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

23 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

84872. Пом’якшені приголосні. Відсутність ь знака після букв приголосних, що не мають пари м’яких. Правильна вимова твердих, м’яких і пом’якшених приголосних 2.16 MB
  Мета уроку: Формувати комунікативну компетентність, контрольно-оцінювальну діяльність. З’ясувати, після яких букв в українській мові пишеться ь. Удосконалювати вимову твердих, м’яких і пом’якшених приголосних. Поповнювати словниковий запас. Розвивати мовлення, пам’ять.
84873. Донбас – мій рідний край 541.5 KB
  Мета: Формувати в учнів інтерес до навчання; вчити розповідати про символи нашої Української держави, Донецького краю та їх значення; розвивати прагнення бути свідомим громадянином України, її патріотом. Розвивати пізнавальні інтереси. Виховувати бажання наполегливо оволодівати знаннями, любов до школи.
84874. Note on Tracking from the ART List by Armin Winkler 29 KB
  Imagine you are playing ball with the dog, and the dog decides to stalk a bird instead. You can just yell harsh and loud enough to have the dog come back and leave the bird alone, but also leave the ball.
84875. Obedience tracking theory 27.5 KB
  The best advice I have EVER gotten in tracking is you can not track too much. I used to track twice maybe three times a week. Now I track at least 5 times a week and I am very happy with the results.
84876. Schutzhund Tracking 82 KB
  Some dogs are naturally inclined to air scent, others you will see naturally explore their surroundings with their noses very close to the ground from a young age. For Schutzhund, the dog is expected to follow a footstep trail with a deep nose (nose very close to the ground) and to indicate articles along the way.
84877. ATTENTION BEGINNING OR POTENTIAL TRACKERS 29.5 KB
  To gin the TD title dog must pss one KC trcking test which is usully bout qurter mile in length with three to five turns ged between onehlf nd one hour old nd glove t the end. I wnt the dog to WNT to find the glove t the end of the trck.
84878. Subsequent Training Sessions 29.5 KB
  For several training sessions, the same process should be followed, with the length of track steadily increased. By the time the track is between 20 and 50 yards long, the dog will probably no longer be able to find the glove by sight alone.
84879. Aging and Blind Tracks 30 KB
  Once your dog can complete a three-turn track 200 yards in length (50 yards for each of four legs), then use only the single track at each training session. As tracks have been getting longer, they have naturally been aging for a few minutes.
84880. Additional Motivation 29 KB
  These include food, double-laid tracks, interspersing short, easy tracks and walks in the field. I discovered the latter technique a few years ago, and have found it to be the most productive method...