95048

Котлы – утилизаторы

Реферат

Энергетика

Оборудование для утилизации вторичных энергоресурсов можно смело отнести к котельному оборудованию теплообеспечения. На сегодняшний день основными заказчиками оборудования для утилизации вторичных энергоресурсов являются фирмы, которые имеют возможность вкладывать деньги в реконструкцию или модернизацию существующего предприятия.

Русский

2015-09-19

106.5 KB

47 чел.

1 Устройство котлов - утилизаторов

Оборудование для утилизации вторичных энергоресурсов можно смело отнести к котельному оборудованию теплообеспечения. На сегодняшний день основными заказчиками оборудования для утилизации вторичных энергоресурсов являются фирмы, которые имеют возможность вкладывать деньги в реконструкцию или модернизацию существующего предприятия.

Котёл-утилизатор (КУ) котел, не имеющий собственной топки и использующий тепло отходящих газов какой-либо промышленной или энергетической установки для получения дополнительного тепла в виде пара и (или) горячей воды.

Температура газов, поступающих в котел - утилизатор, колеблется от 350—400°С  (при его установке за двигателями внутреннего сгорания), до 900—1500оС (за отражательными, рафинировочными и цементными печами). Крупные КУ имеют все элементы котлоагрегата (систему газоходов со встроенными поверхностями нагрева, опорные конструкции, изоляцию, арматуру и КИП) за исключением топочных и др. устройств, связанных со сжиганием топлива.

Теплопроизводительность котлов-утилизаторов зависит от количества и параметров утилизируемых газов.

КУ устанавливается на открытой площадке и эксплуатируется при температуре наружного воздуха от минус 60° С до плюс 45° С.

Для малых производительностей и низких давлений применяются котлы – утилизаторы газотрубные с многократной принудительной циркуляцией (рисунок 1)    реже – прямоточные сепараторные и барабанные с естественной циркуляцией. Водогрейные КУ обычно называются утилизационными экономайзерами, или подогревателями. В некоторых случаях КУ настолько сращиваются с элементами технологического оборудования, что не могут быть выделены как самостоятельные агрегаты (устройства для испарительного охлаждения мартеновских печей, химических установок и т. д.).

Поверхности нагрева  котлов – утилизаторов со временем  загрязняются  золовыми отложениями, содержащимися в дымовых газах, из–за чего снижается эффективность их работы. Существуют системы очистки поверхностей нагрева: импульсная, вибро- и дробеочистки.  В настоящее время наиболее эффективной считается импульсная очистка, принцип работы которой основан на воздействии ударной волны, образующейся в результате воспламенения газовой смеси в импульсной камере, на отложения на загрязненных поверхностях нагрева. Импульсные камеры расположены по всему котлу в местах, где образуется скопление пыли.

Котлы – утилизаторы  выпускаются различных типов и марок.

1 – барабан, 2 – испарительная часть, 3 – пароперегреватель, 4 – водяной  экономайзер.

Рисунок 1

2 Области применения котлов – утилизаторов

Котлы – утилизаторы широко применяются в химической, нефтяной, пищевой, текстильной и других отраслях промышленности.

По назначению КУ бывают

  •  Котлы-утилизаторы (общего назначения) для утилизации тепла уходящих газов
  •  Котлы для выработки пара за счет утилизации тепла за газовыми турбинами
  •  Котлы-утилизаторы за дизелями и мотор-генераторами
  •  Котлы для утилизации тепла дымовых газов за мартеновскими и нагревательными печами
  •  Котлы-утилизаторы для охлаждения газов за конверторами для черной металлургии
  •  Котлы для охлаждения газов за конверторами для цветной металлургии
  •  Котлы для охлаждения газов за электропечами
  •  Котлы-утилизаторы для охлаждения газов за агрегатами аргонно-кислородного рафинирования стали
  •  Котлы для охлаждения газов за печами первичной переработки нефти
  •  Котлы-утилизаторы за печами Ванюкова и кислородно-факельной плавки
  •  Котлы-утилизаторы для охлаждения газов за печами для производства губчатого железа
  •  Котлы для сжигания органической части осадка сточных вод
  •  Котлы-утилизаторы для сажевого производства
  •  Котлы для утилизации тепла за стекловаренными печами

3  Примеры  использования  котлов – утилизаторов в различных схемах

а) Использование КУ в схеме комбинированной парогазотурбинной установки.

