Утилизация тепла дымовых газов | Первый инженер

Утилизация тепла дымовых газов | Первый инженер Анемометр

Водотрубный утилизатор

Утилизаторы, имеющие многократную принудительную циркуляцию, широко используются в промышленности. То, что такой анализатор имеет принудительную циркуляцию, позволяет испарительный элемент делать любой формы и ориентации в пространстве.

В таких котлах испарительная система распределяется на несколько секций, они подключены параллельно, это позволяет значительно снизить сопротивление испарительной части и использовать циркуляционные насосы меньшей мощности.

Вода, которая питает утилизатор, поступает через водяной экономайзер, а затем в барабан котла. Отсюда при помощи насоса вода через шламоотделитель идет в испарительные пакеты, которые включены параллельно. Полученная пароводяная смесь в барабане сепарируется, и вода отделяется от пара.

После чего пар через пароперегреватель идет к потребителю. В зависимости от того, где надо установить утилизатор, его компоновка может быть П-образной, башенной или горизонтальной.Котлы-утилизаторы в парогазовых и когенерационных установкахВ парогазовых установках используются котлы-утилизаторы, которые рассчитаны для получения пара среднего и высокого давления для дальнейшего его использования в паровой турбине.

В таком котле источником энергии также является энергия отходящих газов. Здесь используются водотрубные котлы, у которых конвективные поверхности нагрева и многократная принудительная циркуляция. От мощности паровой турбины будет зависеть конструкция котла, он может быть одноконтурным или иметь 2 независимых контура, в которых будет разное давление пара.

Такие барабанные утилизаторы вырабатывают пар, давление которого от 0,65 до 8 МПа, а также горячую воду, за счет того, что утилизируют тепло выхлопных газов от газотурбинной установки.

Если говорить о котлах-утилизаторах когенерационных установок, то они используют теплоту выхлопных газов поршневых двигателей или газовых турбин. Вырабатывают пар, который используют для подогрева воды в системе отопления или для технологических нужд. Такие котлы делают одноконтурными с принудительной циркуляцией.

Самые популярные статьи блога за неделю

  • Как самостоятельно рассчитать мощность котла отопления?
  • Обзор и тонкости выбора водонагревателей
  • Как правильно сделать водонагреватель своими руками?
  • Как правильно установить печь в баню
  • Утепление потолка в деревянном доме минватой
  • Конструкция водонагревателя: как устроен бойлер?
  • Как в деревянном доме установить печь

Газы уходящие от котлов

Испытания котла под техническим руководством автора проводились сотрудниками ЦПРП Ленэнерго, НПО ЦКТИ им. И.И.Ползуно-ва и других организаций. Измерения концентрации ЫОх при изменении паропроизводительности котла от 200 до 450 т/ч и вводе рециркулирующих газов (г < 30%) в общий воздушный короб выявили, что содержание оксидов азота в уходящих газах менялось в этих условиях от 20 до 80 мг/м3. Избыток кислорода 02 составил 1,2-2,1%.[ …]

Температура уходящих газов котлов должна учитываться с условиями работы газоочистного оборудования. При сжигании каменных углей температура уходящих газов может изменяться в зависимости от вида сжигаемого топлива и мощности парового котла от ЮО до 170° С. Как правило, для хорошей работы электрофильтров необходима температура около 1Ю°С. Поэтому от температуры уходящих газов зависят не только технико-экономические, но и экологические показатели.[ …]

Ими могут быть: уходящие горячие газы от котлов, печей и другого теплового оборудования; теплая вода от охлаждения технологического оборудования; выбросной пар; конденсат от установок, обогреваемых паром; воздух, выбрасываемый из сушилок; удаляемый вентиляционный воздух (вентвыбросы). В ряде случаев ВЭР можно получать и от других источников, например, от охлаждения продуктов или полупродуктов, от прошедшей очистку сточной воды и пр.[ …]

При переводе работы котла с мазута на совместное сжигание с природным газом происходит снижение температуры уходящих газов и повышение КПД (брутто) котла. Так, при снижении доли мазута до 38—40 % исчезают потери qъ, температура уходящих газов уменьшается от 250 до 236 °С, а КПД (брутто) котла увеличивается от 87,8 до 88,6 %.[ …]

