Podczas pracy niektórych rodzajów zakładów przemysłowych emitowane są duże ilości spalin o bardzo wysokiej temperaturze, zanieczyszczających środowisko. Aby wykorzystać te substancje na korzyść produkcji i zminimalizować obciążenie środowiska, wynaleziono kocioł na ciepło odpadowe.
Opis rodzajów kotłów na ciepło odpadowe
Praca wymienników ciepła polega na przekazywaniu energii dostępnej w masach gorącego gazu do ciekłego chłodziwa. Kocioł odzysknicowy zwykle nie jest wyposażony w palnik, ponieważ jego konstrukcja nie oznacza podgrzewania i spalania zasobów paliwowych. Ale w nim zamontowana jest elektroda żarowa i jednostka, zapewniająca sztuczny ruch gazu wzdłuż wewnętrznych ścieżek jednostki kotłowej. Urządzenia różnią się szeregiem cech: są jedno- i dwuprzewodowe, o różnych wymiarach zbiornika grzewczego.
W zależności od temperatury spalin, urządzenia można podzielić na działające w niskich i wysokich temperaturach. Wskaźniki do 900 ° C należą do pierwszej kategorii, przekraczając 1000 ° C do drugiej kategorii.
Zgodnie z zasadą działania kotły na ciepło odpadowe można podzielić na dwie klasy. Jednostki parowe służą do generowania gorącej pary do celów grzewczych lub przemysłowych. Podgrzewacze wody otrzymują gazy opuszczające urządzenie i przenoszą ich ciepło do wody. Ten ostatni może być wykorzystywany do ogrzewania lub innych celów.
Urządzenia parowe i kotły przeznaczone do podgrzewania wody mogą być wyposażone w komorę spalania. Ponieważ podczas recyklingu mas gazów, które w przeciwnym razie dostałyby się do atmosfery, powstaje dużo energii, takie kotły są czasami wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej. Istnieją modele, które nie są wyposażone w palenisko. W takich urządzeniach gazy działają bezpośrednio na wymiennik ciepła za pomocą cieczy lub pary.
Wszystkie elementy konstrukcyjne, w których zachodzą procesy spalania, wykonane są z materiałów ognioodpornych.
Ekwipunek
W podstawowej konfiguracji jednostki kotłowe są wyposażone w wystarczającą liczbę bloków funkcjonalnych. Koniecznie obejmuje grupę pomp, urządzenia izolacyjne, panel sterowania.
Reorientacja przedsiębiorstwa produkcyjnego lub rozwój nowych obszarów działalności może wymagać dodatkowych urządzeń technicznych. Może zawierać takie elementy:
- urządzenia ochronne: osłony żaroodporne, bloki bezpieczeństwa, zawory odcinające, elementy zawieszenia;
- wyposażenie pomp;
- urządzenia zapewniające wentylację i wtrysk powietrza.
W niektórych systemach wieloskładnikowych stosowane są również elementy wzmacniające z arsenału hydraulicznego. Są potrzebne do budowy różnego rodzaju wymienników ciepła.
W niektórych sytuacjach zaleca się zakup źródła nieprzerwanej energii elektrycznej. Konstrukcja wielu modeli zapewnia możliwość podłączenia palnika.
Dane techniczne
Wykorzystanie odpadów gazowych w całości pozwala kotłom mieć wskaźniki wysokiej wydajności. W przypadku urządzeń zasilanych paliwem płynnym lub stałym są one znacznie mniejsze. Jeśli jednak powierzchnie wymiany ciepła są bardzo zatkane, wydajność urządzenia jest zmniejszona. Te części konstrukcji można oczyścić, myjąc je wodą lub dmuchając parą. Technika czyszczenia wibracyjnego jest również praktykowana.
Różne typy kotłów są zaangażowane w różnych gałęziach przemysłu na niektórych etapach cyklu produkcyjnego. Różnią się liczbą rejestrów parowania, parametrami mocy stosowanymi w obwodach cyrkulacyjnych, dokładnością do jakości chłodziwa.