В парогазовых системах (системах комбинированного цикла) одновременно используются как газовые, так и паровые турбины. В этих системах горячие газы, отработавшие в газовой турбине, затем используются в качестве источника тепла для парогенератора, который, в свою очередь, питает паровую турбину. Комбинированные парогазотурбинные установки (КПГУ) предназначены для выработки электрической энергии с наибольшей эффективностью использования топлива.

Тепло выхлопных газов ГТД используется в котле-утилизаторе для производства пара.

Пар из котла-утилизатора подается в отдельно стоящую паровую турбину (ПТ), соединенную с собственным электрогенератором.

        1 – газотурбинный двигатель

2 – электрогенератор

3 – паровая турбина

4 –  котел – утилизатор

5 – конденсатосборник

6 – резервуар питательной воды

7 - насос

       Рисунок 2

б) Использование котла – утилизатора  при производстве черновой меди в печи Ванюкова

Одним из перспективных направлений производства черновой меди является плавка концентрата в жидкой ванне, или в печи Ванюкова (ПВ). Этот новый технологический процесс не имеет аналогов в мире. Он обеспечивает оптимизацию условий физико-химического процесса плавления. Технологические и экономические преимущества ПВ (повышение степени извлечения металлов до 1 - 2 % по сравнению с другими технологиями производства цветных металлов)  достигаются при надежной и устойчивой работе системы охлаждения, основным элементом которой является котел-утилизатор (КУ). Такой КУ типа РКЦМ-25/45-40 был разработан, изготовлен, смонтирован и введен в эксплуатацию в 1994 г. на Среднеуральском медеплавильном заводе. Успешная эксплуатация котла-утилизатора в условиях Среднеуральского медеплавильного завода позволяет сделать вывод о перспективности выбранных технологических и компоновочных решений и рассматривать данный охладитель газа в качестве пилотной установки для тиражирования на различных объектах, где возникает необходимость охлаждения и обеспыливания отходящих газов.

При выборе компоновки и разработке котла были учтены недостатки, выявленные в процессе эксплуатации других котлов за подобными печами. Компоновка котла, при которой радиационный газоход расположен непосредственно над аптейком печи, являясь его продолжением, выбрана с целью обеспечения снижения до минимума заноса конвективных поверхностей нагрева котла пылью, имеющейся в газах, что определяет в первую очередь надежность его эксплуатации, повышает эффективность охлаждения газов.

Высота радиационного газохода определяется температурой газов в месте их поворота в конвективный газоход и геометрическими размерами выходного аптейка печи (с учетом непременного условия вертикальности экранов газохода). Практика показывает, что температура газов 600 – 700 °С обеспечивает твердое состояние частиц уноса. Отложения пыли, образующиеся при повороте газов на поверхностях нагрева, удаляются с меньшими трудозатратами, часть их возвращается в печь.

Оптимальная площадь сечения выходного окна в свою очередь обусловливается скоростью газов на выходе из печи, которая определяет как степень пылевыноса, так и максимальную возможность сепарации уноса обратно в печь. Это позволяет уменьшить запыленность газов на входе в конвективный газоход. Скорость газов на входе в котел составляет примерно 2 м/с.

Для уменьшения высоты радиационного газохода в верхней его части устанавливаются термосифоны - запаянные трубы, нижняя часть которых располагается в зоне греющих газов, а верхняя - в холодильниках (трубах, к которым подводится котловая вода из барабана). Выбор термосифонов определяется условием исключения попадания воды при их повреждении на ванну печи. Соотношение обогреваемой части термосифонов и охлаждаемой в холодильниках выбирается на основе расчетов.