Про анемометры:  Датчик давления, разрежения и температуры газа или мап сенсор

Итак, глубокая очистка уходящих газов от оксидов азота и серы по разработкам ЭНИН производится по следующей схеме: газификация топлива в смеси с известняком с последующим сжиганием газов в камере сгорания газовой турбины и в топке парового котла при температуре до 900 °С и с тонкой совместной очисткой от БО . и N0 . на электронно-луче-вой установке (рис. 9.2). Образующиеся при использовании этой установки твердые вещества (нитрат и сульфат аммония) выводятся из цикла и используются как товарный продукт.[ …]

Проводились работы и на котлах меньшей мощности. В частности, реконструкция одного из котлов, переведенного на водогрейный режим с горелкой тепловой мощностью до 8 МВт, также привела к снижению концентрации 1ЧЮХ в уходящих газах до 100 мг/м3 при устойчивой работе в широком диапазоне изменения давления газа (от 100 до 3000 кгс/м2).[ …]

Факельное дожигание отходящих газов. Горючие отходящие газы ни в коем случае не следует отводить в дымовые трубы. Если химические вещества, входящие в состав таких газов, не могут быть утилизированы, необходимо использовать хотя бы теплотворную способность этих газов, сжигая их, например, в топках паровых котлов. Если такой вариант неосуществим по техническим причинам или по соображениям техники безопасности (например, из-за опасности смешивания газов с воздухом), можно выводить уходящие газы через открытый трубопровод, обеспечив их дожигание факелом. Конец такой трубы должен располагаться на высоте 4—10 м от поверхности земли и находиться на расстоянии не менее 120 м от любых горючих материалов. Необходимо обеспечить бесшумное горение факела при минимальном свечении. Подавая в трубу воздух или водяной пар, можно предотвратить образование сажи.[ …]

Одним из путей является создание котлов, рассчитанных на весьма низкую температуру уходящих газов путем сооружения более развитых, чем обычно, хвостовых поверхностей нагрева (использование левой ветви зависимости удельного электрического сопротивления от температуры). Исследования показали, что снижение температуры газов до 100° С приводит к снижению УЭС золы примерно на один порядок. Когда УЭС исходной золы превышает значение 5-1011 Ом-см, необходимо более глубокое охлаждение газов—до температуры примерно 80—90° С. При этом, однако, увеличиваются габариты и стоимость котлов. Могут существенно усложниться их эксплуатация и ремонт в связи с интенсификацией абразивного износа низкотемпературных поверхностей. Поэтому при сжигании топлив, зола которых обладает чрезмерно высоким УЭС, как правило, не идут по пути глубокого охлаждения уходящих газов, хотя в ряде случаев таким способом можно существенно снизить выбросы в атмосферу.[ …]

Одним из путей является создание котлов, рассчитанных на весьма низкую температуру уходящих газов путем сооружения более развитых, чем обычно, хвостовых поверхностей нагрева (использование левой ветви зависимости удельного электрического сопротивления от температуры). Исследования показали, что снижение температуры газов до 100° С приводит к снижению УЭС золы примерно на один порядок. Когда УЭС исходной золы превышает значение 5-1011 Ом-см, необходимо более глубокое охлаждение газов—до температуры примерно 80—90° С. При этом, однако, увеличиваются габариты и стоимость котлов. Могут существенно усложниться их эксплуатация и ремонт в связи с интенсификацией абразивного износа низкотемпературных поверхностей. Поэтому при сжигании топлив, зола которых обладает чрезмерно высоким УЭС, как правило, не идут по пути глубокого охлаждения уходящих газов, хотя в ряде случаев таким способом можно существенно снизить выбросы в атмосферу.[ …]

На рис. 8-5 показано влияние нагрузки котлов на образование N0»; при обычном и двухступенчатом сжигании природного газа в котлах ПТВМ-50 и ДКВР-20-13 с вихревыми горелками. Из рисунка следует, что при нагрузке котла ПТВМ-50, равной 100%, и ат”=1,15 двухступенчатое сжигание путем перераспределения воздуха по ярусам позволяет снизить концентрацию окислов азота в уходящих газах на 27 %. Оптимальными значениями коэффициента избытка воздуха в горелках являются аг1:=0,85, аги=Л,30, при которых не происходит увеличение потерь теплоты от химической неполноты сгорания.[ …]

