Durante la operación de ciertos tipos de plantas industriales, se emiten grandes volúmenes de gases de escape con una temperatura muy alta, contaminando el medio ambiente. Para utilizar estas sustancias en beneficio de la producción y minimizar la carga sobre la situación ambiental, se inventó una caldera de calor residual.
Descripción de los tipos de calderas de calor residual.
El trabajo de las unidades de intercambio de calor se basa en la transferencia de energía disponible en las masas de gas caliente a un líquido refrigerante. Una caldera de recuperación generalmente no está equipada con un quemador, ya que su diseño no implica el calentamiento y la quema de los recursos de combustible. Pero un electrodo incandescente y una unidad están montados en él, lo que proporciona un movimiento artificial de gas a lo largo de los caminos internos de la unidad de caldera. Los dispositivos difieren en una serie de características: son simples y de doble circuito, con diferentes dimensiones del tanque de calentamiento.
Dependiendo de la temperatura de los gases de escape, las unidades se pueden dividir en aquellas que funcionan con temperaturas bajas y altas. Los indicadores de hasta 900 ° C entran en la primera categoría, superando los 1000 ° C en la segunda categoría.
Según el principio de funcionamiento, las calderas de calor residual se pueden dividir en dos clases. Las unidades de vapor se utilizan para generar vapor caliente para calefacción o uso industrial. Los calentadores de agua reciben gases que salen de la unidad y transfieren su calor al agua. Este último puede usarse para calentar u otros fines.
Los dispositivos de vapor y las calderas diseñadas para calentar agua se pueden equipar con una cámara de combustión. Dado que durante el reciclaje de las masas de gases que de otro modo entrarían en la atmósfera, se genera mucha energía, a veces estas calderas se utilizan para producir electricidad. Hay modelos que no están equipados con una cámara de combustión. En tales dispositivos, los gases actúan directamente sobre el intercambiador de calor con líquido o vapor.
Todos los elementos estructurales en los que ocurren los procesos de combustión están hechos de materiales resistentes al fuego.
Equipo
En la configuración básica, las unidades de caldera están equipadas con un número suficiente de bloques funcionales. Incluye necesariamente un grupo de bombas, dispositivos de aislamiento, panel de control.
La reorientación de una empresa manufacturera o el desarrollo de nuevas áreas de actividad por parte de esta pueden requerir dispositivos técnicos adicionales. Puede incluir tales elementos:
- dispositivos de protección: blindaje resistente al calor, bloques de seguridad, válvulas de cierre, piezas de suspensión;
- equipo de bombeo;
- dispositivos que proporcionan ventilación e inyección de masa de aire.
En algunos sistemas multicomponentes, también se utilizan elementos de refuerzo del arsenal de fontanería. Son necesarios para la construcción de varios tipos de intercambiadores de calor.
En algunas situaciones, es recomendable comprar una fuente de electricidad ininterrumpida. El diseño de varios modelos proporciona la capacidad de conectar un quemador.
Especificaciones
El uso total de los residuos de gas permite que las calderas tengan indicadores de alta eficiencia. Para dispositivos que funcionan con combustible líquido o sólido, son significativamente más pequeños. Sin embargo, si las superficies de transferencia de calor están muy obstruidas, la eficiencia de la unidad se reduce. Estas partes de la estructura se pueden limpiar lavando con agua o soplando con vapor. La tecnología de limpieza por vibración también se practica.
Los diferentes tipos de calderas están involucrados en diversas industrias en ciertas etapas del ciclo de producción. Se diferencian en el número de registros de vaporización, parámetros de potencia utilizados por los circuitos de circulación, exigencia a la calidad del refrigerante.
La eficacia del funcionamiento de la unidad depende del tipo de suministro, la cantidad de masas de gas y su temperatura. La cantidad de residuos emitidos varía según la industria. La mayor cantidad se forma durante el refinado de petróleo y en la metalurgia. El gas por lotes es específico de este último. La presencia de incrustaciones metálicas es favorable para quemar combustible gaseoso.
Ventajas y desventajas
De otros tipos de unidades de caldera, los dispositivos considerados se distinguen por la ausencia de la necesidad de combustible adicional. El utilizador funciona solo con gas residual. Esto le permite usar el combustible de manera mucho más eficiente, así como reducir el costo de limpiar el escape. Además, el uso de tales calderas en las empresas tiene un efecto positivo en el medio ambiente. Las emisiones energéticas se reducen significativamente. Debido a la reducción en el volumen de combustible combustible que contiene hidrocarburos, entran significativamente menos gases de efecto invernadero a la atmósfera. Un ciclo de producción energéticamente eficiente reduce los costos empresariales.
Las partes frías están corroídas. La eficiencia de la utilización del utilizador depende de la temperatura a la que se calientan los gases producidos.
Características del trabajo
Durante el funcionamiento de la caldera, su intercambiador de calor está cubierto con sustancias contenidas en los gases de combustión. Esto no afecta la eficiencia del utilizador de la mejor manera. Para que la eficiencia sea lo más alta posible, puede instalar un termo-oxidante de materia orgánica volátil frente a él.
Si la necesidad de utilizar el calor de los gases de escape surge solo de vez en cuando, es posible regular el flujo de emisiones a la caldera. Para esto, se utiliza un bypass especial, una unidad que redirige los desechos a la chimenea. La función de derivación se puede regular mediante un contacto seco, que asume un estado abierto y bloqueado, o mediante una señal analógica externa. En el último caso, el proceso está vinculado a la regulación del ángulo de apertura del obturador.
Área de aplicación
Es aconsejable instalar calentadores de residuos si, como resultado de algún proceso, se libera mucho calor físico, que debería utilizarse para reducir el consumo de combustible. Esto incluye el enfriamiento rápido del coque y la operación de turbinas de gas. En este último caso, la caldera se utiliza para generar vapor, que posteriormente se destina al calentamiento de la empresa o la solución de problemas tecnológicos.
También hay modificaciones del tipo convectivo, agudizadas por la tarea de enfriar gases de carbono. Se utilizan para fundir acero. Las características de diseño de estas unidades proporcionan una gran cantidad de ciclos de circulación artificial y evaporación en dos etapas. Algunas calderas incluyen la quema de monóxido de carbono. Los residuos del convertidor de refrigeración reducen la ablación y la contaminación del aire.
En las centrales térmicas, se utilizan variaciones avanzadas de los usuarios. Para la preparación de agua, un sistema de calefacción de calefacción y suministro de agua caliente, se utilizan dispositivos de desaireación a presión atmosférica. También participan en la preparación del refrigerante para calderas de vapor. Para la desaireación de vacío, se emiten masas de gas secundarias durante el funcionamiento de la turbina. El resultado es vapor que posteriormente se reutiliza en la unidad de turbina. Esto ahorra recursos de combustible. A menudo, el vapor generado tiene alta presión.
El uso de utilizadores en el ciclo de producción trae una serie de efectos útiles: el combustible se consume de manera más racional, la entrada de energía térmica y compuestos nocivos en el entorno externo se reduce significativamente. Cuando se trabaja con gases de temperatura suficiente, las unidades tienen una eficiencia muy alta.