Общая длина блока термосифона определяется также допустимыми габаритными размерами для выема блока из котла и нижней отметкой нагреваемой части термосифона.   

При необходимости увеличения площади поверхности нагрева радиационного газохода без повышения его высоты можно увеличить площадь поверхности термосифонов за счет установки на них ребер. Этой же цели служит конструкция экранов котла - "огневой" лист с приваренными к нему снаружи трубами. Такая конструкция обеспечивает также меньшее загрязнение поверхностей нагрева, защищает трубы от абразивного износа, уменьшает возможность низкотемпературной коррозии.

Для повышения надежности экраны радиационного газохода изготовлены из низколегированной стали 12Х1МФ (предельная температура - 570 °С). Радиационный газоход выполнен со скругленными углами, что позволяет избежать их заноса пылью и уменьшить концентрацию напряжений в металле, возникающих при тепловом расширении. Конвективный газоход котла расположен под углом 90° к продольной оси печи, что исключает попадание воды из поверхностей нагрева котла (в случае их повреждения) в зону печи, а также обеспечивает максимальный доступ к ней.

В конвективном газоходе расположены испарительные дренируемые ширмы "флажкового" типа. Конструкция ширмы выполнена таким образом, что в газоходе образуется два хода газов, что повышает их скорость и, как следствие, эффект теплоотдачи. В нижней части газохода расположен охлаждаемый бункер, что позволяет производить уборку пыли из котла пневмотранспортом.

Котел дренируем, газоплотен. Все его соединения выполнены сваркой. Сокращение числа бункеров до одного и наличие газоплотного соединительного узла с системой пневмотранспорта уменьшает объем присосов в котле. Вес котла передается на каркас через опорные конструкции, представляющие собой "лапы", изготовленные из стального листа и укрепленные на экранах газоходов. "Лапы" опираются на катковые блоки, установленные на строительных конструкциях. Катковая опорная конструкция не препятствует тепловому расширению котла во всех горизонтальных направлениях.

Для очистки поверхностей нагрева в котле установлена система импульсной газовой очистки. Для повышения надежности работы котла принята естественная циркуляция котловой воды. При выборе вида циркуляции анализировались и учитывались преимущества и недостатки естественной и принудительной циркуляции.

Ниже приведена техническая характеристика котла:

Паропроизводительность…..25 т/ч

Давление (абсолютное) пара в барабане – сепараторе.......... 4,5 МПа

Объем технологических газов… 40000 м3

Температура газов

на входе….. 1150 °С

на выходе …400 °С


       Список литературы:

  1.  «Теплоэнергетика» № 6, 2000г
  2.  «Теплоэнергетика» № 9, 1999г, с.34 – 36
  3.  http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/009/001/225159376.jpg
  4.  http://www.powercity.ru/ru/index.htm?PAGE_CODE=SOL&item_id=154#

5.   http://www.irimex.ru/util.htm

Министерство образования Российской Федерации

Новгородский Государственный Университет

Имени Ярослава Мудрого

Кафедра ПРЭН

«Котлы – утилизаторы»

Реферат по дисциплине «Энергосбережение»

Выполнила: ст. гр. 1411

Мосейчук Оксана

Проверил: зав.каф.ПРЭН

Муравьев А.Г.