Весьма интересно использование тепловой энергии уходящих газов от котлов с помощью экономайзеров, в которых происходит непосредственное соприкосновение газов с подогреваемой водой. При этом возможна конденсация водяных паров, находящихся в газах, и использование высшей теплоты сгорания топлива, т. е. повышение коэффициента полезного действия котельной установки (при расчете его по низшей теплоте сгорания) за 100 %. В теплогенераторах более просто использование тепловой энергии при работе их на газовом топливе, так как в последнем случае уходящие газы почти не загрязнены. Например, возможна утилизация тепловой энергии таких газов (с температурой 220—250°С), уходящих от хлебопекарных печей, для подогрева воды, расходуемой на горячее водоснабжение хлебозаводов — наиболее распространенного вида промышленных предприятий (рис. 2.2).[ …]

Про анемометры:  Газовое отопление в частном доме: система обогрева жилого помещения, расход газа

На рис. 5-10, б показано влияние совместного сжигания газа и мазута на образование окислов азота при изменении фактической тепловой мощности котла ПТВМ-50 от 28 до 55 МВт и при ат = 1,12. Анализ полученных данных показывает, что совместное сжигание газа и мазута позволяет снизить концентрацию N0 в уходящих газах на 15 % по сравнению с режимом сжигания мазута.[ …]

На рис. 6.25 представлены зависимости основных параметров работы котла от положения шибера на канале перетечного воздуха РБП и указателя положения (УП) шибера перед ДРГ при номинальной нагрузке блока. Ясно, что с увеличением степени открытия шибера на всасывающей стороне ДРГ температура газов по тракту котла несколько увеличивается, однако не превышает предельно допустимых значений. В режиме работы котла с закрытыми отборами перетечного воздуха и газов после экономайзера концентрация ЫОх в уходящих газах находится на уровне 420 мг/м3. Суммарный расход электроэнергии на тягодутьевые механизмы (Д9, ДРГ) составляет 4050 кВт ч, температура уходящих газов — 145°С при температуре воздуха перед РЗП 42°С, КПД котла брутто — 94,1%. Такой режим можно считать самым экономичным.[ …]

В контактном теплообменнике 1 исходная минерализованная вода нагревается уходящими из технологического агрегата 2 газами, после чего она подается в опреснительную установку адиабатного испарения 3. Образовавшийся дистиллят направляется потребителю. Концентрированный раствор насосом 4 подается в сушилку 5, остальная часть раствора направляется на рециркуляцию. В конденсаторах испарительной установки нагревается вода, которая подается в систему водоочистки 6, а затем в бойлер 7 для подогрева паром из котла, и далее тепловому потребителю. Конденсат от потребителя и из бойлера, горячая вода для подпитки и пар направляются в диаэратор 8, из которого питательная вода насосом 9 подается в котел. В этой установке полностью отсутствует контакт минерализованной воды с поверхностью нагрева и осуществляется глубокая утилизация энергии уходящих газов.[ …]

Таким образом, величина приведенных расчетных затрат в установке с паровым котлом может достигать 0,55 -0,60 руб/т, а в установке с камерой сгорания — 0,50 -=-0,55 руб/т. Однако в схеме с паровым котлом может сжигаться любое органическое топливо. В такой установке с головным поверхностным подогревателем может использоваться пар от энергоблока, а также тепло уходящих газов различных технологических агрегатов. Кроме того, в замкнутом контуре можно применять, при необходимости, другой, отличный от воздуха, газообразный теплоноситель.[ …]

В связи с проводимой инвентаризацией выбросов токсичных продуктов сгорания топлива от отопительных и производственно-отопительных котельных, а также необходимостью получения исходных данных для составления отчетной формы № 2ТП (воздух) ЦСУ СССР на предприятиях, наладочных, проектных и контролирующих организациях возникают затруднения, вызванные отсутствием или недостаточностью точных данных о содержании вредных веществ в уходящих газах различных типов котлов.[ …]