Skuteczność działania urządzenia zależy od rodzaju zasilania, ilości mas gazu i ich temperatury. Ilość emitowanych odpadów różni się w zależności od branży. Największa ilość powstaje podczas rafinacji ropy naftowej i w metalurgii. Gaz wsadowy jest specyficzny dla tych ostatnich. Obecność kamienia metalicznego sprzyja spalaniu paliwa gazowego.
Zalety i wady
Spośród innych typów jednostek kotłowych rozważane urządzenia wyróżniają się brakiem zapotrzebowania na dodatkowe paliwo. Utylizator działa tylko na odpadach gazowych. Pozwala to na bardziej efektywne wykorzystanie paliwa, a także zmniejsza koszty czyszczenia układu wydechowego. Ponadto zastosowanie takich kotłów w przedsiębiorstwach ma pozytywny wpływ na środowisko. Emisje energii są znacznie zmniejszone. Z powodu zmniejszenia objętości paliwa palnego zawierającego węglowodory do atmosfery dostaje się znacznie mniej gazów cieplarnianych. Energooszczędny cykl produkcyjny zmniejsza koszty przedsiębiorstwa.
Zimne części są skorodowane. Efektywność wykorzystania urządzenia utylizacyjnego zależy od temperatury, do której podgrzewane są wytwarzane gazy.
Funkcje pracy
Podczas pracy kotła wymiennik ciepła jest pokryty substancjami zawartymi w spalinach. Nie wpływa to w najlepszy sposób na efektywność urządzenia. Aby sprawić, by wydajność była tak wysoka, jak to możliwe, możesz zainstalować termo-utleniacz lotnych substancji organicznych przed nim.
Jeśli potrzeba wykorzystania ciepła spalin powstaje tylko od czasu do czasu, można regulować przepływ emisji do kotła. W tym celu stosuje się specjalny bypass - jednostkę, która przekierowuje odpady do komina. Funkcję obejścia można regulować za pomocą styku bezpotencjałowego, który przyjmuje stan otwarty i zablokowany, lub za pomocą zewnętrznego sygnału analogowego. W tym drugim przypadku proces związany jest z regulacją kąta otwarcia żaluzji.
Obszar zastosowań
Wskazane jest zainstalowanie urządzeń do odzysku ciepła, jeżeli w wyniku określonego procesu uwolniona zostanie duża ilość ciepła fizycznego, którą należy wykorzystać w celu zmniejszenia zużycia paliwa. Obejmuje to hartowanie koksu i eksploatację turbin gazowych. W tym drugim przypadku kocioł służy do wytwarzania pary, która następnie trafia do ogrzewania przedsiębiorstwa lub rozwiązania problemów technologicznych.
Istnieją również modyfikacje typu konwekcyjnego, zaostrzone przez zadanie chłodzenia gazów węglowych. Służą do topienia stali. Cechy konstrukcyjne tych urządzeń zapewniają dużą liczbę cykli sztucznego obiegu i dwustopniowego odparowywania. Niektóre kotły obejmują spalanie tlenku węgla. Odpady z konwertera chłodzenia zmniejszają ablację i zanieczyszczenie powietrza.
W elektrowniach cieplnych stosuje się zaawansowane warianty utylizacji. Do przygotowania wody, systemu ogrzewania grzewczego i zaopatrzenia w ciepłą wodę stosuje się urządzenia do odpowietrzania pod ciśnieniem atmosferycznym. Są również zaangażowani w przygotowanie chłodziwa do kotłów parowych. W przypadku odpowietrzania próżniowego podczas pracy turbiny emitowane są wtórne masy gazu. Rezultatem jest para, która jest następnie ponownie wykorzystywana w zespole turbiny. Oszczędza to zasoby paliwowe. Często wytwarzana para ma wysokie ciśnienie.
Zastosowanie utylizatorów w cyklu produkcyjnym przynosi szereg użytecznych efektów: paliwo jest zużywane bardziej racjonalnie, wkład energii cieplnej i szkodliwych związków do środowiska zewnętrznego jest znacznie zmniejszony. Podczas pracy z gazami o wystarczającej temperaturze urządzenia mają bardzo wysoką wydajność.
