ефективність утилізатора. Щоб зробити ККД максимально високим, можна встановити перед ним термоокислювач летючої органіки.

Якщо потреба у використанні тепла відпрацьованих газів виникає лише час від часу, можна регулювати надходження викидів на котел. Для цього використовується спеціальний байпас - блок, що перенаправляє відходи в димову трубу. Регулювати функцію байпаса можна за допомогою сухого контакту, який передбачає відкрите і заблоковане стану, або з використанням зовнішнього аналогового сигналу. В останньому випадку процес зав'язаний на регуляцію кута відкриття заслінки.

Галузь застосування


Доцільно ставити утилізатори, якщо в результаті деякого процесу виділяється багато фізичної теплоти, яка підлягає подальшому використанню для зниження витрат палива. Сюди відносяться гасіння розжареного коксу і робота газових турбін. В останньому випадку котел використовують для генерації пари, що йде згодом на обігрів підприємства або рішення технологічних задач.

Існують також модифікації конвективного типу, заточені під задачу охолодження вуглецевих газів. Вони застосовуються при плавленні сталі. Конструктивні особливості цих агрегатів забезпечують велику кількість циклів штучної циркуляції і двоступенева випаровування. Деякі котли передбачають спалювання вуглецевого оксиду. Охолодження конверторних відходів зменшує винесення і забруднення атмосфери.

На теплоелектростанціях використовуються вдосконалені варіації утилізаторів. Для підготовки води, живляться системи опалення та гарячого водопостачання, застосовують пристрої деаерації атмосферного тиску. Вони ж задіяні при приготуванні теплоносія для парових котлоагрегатів. Для вакуумної деаерації задіюються вторинні газові маси, що виділяються при функціонуванні турбіни. В результаті виходить пар, згодом знову застосовуваний в турбінної установки. Це дозволяє заощадити паливні ресурси. Найчастіше генерується пар має високий тиск.

Використання утилізаторів у виробничому циклі приносить ряд корисних ефектів: раціональніше витрачається паливо, значно знижується надходження в навколишнє середовище теплової енергії і шкідливих сполук. При роботі з газами достатньої температури агрегати мають дуже високий ККД.


14-02-2020, 09:23 65 0

Поділіться власною думкою