Анализ существующего котельного парка на предприятиях отрасли показал, что температура уходящих газов за котлами колеблется в очень широких пределах (от 150 до 400° С и выше), хвостовые поверхности нагрева котлов во многих случаях отсутствуют. Поэтому потери тепла с уходящими газами являются большими и при сжигании высоковлажных древесных отходов могут достигать 20 % и выше.[ …]

Из зарубежной и отечественной литературы известно применение технологий получения воды из водяного пара уходящих газов. Технологии основываются на использовании поверхностных, или так называемых контактных, теплообменников, в которых конденсация водяного пара из уходящих газов осуществляется на поверхности струй или капель воды, вводимой в поток дымовых газов котла. Такие технологии могут найти применение из-за возможности не только уменьшить расход технической воды, но и возвратить в цикл теплоту, затраченную в котле или камере сгорания топлива на испарение воды. Получаемую при этом воду необходимо очистить от загрязнений [5.8, 5.9].[ …]

Про анемометры:  Напольные газовые котлы парапетные, купить котел газовый напольный парапетные в Москве

В условиях сокращения использования мазута как котельно-печного топлива предпочтительны режимы совместного сжигания газа и мазута при их долевом соотношении 60 : 40 (по тепловыделению), что позволит по сравнению с режимами работы котлов на мазуте снизить потери теплоты от химической неполноты сгорания почти до нуля и уменьшить на 15—20 °С температуру уходящих газов; при указанных условиях КПД (брутто) котлоагрегатов повышается на 1,0—1,5 %, выбросы окислов азота снижаются на 12—17 %, а выбросы окислов серы — в 1,5—1,7 раза. Это в свою очередь позволит сократить интенсивность сернокислотной коррозии, а также увеличить период между очистками (обмывками) поверхностей нагрева.[ …]

Коэффициент избытка воздуха изменялся а= 1,42… 1,78. Потери тепла с уходящими газами составили 14,8 … 18,2 %, от химической неполноты сгорания 0,26 … 0,54 %. Коэффициент полезного действия котлоагрегата находился в пределах 76,2… 79,3 %. Топочное устройство ВО-110 нормально работало как на смеси щепы с опилками в любой пропорции, так и на одних опилках.[ …]

Основным потребителем ВЭР является теплоснабжение зданий (системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения), требующее тепловую энергию низкого потенциала. Традиционно используются в теплообменных аппаратах ВЭР в виде выбросного пара, конденсата, воды, уходящих от котлов и печей, горячие газы для подогрева в утилизаторах.[ …]

Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным, так как при этом загрязняется воздушная среда и не используется образующаяся тепловая энергия. Оно может быть оправдано при сжигании в специальных печах специфических больничных отходов, которые удаляются и обезвреживаются отдельно от бытовых. Однако при использовании тепловой энергии и очистке уходящих газов сжигание твердых отходов является целесообразным. Этот процесс происходит на мусоросжигательных станциях (заводах) — рис. 5.5, имеющих паровые или водогрейные котлы со специальными топками, например с расположенными наклонно вращающимися валками колосниковой решетки (рис. 5.6). Температура в топке должна быть не менее 1000°С, для того чтобы сгорали все дурнопахнущие примеси газов и не происходило бы зашлаковывания колосников. Перед выходом в дымовую трубу газы необходимо очищать, например с помощью электрических фильтров. Металлический лом отделяют от шлака электромагнитным сепаратором.[ …]

При эксплуатации теплиц на их отопление расходуется большое количество теплоты. Ее стоимость в холодных районах нашей страны достигает 60 % себестоимости тепличной продукции. Это является часто причиной, сдерживающей развитие тепличного строительства. Существует мнение, согласно которому при современном дефиците топлива строительство новых теплиц возможно лишь в том случае, если для их отопления будут использоваться вторичные энергетические ресурсы (ВЭР), термальные воды или другие бестоп-ливные источники теплоты. Вместе с тем всякое здание является источником ВЭР. В современном многоэтажном жилом доме, например, около 50 % тепла, расходуемого на отопление, выбрасывается в атмосферу с удаляемым вентиляционным воздухом. Еще больше теплоты удаляется с воздухом из общественных и особенно из промышленных здании. Часто, особенно на промышленных предприятиях, имеются и другие ВЭР с более высокой температурой, чем удаляемый воздух, которые можно легко использовать для отопления расположенных на их крышах теплиц, например, незагрязненные уходящие газы от сжигаемого в котлах и технологических печах натурального газа.[ …]

Для закрытых камер сгорания

Коаксиальный дымоход выглядит как труба в трубе. Конструкция поставляется готовая, собирается быстро и без проблем. Нужно знать только диаметр выходного патрубка и параметры — высоту, длину.