Великий Новгород

Содержание

1   Устройство котлов – утилизаторов ………………………………………………3

2   Области применения котлов – утилизаторов……………………………………..4

3   Примеры использования котлов – утилизаторов в различных схемах………….5

Список литературы……………………………………………………………………..8


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43938. Анализ финансового состояния ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» и разработка путей его улучшения 26.85 MB
  Одним из важнейших условий успешного управления финансами предприятия является анализ его финансового состояния. Финансовое состояние предприятия - это комплексное понятие, характеризующееся системой показателей, отражающих наличие, распределение и использование финансовых ресурсов, которое является результатом взаимодействия всех элементов системы финансовых отношений предприятия, определяемое всей совокупностью производственно - хозяйственных факторов.
43939. Расчет подстанции ОАО Квадра 1.53 MB
  Объем электрической энергии мощности произведенный на территории области в 2010 г. к каждой ПС подключаются потребители первой категории для обеспечения резервирования необходимо устанавливать по два трансформатора или автотрансформатора на ПС причем каждый из них рекомендуется загружать не более чем на 7075 от номинальной мощности. Расчет производиться по формулам: где коэффициент мощности нагрузки Для ПС1. Выбор автотрансформатора по заданной трансформаторной мощности ПС.
43941. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Методические указания 273 KB
  Руководствуется допустимыми дозами облучения установленными для различных категорий населения НРБУ99 оказавшегося в зоне радиоактивного загрязнения при аварии на АЭС. При написании расчетной части студент использует исходные данные полученные у преподавателя цикла ГО и по методическим указаниям к расчетнографической работе Выявление и оценка радиационной обстановки на объекте при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на АЭС выполняет ее. Определяет допустимое время начала работы рабочих и служащих...
43942. Обгрунтування застосування пристроїв для збирання, завантаження та транспортування рулонів трести льону-довгунця та конопель в Інстітуті луб'яних культур 27.69 MB
  Обгрунтування застосування пристроїв для збирання завантаження та транспортування рулонів трести льонудовгунця та конопель в Інстітуті луб'яних культур. Зміни у затратах на завантаження та перевезення рулонів впливають на затрати у механізованих роботах та суттєво впливають на собівартість кінцевого продукту. Кількість рулонів на довжині стрічки наприклад довжиною 500 м може бути різною рис. Також на кількість рулонів на довжині стрічки впливають конструктивні особливості прес підбирачів діаметр пресувальної камери та ширина захвату.
43943. Программа MS Publisher как инструмент создания электронного пособия 573.5 KB
  Для этого щелкнуть левой кнопкой мыши внутри текстовой рамки. Текстовый файл Чтобы создать текстовую рамку надо щелкнуть на кнопке на панели инструментов Объекты MS Publisher щелкнуть в публикации протащить указатель мыши при нажатой левой кнопке чтобы нарисовать рамку нужного размера и отпустить кнопку мыши. Чтобы избавиться от фона надо щелкнуть на кнопке Цвет заливки на панели инструментов Форматирование и выбрать значение Нет заливки. Чтобы сгруппировать рамки необходимо их выделить а затем щелкнуть на кнопке Сгруппировать...
43944. Вплив мотивації на вибір професії у підлітковому віці 361 KB
  При задоволенні потреби закінчується потребовий цикл. Задоволення потреби – це оволодіння предметом потреби та його використання. Виконавча діяльність організму, орієнтована у напрямку його потребових зв’язків з оточуючим середовищем, розуміється як діяльність
43945. Организация движения пассажирских поездов дальнего, местного и пригородного сообщения 3.21 MB
  Технология обработки составов пригородных поездов. Основными направлениями развития пассажирских перевозок обеспечивающими их эффективность и качество в ближайшей перспективе являются оптимальное планирование эксплуатационной работы по пассажирским перевозкам четкое выполнение графика движения поездов совершенствование форм и методов продажи билетов повышение уровня пассажирского сервиса и развития материальнотехнической базы пассажирского хозяйства. Наиболее полно...
43946. Разработка и обоснование мероприятия по повышению эффективности деятельности ООО «Феникс-Т» 839.5 KB
  Для предприятия одним из направлений повышения эффективности его деятельности могут рассматриваться инвестиции в расширение деятельности. Обоснование целесообразности инвестиций осуществляется на основе разработки бизнес-проекта инвестиционного проекта и расчета показателей эффективности инвестиций. Цель выпускной квалификационной работы разработать и обосновать мероприятия по повышению эффективности деятельности ООО Феникс Т. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: рассмотреть теоретические основы повышения...