Котлы-утилизаторы промышленные

Котел-утилизатор – это теплообменное устройство, которое предназначено для превращения энергии тепла от выхлопных газов различных процессов в горячую воду или пар, используемых для технологических нужд или отопления помещений.

Применение таких котлов значительно повышает эффективность работы оборудования и установок, в процессе работы которых образуются выхлопные газы или пар.

Котлы-утилизаторы предназначены для использования в энергоёмких технологиях в металлургии, химии, нефтехимии, целлюлозо-бумажной, стротельной и других отраслях промышленности. Кроме того они используются в нагревательных, обжиговых печах и прочих тепловыводящих установках. Инами словами такие агрегаты предназначены для утилизации тепла, которое в обычных случаях просто выбрасывается в атмосферу. На сегодняшний день с ростом энергоносителей вопросы энергосбережения выходят на передний план.

Конструкции таких промышленных котлов и режим их работы определяются особенностями греющего теплоносителя и зависят от технологической установки — источника. Отходящие газы теплотехнических процессов и агрегатов могут содержать агрессивные газообразные составляющие, а также унос в твердом или жидком состоянии, что влияет на выбор конструкции и режимных параметров котлоагрегата.

Котлы-утилизаторы могут быть снабжены по запросу заказчика горелочными устройствами для поддержания нагрузки и возможности работы при необходимости в автономном режиме. Иногда эта функция является необходимой для безостановочных процессов.

Поверхности нагрева у них в зоне высоких температур выполнены из мембранных экранов, которые обеспечивают высокую газоплотность. Для снижения эрозии трубных поверхностей нагрева котла в агрессивных средах применяется специальная защита, которая зависит от рабочей среды.

В процессе охлаждения подаваемых газов котлы могут вырабатывать насыщенный или перегретый пар, в зависимости от технологических потребностей предприятия. Для этих целей в них устанавливают пароперегреватели под заданные параметры.

Преимущества паровых котлов-утилизаторов:

• Уменьшение выхлопа в атмосферу загрязняющих веществ
• Снижение расходов на очистку газов
• Более эффективное использование топлива
• Повышение общего КПД установки

Виды котлов-утилизаторов:

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

В зависимости от типа котлы-утилизаторы могут быть: паровые и водогрейные; оснащенные дожигающим устройством или без него; одного, двух или трех уровней давлений; вертикального и горизонтального профиля; подвесные и самоопорные.

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.

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.

Мощность котла, как базисного элемента системы отопления, равняется теплопотере всей сети, обеспечивающей помещение с определенными габаритами и теплотехническими свойствами.

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.

Особенности 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 Цельсия) 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.

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.

Котлы такого типа могут использовать газ от сгорания топлива – это создает прекрасные предпосылки для организации цикличного и безотходного производства с рециркуляцией энергии.

Благодаря использованию 100% объема выхлопного или попутного газа агрегаты имеют очень большой КПД в сравнение со своими жидкотопливными или твердотопливными аналогами.

Котлы-утилизаторы конструктивно делятся на котлы с естественной и принудительной циркуляцией, с барабаном или без него. Кроме того, квалифицированные проектировщики и технологи занимаются разработкой котлов любого типа под конкретные требования заказчика, а также с учётом особенностей объекта и имеющегося на нем оборудования.

В промышленности в зависимости от производственного цикла применяются котлы с различными схемами подачи и циркуляцией, с разными мощностными характеристиками, объемом нагревательного бака, с различным количеством регистров для парообразования.

Котлы-утилизаторы устанавливаются непосредственно за печами. Производителем предусматривается полуоткрытая установка котлов. Котлы рассчитаны на работу под разрежением. Все поверхности нагрева выполнены из бесшовных труб и состоят из водяного экономайзера, испарительной части котла и пароперегревателя. Компоновка поверхностей нагрева преимущественно П-образная.

Котлы комплектуются необходимой арматурой, гарнитурой, устройствами для отбора проб пара и воды, автоматикой. Питание и сигнализация основных параметров котла автоматизированы. По желанию заказчика управление котлом возможно организовать с компьютера. Котлы поставляются транспортабельными блоками и комплектуются необходимыми узлами и деталями в объёме, достаточном для монтажа оборудования на объекте.

Котел — утилизатор сложное устройство, подбор которого зависит от большого числа параметров и требуемых технических характеристик. Для правильного выбора мы рекомендуем заполнить опросный лист и наши конструктора подберут для Вас оптимальное решение.

Опросный лист
на проектирование котла утилизатора
(энерготехнологического котла)

ХК «Сибпромэнерго» сотрудничает в этом вопросе с ведущими производителями подобного оборудования: АО «Белэнергомаш», АО «АЗКО», АО «Барнаульский котельный завод». Поверхности нагрева и энергозапчасти к котлам-утилизаторами изготавливаются у нас на собственном производстве. Будем рады сотрудничеству в этом направлении!