Внешний вид коаксиального дымохода
Внешний вид коаксиального дымохода

Устройство коаксиального дымохода — самое простое. Труба поднимается над котлом и поворачивается на 90°. От нее до потолка должно быть не менее 20 см. Далее она проводится через отверстие в стене, снаружи должна заканчиваться не менее чем в 30 см от стены.

Устройство коаксиального дымохода для газового котла - расстояния и нормы
Устройство коаксиального дымохода для газового котла — расстояния и нормы

Нормируется еще высота относительно уровня земли — выход трубы должен быть не ниже 20 см над грунтом, и расстояние до ближайшей стены — от окончания трубы до стены должно быть не менее 60 см.

Кирпичный дымоход

Сегодня это уже не самый популярный тип дымоходов. Он получается тяжелым, при большой высоте требует наличия фундамента. Кроме того кладка кирпичного дымохода занимает немало времени.

Вместе с тем, этот вид дымовых труб обладает рядом отрицательных качеств. Первое — внутренние стенки его негладкие, что способствует скоплению сажи, ухудшает тягу. Второе — кирпич — гигроскопичен. Потому стекающий по стенкам конденсат впитывается, что способствует быстрому разрушению.

Устройство кирпичного дымохода для газового котла с вставкой металлической гильзы
Устройство кирпичного дымохода для газового котла с вставкой металлической гильзы

Чтобы решить эти проблемы внутрь кирпичного дымохода вставляют гладкую трубу подходящего диаметра. Обычно это труба из нержавеющей стали или асбеста. При строительстве такого комбинированного дымохода необходимо уделить внимание следующим вещам:

  • Стыки трубы-вкладыша надо делать герметичным. Если это обычные или сендвич-трубы из нержавеющей стали, все происходит стандартно — дымоход собираем по конденсату. Если вкладыш сделан из асбестоцементных труб, придется позаботиться о герметичности стыков. Причем замазать стык цементом — не вариант. Такое соединение никак не является герметичным — конденсат будет впитываться. Придется придумывать герметичные хомуты, использовать гидрофобные (водоотталкивающие) составы. Причем они должны быть еще и химически стойкими. Как вариант, можно рассмотреть промазывание стыков жаростойкими герметиками с температурой эксплуатации порядка 200°C.
  • Для того чтобы конденсат образовывался как можно меньше, трубы (даже внутри кирпичного кожуха) лучше утеплить. Для этого желательно использовать утеплитель, который не боится намокания.
  • Внизу к трубе-вкладышу обязательно должен быть пристроен конденсаотосборник. Доступ к нему должен быть свободным.

Если сделать дымоход для газового котла по этим правилам, то даже при обильном выделении конденсата с ним легко будет справиться.

Котлы-утилизаторы для утилизации тепла дымовых газов — продукция — ао «белэнергомашсервис»

Производство котлов-утилизаторов для утилизации тепла дымовых газов за мартеновскими и нагревательными печами.

Все поверхности нагрева котлов выполнены из бесшовных труб и изготавливаются в виде сварных блоков. Каркас котла металлический, сварной. Котлы снабжены необходимой арматурой, гарнитурой, устройством для отбора проб пара и воды, контрольно-измерительными приборами.

