Котлотех Приблизительное время чтения: 6 минут
Содержание:
Котлы утилизаторы, как правило, не оснащаются собственными топочными камерами. Для сгорания в форсуночной камере используются газы и выхлопы, которые образуются в процессе металлургического производства или работы тяжелых агрегатов, установок и ДВС.
Характеристики котлов утилизаторов
Целесообразность применения таких котлов объясняется потребностью сжигания газов, в которых имеется составляющая топливной структуры, особенно это применимо для дизелей и двигателей внутреннего сгорания.
Работа котлов утилизаторов основана на следующих особенностях: они производят и аккумулируют энергию в виде сильно нагретой воды, потоков пара или конвекции воздуха.
Эта энергия может свободно использоваться для получения других видов энергии или механической работы.
Котел утилизатор устройство которого открывает широкие перспективы для использования энергии тепла от сгорания топлива – это значительно увеличивает коэффициент полезного действия самого топлива и установки, уменьшает температуру нагрева агрегата, позволяет улавливать вредные газы и выхлопы.
Температура газа и его объем напрямую зависят от вида производства. Статистика показывает, что самые большие отходы газов имеет нефтеперерабатывающая отрасль. Также, очень много газовых выбросов образует металлургическая промышленность.
В этом производстве образуется шихтовый газ – среда, в которой содержится металлическая окалина, которая создает хорошие условия для воспламенения и сжигания газа.
Что такое пеллетные котлы, читайте здесь.
Режим, который объясняет поступление газа в котел, является не менее важным фактором. Большинство технических установок имеет циклический характер подачи, а это не очень хорошо влияет на “питание” котла утилизатора.
В этом случае котел работает с очень малыми объемами газа, а это значит, что их дополнительное применение нецелесообразно.
Часто такое наблюдается в цехах инверторного производства сварочных работ аргоновой сваркой, где используется замкнутый цикл без большого количества отходов.
Особенности и виды котлов-утилизаторов
- Разные характеристики, которые зависят от температуры газов, поступающих в котел. По данной температурной характеристике котлы делятся на: низкотемпературные (с T ниже 600 градусов Целься) и высокотемпературные (с T выше 1100 градусов Цельсия). Если температура газа низкая, то циркуляция происходит конвекционным типом, при высокой – излучение теплового воздуха. При температуре свыше 1300 градусов структура твердых примесей газа меняет свое состояние на газ.
- Пар, который образуется с помощью утилизатора, имеет разные значения давлений: низкое или пониженное (Р = 1,5 МПа, t=400°С), умерено-повышенное (4,5 МПа и 450°С) и высокое (10-14 МПа и 550°С).
- Водотрубные или газотрубные утилизаторы различают по способу движения всех рабочих тел: пара, воды, газа, отработки и тепла.
Что такое вакуумные деаэраторы, вы можете узнать тут.
- С принудительной или естественной циркуляцией. Котлы делят по виду перемещения жидкостей по технологическим линиям и регистрам.
- Котел утилизаторы схема которого может иметь различную компоновку и варианты монтажа: башенные, напольные с креплением к пьедесталу, настенные и подвесные. Очень часто утилизаторы с использованием газа низкой температуры выполняют в виде змеевиков с переменной конвекцией.
Принцип действия газотрубных и водотрубных котлов
Утилизатор газотурбинного типа
Котлы, как правило, выпускаются в горизонтальном или вертикальном вариантах конструкции.
Они могут эффективно применяться в совокупности с мартенами и печами для обжига, которые не отличаются большими мощностными характеристиками и высокой температурой газа.
Газ с небольшой температурой выходит из печи в дымоуловительную установку и поступает в нижнюю полость утилизатора. Там находится специальное устройство-камера, которая повышает конвекционные характеристики.
Камера представляет собой пакет из металлических листов, которые отражают и направляют потоки тепла. Избыточное тепло образует пар из воды, который циркулирует в необходимых направлениях.
Пар, как правило, имеет характеристики около 400 градусов Цельсия и давлением больше 5 атмосфер – это позволяет образовать электрическую энергию чуть более 8 кВт.
Все утилизаторы оснащенные газовой турбиной имеют одинаковый принцип работы. Их часто применяют для уравновешивания температурного режима в установках большой мощности, но с малой отдачей отработанных газов. Их применение имеет экономическую целесообразность.
Утилизатор водотрубного исполнения
Газоутилизаторы, которые имеют систему принудительной циркуляции технологических жидкостей, тепла и пара, имеют очень активное применение в индустрии.
Принудительная циркуляция позволяет увеличивать показатели мощности и температуры пара с помощью использования автоматики и реле управления.
Камеры такого котла разделены на секции, которые оснащаются отдельными насосами циркуляции малой мощности.
Это позволяет аккумулировать тепловую энергию в каждой камере отдельно, а потом суммировать ее с помощью отражателей для приготовления пара и электрической энергии.
Вода для нагрева, которая необходима при парообразовании, поступает в камеры через дозирующее устройство – экономайзер.
Из камер вода поступает в специальные участки испарения, которые представляют собой замкнутые камеры с перфорацией для отвода тепла.
Подробнее о деаэраторе дв, читайте здесь.
Образовавшаяся тепловая энергия снижает температуру газовой смеси за счет ее преобразования, отводит большую часть тепла от агрегатов и создает прекрасные предпосылки для энергосберегающих режимов в производстве.
Для поддержания работоспособности всем утилизаторам требуется своевременная диагностика и поточный ремонт, тогда утилизатор будет эффективен и прослужит долгое время.
Использование утилизаторов на производстве началось сравнительно недавно, но уже на первых этапах дало прекрасные предпосылки к снижению экономических затрат и повышению производительности.
Это надежный и испытанный вид техники, который используется совместно с большими и средними мощностями, дополняя их.