Тип котла

Производительность, т/ч

Давление, МПа

Температура пара, °С

Расход газов, нм3/ч

Температура газов на

входе, , °С

Габариты (длина х

 ширина х высота), м

Масса металла котла, т

Примечание

КУ-40-1М

13,45

12,9

1,8

4,5

358

385

40000

850

650

11,5х5,2х11,1

63

65,5

Поверхности нагрева (ПН) в П-образном газоходе, применяется многократная принудительная циркуляция (МПЦ)

КУ-60-2М

19,9

19

1,8

4,5

366

392

60000

850

650

11,3х7,3х11,0

87

93

КУ-80-3М

26,9

25,8

1,8

4,5

358

385

80000

850

650

11,3х8,0х11,0

95,7

100,4

КУ-100-1М

33,9

32,6

1,8

4,5

369

382

100000

850

650

12,6х8,2х11,6

116

123

КУ-125М

42,4

40,8

1,8

4,5

365

385

125000

850

650

12,6х9,2х11,6

134

140

КУ-150М

50,5

4,5

393

150000

850

12,0х10,2х14,5

165,5

КУ-100Б-1М

31,8

1,8

399

100000

850

650

9,5х7,8х15,0

91,4

Котел башенный, применяется МПЦ

КУ-125Б

30

1,5

250

125000

650

10,6х8,0х14,0

106,4

КУ-50

9

1,8

375

50000

650

11,4х5,6х5,1

38

ПН в горизонтальном газоходе, применяется МПЦ

КУ-80/120

30

1,8

350

120000

780

11,3х8,0х12,0

140

ПН в вертикальном газоходе, применяется МПЦ

КУ-101

20

1,2

194

280000

450

3,72х3,55х11,5

48

КУ-201

30

3,8

380

300000

530

6,8х4,1х11,7

90

К-1,5/0,6-6-650

1,5

0,6

180

6000

650

8,7х2,9х4,7

12

Устанавливается за стекловаренными печами, ПН в горизонтальном газоходе, применяется ЕЦ

К-2,5/0,8-20-450

2,5

0,8

300

20000

430

14,0х3,2х5,0

19

Нержавеющая сталь — одностенные трубы и сендвич

Современные газовые котлы устроены так, что температура дымовых газов на выходе не очень высокая. Потому конденсат образуется всегда. При хорошей тяге большая его часть улетает в трубу, при хорошем утеплении оставшаяся часть испаряется. Так и получается, что в конденсатосборнике жидкость присутствует не всегда.

Но сам конденсат образуется при работе газового котла все время. Когда-то в большем количестве, когда-то в меньшем. В связи с этим, требования к нержавеющей стали для дымохода высокие: она должна выдерживать длительный контакт с едкими веществами. Этим требованиям отвечает в основном пищевая нержавейка. Да, она стоит немало, но только она будет служить годами.

Строение сендвич-трубы
Строение сендвич-трубы

Теперь о том, делать дымоход для газового котла из одностенной трубы или из сендвич-труб. Для того, чтобы конденсат образовывался в минимальных количествах, желательно чтобы дымоход не остывал. То есть, его надо утеплять. И хоть сендвич-дымоход имеет прокладку из утеплителя, при наружной прокладке (на улице) его тоже лучше утеплить — дольше прослужит, лучше будет тяга.

Но в данном варианте потребуется меньше утеплителя — один слой, тогда как обычную трубу, возможно, придется оборачивать двумя или даже тремя слоями. Так что затраты на обустройство дымохода из одно-стенной нержавеющей трубы и сэндвичей будут сопоставимы. Просто в первом случае придется использовать большее количество утеплителя, во-втором меньшее.

Если говорить о надежности, то сендвич-дымоходы более надежны, хотя бы из-за того, что состоят из двух слоев металла. Кстати, если будете дымоход утеплять, наружные трубы могут быть из оцинкованной стали — с конденсатом они не контактируют, температуры невысокие, а внешний вид неважен, так как все будет обматываться утеплителем.

Новости

Все новости

Поздравляем с Днем защитника Отечества!
21.02.2020 Поздравляем с Днем защитника Отечества!Электроэнергией и паром обеспечены
21.02.2020 Поздравляем с Днем защитника Отечества!Утилизация тепла дымовых газов | Первый инженер

17.02.2020 Электроэнергией и паром обеспеченыЭнергосервис в Смоленской области
15.01.2020 Энергосервис в Смоленской областиС новым 2020 годом и Рождеством!
15.01.2020 Энергосервис в Смоленской областиУтилизация тепла дымовых газов | Первый инженер

23.12.2022 С новым 2020 годом и Рождеством!

Преимущества оборудования, области применения

Рассмотрим основные преимущества и недостатки котлов-утилизаторов

Приемущества

Недостатки

Уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферуПодверженность коррозии холодных элементов котла
Снижение расходов на очистку газовПрименение на производствах с низкой температурой вырабатываемых газов не является эффективным
Рациональное использование топливаПрименение доочистки газов
Использование энергосберегающих циклов производства

Установки получили активное распространение в химической промышленности, нефтеперерабатывающей, в сталелитейной индустрии, в тяжелом машиностроении и в цехах изготовления красок и масел.

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

a44854f6f7634f31e3d44f863ca31b3c.png

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 с учетом конкретных требований заказчика, а также необходимого котельного 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.

9e66b08df6daa13069224d8feb82ca9a.jpg

О том какой может быть расход у дизельного котла, читайте

Принцип работы

Принцип работы котла утилизатора заключается в сборе газообразных отработанных отходов и получении из них максимального количества тепловой энергии. Агрегат не имеет собственной топки и в нем не происходит непосредственной процедуры горения. Его используют в промышленных нуждах, где количество газообразных отходов достаточно велико, что позволяет эффективно применять подобные устройства.

Расчет такого котла для бытовых нужд на первый взгляд не кажется таким уж перспективным. Все дело в том, что количество сжигаемого топлива недостаточно велико, чтобы можно было серьезно экономить на использовании отработанных газов. Но можно соорудить гибридный агрегат, который будет эксплуатироваться и на горючем топливе, и на выбросах в атмосферу.

Схему и устройство такой техники можно посмотреть в интернете

Для построения такой техники понадобится довольно много инструментов и расходных материалов, так что подготовку нужно проводить тщательную, чтобы в ходе работ не оказалось, что чего-то важного не хватает и процедура не может быть продолжена.

Конструкция котла утилизатора подразумевает наличие дополнительной секции, в которой и происходит сбор отработанных газов с целью отъема у них тепловой энергии и ее передачи теплоносителю. Аппарат не сильно разрастается в габаритах, он просто будет на 30-40 сантиметров выше. Обычно это не играет никакой роли для пользователя.

Спрогнозировать, какой будет экономический эффект от этой затеи сложно, потому что задействуется очень много факторов, просчитать которые до начала тестовых испытаний очень сложно. Но хуже, чем есть точно не будет, это можно гарантировать с полной уверенностью.

ПГУ с котлом утилизатором работает по несколько иной схеме. Здесь в камере для сбора имеется специальная электродная установка, которая мгновенно дожигает все продукты горения. В результате процесса выделяется колоссальное количество энергии. Но такой способ применим только для промышленных масштабов, так как рабочая температура в котлах может доходить до 1300 градусов по Цельсию и нужно использовать только жаростойкие материалы, которые непросто достать в бытовых условиях, а работать с ними еще сложнее. Не стоит рисковать безопасностью ради небольшой экономии.

Монтаж водогрейного котла утилизатора осуществляется между дымоходом и основным отопителем. При этом предпочтительнее вариант, когда система вывода отработанных газов будет снабжена турбиной. Тогда дым будет быстрее попадать на вторичную переработку, соответственно транспортные потери энергии будут стремиться к минимуму.

Технология

Внедрение комплекса мер по снижению температуры дымовых газов за котлом на существующем предприятии обеспечивает увеличение КПД всей установки, в состав которой входит котельный агрегат, используя, прежде всего, сам котёл (тепло, вырабатываемое в нём).

Концепция таких решений, по сути, сводится к одному: на участке газохода до дымовой трубы монтируется теплообменник, воспринимающий тепло дымовых газов охлаждающей средой (например, водой). Эта вода может быть, как непосредственно конечным теплоносителем, который необходимо нагреть, так и промежуточным агентом, который передаёт тепло посредством дополнительного теплообменного оборудования другому контуру.

Принципиальная схема представлена на рисунке:

Сбор образующегося конденсата происходит непосредственно в объёме нового теплообменного аппарата, который выполняется из коррозионно-устойчивых материалов. Это обусловлено тем, что порог температуры точки росы для влаги, содержащейся в объёме уходящих газов, преодолевается именно внутри теплообменника. Таким образом, полезно используется не только физическое тепло дымовых газов, но и скрытая теплота конденсации содержащихся в них водяных паров.

Конструкция теплообменного аппарата может представлять собой либо обычный рекуперативный теплообменник, где перенос тепла от газов к жидкости происходит через разделяющую стенку, либо контактный теплообменник, в котором дымовые газы вступают в непосредственный контакт с водой, которая разбрызгивается форсунками в их потоке. Для рекуперативного теплообменника решение вопроса по кислотному конденсату сводится к организации его сбора и нейтрализации.

В случае же с контактным теплообменником применяется несколько иной подход, схожий с периодической продувкой системы оборотного водоснабжения: по мере увеличения кислотности циркулирующей жидкости, некоторое её количество отбирается в накопительный бак, где происходит обработка реагентами с последующей утилизацией воды в дренажную канализацию, либо направлением её в технологический цикл.

Отдельные применения энергии дымовых газов могут быть ограничены вследствие разницы между температурой газов и потребностями в определённой температуре на входе энергопотребляющего процесса. Однако и для таких, казалось бы, тупиковых ситуаций разработан подход, который опирается на качественно новые технологии и оборудование.

С целью повышения эффективности процесса утилизации тепла дымовых газов в мировой практике в качестве ключевого элемента системы всё чаще применяются инновационные решения на базе тепловых насосов. В отдельных секторах (например, в биоэнергетике) такие решения применяются на большинстве вводимых в эксплуатацию котлов.

Дополнительная экономия первичных энергоресурсов в этом случае достигается за счёт применения не традиционных парокомпрессионных электрических машин, а более надёжных и технологичных абсорбционных тепловых насосов (АБТН), которым для работы нужна не электроэнергия, а тепло (зачастую это может быть неиспользуемое бросовое тепло, которое в избытке присутствует практически на любом предприятии).

Требования к дымоходам для газовых котлов

https://www.youtube.com/watch?v=zsPRrUzhdEk

Все требования к дымовым каналам прописаны в нормативных документах — СНиП 2.04.05-91 и ДБН В.2.5-20-2001. Их выполнение — обязательно. Если обобщить, то все можно свести к нескольким пунктам:

  • Сечение (диаметр) дымохода не может быть меньше чем выходной патрубок на котле. То есть, если выход газового котла 150 мм, то дымоход должна иметь внутреннее сечение не менее 150 мм. Больше — можно, меньше — нет. В крайнем случае могут закрыть глаза на разницу в несколько миллиметров.
  • Дымоход должен идти вертикально вверх. Желательно разработать конструкцию так, чтобы наклонных участков не было. В крайнем случае допускается уклон в 30°. Протяженность наклонного участка — не более высоты помещения.
  • На все протяжении дымохода он не должен иметь искривлений и заужений.

    Варианты установки дымоходов для напольного газового котла (с выходом дымового патрубка вверх)
    Варианты установки дымоходов для напольного газового котла (с выходом дымового патрубка вверх)

  • Дымоход необходимо делать из газонепроницаемых материалов.
  • Стыки тщательно изолировать — они должны быть герметичными (не должны пропускать газообразные вещества и не должны пропускать влагу).
  • Так как дымовые газы на выходе современных газовых котлов имеют невысокую температуру, велика вероятность образования конденсата. Потому при устройстве дымохода в нижней его части необходимо предусмотреть конденсатосборник. Это съемный стакан из стойких к химическим веществам материалов. Лучший вариант — конденсатосборник из нержавеющей стали, более дешевый — пластиковый. Оцинкованная сталь — более дешевый вариант, но быстро разрушается.
  • Дымоход для газового котла в частном доме должен иметь такую высоту, которая будет обеспечивать хорошую тягу. Для этого он должен возвышаться на 50 см над коньком крыши, если выводится в непосредственной близости от нее.
  • На верхушке трубы желательно установить защитный козырек — зонтик. Он защищает трубу от засорения и попадания осадков.

https://www.youtube.com/watch?v=bUmF_tC6bqw

Это основные требования. Их выполнять обязательно. Они обеспечивают требуемую степень безопасности. Ведь то, что выхлоп газового котла не имеет цвета, не значит, что он безвредный. Потому всем моментам обеспечения безопасности необходимо уделить максимум внимания.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий