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.
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!
Котлы на биотопливе
Котлы на биотопливе (до 2,5 МВт и 3 тонн пара в час)
ХК «Сибпромэнерго» предлагает к реализации котельные установки на биотопливе «под ключ» - от проекта до запуска на объекте. В качестве топлива на данных котлоагрегатах используется подстилочный куриный помёт, отходы злаковых культур, сырые опилки и кусковые отходы. При правильной организации процесса происходит утилизация биоотходов с выработкой тепла или пара на «условно бесплатном топливе». На сегодняшний день эта тема становится особенно актуальной.
Мы предлагаем своим клиентам комплексное решение: всё оборудование котельной собирается и апробируется в заводских условиях, затем упаковывается монтажными блоками и отгружается стандартными габаритами. Такой подход значительно упрощает монтаж и пуско-наладку на объекте и снижает общие сроки выполнения работ.
бункер от 6 до 12 кубометров с системой «живое дно»;
шнек подачи топлива;
переходной шлюз между бункером и котлом;
система поднятия температуры обратной воды;
защита от обратного возгорания;
защита от минимального уровня воды в котле, от максимального давления, от превышения заданной температуры;
система управления в автоматическом режиме;
насосная станция;
распределительная гребёнка.
Заказчик в этом случае получает полностью комплектную котельную, которая в короткие сроки монтируется и запускается на месте. Данные для присоединения сетей мы предоставляем на начальном этапе строительства. Заказчики параллельно с изготовляемой нами продукцией готовят помещение к приёму оборудования для монтажа и быстрого запуска котельной в работу.
Это отработанная на практике и хорошо зарекомендовавшая себя линейка котлов. По желанию заказчика возможна разработка котлоагрегатов других мощностей по отдельно согласованному техзаданию. Для этого клиенту предоставляется заполнить опросный лист и после этого формируется конфигурация будущей котельной.
Преимущества работы наших котельных установок
1. Котёл выдаёт заданную температуру при влажности топлива вплоть до естественной. 2. После выхода котла в режим в топку можно подбрасывать кусковые отходы и автоматика котла это распознаёт. После прогорания дров котёл сам снова уходит в автоматический режим на опилках, отходах злаковых и т.д. Температура воды на выходе при этом остаётся в заданном диапазоне. 3. Котлы стабильно поддерживают на выходе температуру воды до 110 градусов Цельсия. 4. Температура дымовых газов на выходе из котла при максимальной нагрузке, составляет не более 200 градусов. 5. Котёл построен по технологии Thermostream с системой поднятия температуры обратной магистрали, что исключает отложения на поверхности нагрева. 6. В наших котлах температура в топке на опилках поднимается до 1000 градусов и в камере дожига до 1200 градусов. При таких режимах сгорание полное и бездымное. 7. В котле нет контакта пламени с металлом. Топка и камера дожига шамотированы огнеупорным кирпичом. Поэтому металлические конструкции в процессе эксплуатации служат долго. 8. Котлы эксплуатируются на давлении до 4-х атм. Стенки экранов выполнены из стали толщиной 5 мм. 9. Улавливание пыли в котлах до теплообменников, в разы увеличивает время между чистками и экономит место в котельной. 10. Прежде чем уйти на выход дымовые газы делают в котле четыре полных оборота, что обеспечивает максимальные теплосъём и повышает КПД всей установки.
Краткое описание работы котла
Топливо подаётся шнеком из бункера на колосники под слой топлива. Далее оно вздыбливается и медленно продвигается снизу вверх и от задней стенки вперёд до выхода на зеркало горения.
Время движения от входа в топку до выхода на зеркало не менее 40 минут. За это время топливо любой влажности успевает подсохнуть, что дает его полноценное сжигание и максимальную теплоотдачу. После выхода котла в оптимальный режим топка безразлична к влажности топлива – горит при любой исходной влажности.
Благодаря специально разработанному конструктиву котлов, встроенные теплообменники чистятся не чаще чем один раз в 2-3 месяца в зависимости от вида топлива. Циклоны для котла в этом случае не требуются. Срок службы предлагаемой котельной установки - не менее 15 лет.
Наши специалисты готовы оказать бесплатную консультацию по подбору оборудования. Отправляйте свои запросы на электронную почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
или звоните по многоканальному телефону (3854) 77-77-10
Котельная на лузге – как отходы превратить в доходы
На предприятиях, занимающихся переработкой зерновых и масличных культур, существует одна общая проблема - как утилизировать свои отходы – лузгу. Как известно, лузгой называют шелуху, кожуру семян подсолнечника, гречихи, риса, овса, сои, конопли, клещевины, кедрового ореха и т.п. У подсолнечника, например, выход шелухи может составлять до 20% от массы семян.
Попытки утилизировать такие отходы с пользой для дела, существовали всегда. В сельском хозяйстве лузгу используют в качестве удобрения для улучшения структуры почвы, изготовления субстрата для выращивания грибов. Рисовая лузга, например, содержит много кремнезема, и поэтому ее применяют в различных отраслях промышленности - даже в металлургии. Многим знакомы подушки, матрасы, сиденья на основе гречишной лузги.
Однако, в настоящее время, поток лузги настолько большой, что все способы «локального» ее использования не решают глобальную проблему – утилизацию. В какой-то момент времени отходы зернопереработки становятся серьезной проблемой не только для самого предприятия, на котором они образуются, но и для территории, на которой находится это предприятие - требуются большие площади для их хранения и/или захоронения. К тому же, еще и экологи «наседают» со своими штрафами. В общем – серьезная проблема: за бесплатные отходы надо еще и платить.
Характеристика лузги
Лузга обладает малой насыпной плотностью (до 100-150 кг/м3), что делает весьма затратными ее транспортировку и складирование. То есть, перерабатывать зерновые отходы экономически целесообразно в непосредственной близости к месту их образования.
В такой ситуации, первая мысль, как правило, одна – «сжигать!». Мысль верная, тем более, что лузга обладает достаточно высокой теплотой сгорания – на уровне древесных брикетов, что соответствует 2/3 теплоты сгорания каменного угля.
При постоянном использовании лузги в качестве котельного топлива, она становится местным видом топлива, которое не надо ни добывать, ни везти издалека. Более того, это еще и возобновляемое топливо, то есть его запасы пополняются до тех пор, пока работает предприятие. Если учесть, что замена лузгой любого традиционного топлива, даже не в полном объеме – это прямая экономия для предприятия, поскольку снижаются расходы на его покупку, транспортировку и хранение, то экономическая целесообразность использования лузги как местного топлива еще более возрастает.
В сравнении с традиционными видами твердых и жидких котельных топлив, лузга обладает несомненным «плюсом» – высокой экологичностью. При правильной организации процессов ее горения снижаются до минимума выбросы вредных веществ в атмосферу, что позволяет использовать лузгу как топливо в природоохранных и заповедных зонах.
У лузги очень низкая зольность – буквально доли процента. Для сравнения – у торфа зольность может быть более 10%, а у каменного угля – десятки процентов, что создает дополнительные проблемы утилизации их золы. А с лузгой все легко и просто, если обеспечивается ее полное сгорание.
Сжигание лузги позволяет получать не только тепло, горячую воду, пар, но даже электроэнергию, которую можно использовать в технологических производственных процессах. В таком случае, котельная, по сути, превращается в мини-ТЭЦ на местном возобновляемом топливе. Это еще один несомненный плюс в условиях, когда цены на электроэнергию постоянно растут.
Таким образом, выгода использования лузги в качестве местного топлива для котельной ни у кого не вызывает сомнений. Главное – добиться ее полного, то есть эффективного сжигания. Тогда предприятие получает не только серьезный долгосрочный экономический эффект, но и стратегическое преимущество на рынке. В ряде случаев, возможно, комбинировать сжигание лузги различных сельскохозяйственных культур, которое настраивается специалистами-наладчиками.
Сжигание лузги
Существует две основные технологии, позволяющие добиться полного сгорания лузги. Они различаются тем, в каком виде происходит сжигание лузги – в специально подготовленном или неподготовленном.
В первом случае, шелуху на специальном оборудовании превращают в «топливный» вид, который можно сжигать в традиционных котельных с традиционными топками под твердое топливо. То есть, из лузги сначала изготавливают специальные топливные брикеты или гранулы (пеллеты), а уже потом их сжигают. Технология правильная, но есть недостатки.
Во-первых, это дополнительные хлопоты и затраты к бесплатной шелухе. Во-вторых, возрастают технологические риски, поскольку если вдруг по какой-то причине, произойдет «нештатная» ситуация, и не окажется на складе необходимого запаса пеллет, то нужно будет переходить на резервное топливо. Поскольку, в этом случае, эффективно сжигать «неподготовленную» лузгу не получится… иначе не изготавливали бы из нее брикеты и гранулы.
Те, кто сжигал «рассыпную» лузгу в традиционных котельных, работающих на традиционном топливе, знают, что это дело непростое, хлопотное и малоэффективное. Многочисленный опыт показывает что, например, в слоевых топках для сжигания твердого топлива, лузга сгорает не полностью, КПД котлоагрегата низкий (бывает всего 35-40%), поверхности нагрева быстро обрастают несгоревшими «полупродуктами» горения.
Например, котельную, работающую на лузге подсолнечника, зачастую приходится останавливать раз в 7-10 дней, чтобы вручную очистить оборудование от спекшихся остатков несгоревшего топлива и золы. Дело в том, что в подсолнечнике много смол и при неправильном сжигании они начинают «заплавлять» поверхности нагрева котла. Поэтому, работники традиционных котельных, зачастую, не хотят заниматься сжиганием «неподготовленной» лузги. Понять их нетрудно…
В настоящее время, наиболее эффективным способом сжигания лузги является второй способ - технология вихревого сжигания. Именно она позволяет добиться от котельной максимальных показателей эффективности: КПД котельной обычно составляет 80-85%, а при правильной организации топочного пространства и создании полноценного вихря практически не остаётся отходов продуктов сгорания. При этом, никаких дополнительных вложений и затрат не требуется.
Наиболее предпочтительным вариантом, по нашему мнению, является использование в котельной установке наклонно-вихревой топки с вертикальным вихрем. Такой процесс горения с несколькими зонами дутья позволяет возвращать в топочное пространство недогоревшие тяжелые фракции и повторно их закручивать в вихрь для сжигания. Наша компания запустила в Сибирском регионе несколько аналогичных объектов и подтверждает правильность этого способа сжигания.
Проектирование котельной на лузге
На лузге можно строить котельные мощностью до 50 Мвт. Для зернопереработчиков, в большинстве случаев, этого бывает достаточно. Проект «под лузгу» может создаваться «с нуля», то есть когда проектируется новая промышленная котельная, или же возможен проект реконструкции существующей традиционной котельной, если для этого существует все предпосылки и возможности.
Решение о возможности реконструкции существующей котельной можно будет принять только после тщательного обследования объекта. Иногда, например, «ядром» реконструкции твердотопливных котельных «под лузгу» является встраивание вихревой топки в существующее топочное пространство типовых котлов серий ДКВР, КЕ, КВТС, ДЕ, Е с увеличением штатных поверхностей нагрева.
Особенности проектирования котельной на лузге связаны со специфическими свойствами самого топлива и технологией его сжигания. В процессе проектирования должны быть выполнены все спецтребования котельной к системам топливоподачи, шлакоудаления, газоочистки, автоматизации, к перечню котельно-вспомогательного оборудования.
Кроме того, при проектировании котельной на лузге нужно, учесть индивидуальные особенности самого предприятия, на котором будет создана подобная котельная. Это позволит «попутно» найти дополнительные экономически целесообразные решения «под» каждую конкретную ситуацию. Например, по использованию тепла, горячей воды, пара в технологических процессах зернопереработки – сушке, пропаривании и т.д.
Строительство котельной на лузге «под ключ»
При создании «правильной», то есть эффективной котельной на лузге, требуется наличие узкоспециализированного опыта у сотрудников, которые этим занимаются. По своей сути, этот опыт не что иное, как «ноу-хау», без которого невозможно добиться полноты сгорания лузги, высокого коэффициента полезного действия котлов (котельной), низких выбросов загрязняющих атмосферу веществ и т.д. и т.п.
Таким опытом обладают специалисты ХК «Сибпромэнерго». В своё время ОАО «Бийский котельный завод» потратил не один год, чтобы выработать оптимальное сжигание отходов сельхозпереработки. Основные пути решения этой задачи были выбраны специалистами именно этого предприятия. Теперь методы сжигания продолжают совершенствоваться.
Технология вихревого сжигания успешно реализована ХК «Сибпромэнерго» на нескольких объектах и запатентована нашими разработчиками. Специалисты компании находятся в постоянном многолетнем контакте со многими владельцами и руководителями предприятий, на которых построены котельные на лузге по нашим проектам. Это позволяет получать обратную связь с объектов и накапливать бесценный опыт в проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации подобных установок.
Более того, многие наши клиенты со временем становятся нашими партнерами. Мы видим и понимаем их потребности, они – наши возможности, и на этой почве доверия строится совместная работа. Вот как отозвался о таком сотрудничестве один из наших давних партнеров:
С Отзывом «Квантсервера» вы можете более подробно познакомиться на странице Отзывов.
Для многих предприятий, расположенных в сельскохозяйственных регионах, котельная на лузге – это хорошая стратегическая возможность для своего развития. К сожалению, пока не часто можно видеть, как отходы превращаются в доходы. Но за таким подходом – будущее!
Консультация генерального директора
Котлы водогрейные с вихревыми топками на нетрадиционных видах топлива
На сегодняшний день многие предприятия перерабатывающих отраслей промышленности сталкиваются с проблемами:
Утилизация отходов является существенной проблемой лесоводческих, лесоперерабатывающих, агропромышленных предприятий в связи с тем, что объемы отходов постоянно растут, а объемы переработки несопоставимо малы, что становится причиной экологических проблем. Скапливающиеся на территории предприятий растительные и древесные отходы представляют сегодня экологическую и пожарную опасность. Малый насыпной вес делает их складирование и транспортировку убыточным, а высокая влажность и разнообразный фракционный состав затрудняет их полезное использование.
Огневая утилизация - это наиболее дешевый, простой и эффективный способ кардинального решения проблемы защиты окружающей среды от загрязнения.
В последнее время, в связи с ростом цен на основные энергоносители (нефть, газ, электроэнергия, уголь) остро встал вопрос поиска нетрадиционных видов топлива, к которым в свою очередь и относятся отходы сельхозпроизводителей (лузга пшеницы, гречихи), деревоперерабатывающих предприятий (щепа, опилки), отходы угледобычи, шламы.
Применение котлов, использующих в качестве топлива отходы различных производств, позволяют решить ряд задач:
Избежать затрат, связанных с утилизацией производства,
Сэкономить на приобретении традиционных видов топлива и их доставке,
Сократить площади для хранения отходов производства,
Значительно снизить себестоимость производимой тепловой энергии.
Затраты связанные с модернизацией котельной для сжигания отходов производства как правило быстро окупаются в процессе производства.
Использование котлов с вихревыми топками позволит Вам решить вопрос утилизации лузги, отходов переработки зерна, древесных и других горючих отходов с соблюдением экологических норм и значительно снизить затраты на энергоносители.
Котлы водогрейные с вихревыми топками (растительные и древесные отходы, низкосортные угли, отсевы, шламы)
Предлагаем полностью автоматизированные отопительные котлы на пеллетах (древесные топливные гранулы) мощностью от 15 кВт, на основе собственных передовых разработок, с соблюдением требований энергоэффективности и энергосбережения.
Особенности пеллетных котлов
Пеллетный котел это тот же твердотопливный котел (дрова, торф, каменный или бурый уголь), в который дополнительно установлена горелка для сжигания древесных гранул, загрузка которых происходит автоматически. Конструкция позволяет полностью автоматизировать весь процесс работы котла.
Отличные экологические показатели топливных гранул в совокупности с высоким КПД котла, делают применение котла не только эффективным и дешевым, но и безопасным для здоровья человека и не загрязняют окружающую среду.
При желании, котел в любой момент можно начать отапливать дровами или углем (ручная загрузка).
Паровые водотрубные котлы с естественной циркуляцией серии Е предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара.
Пар может быть использован на производственные нужды предприятий, в системах отопления, горячего водоснабжения, или для выработки электроэнергии в составе мини ТЭЦ.
Параметры пара P = 0,07..3,9 МПа, T = 115..440 °С.
Котлы не имеют типичного, для естественной циркуляции, барабана большого диаметра.
Его функции выполняют верхние паросборные коллектора увеличенного диаметра.
Требуемое качество пара на выходе из котла обеспечивают инерционные паровыходные сепараторы и двухступенчатая система испарения. Двухступенчатая система испарения позволяет держать величину непрерывной продувки на минимальном уровне и снизить требования к качеству питательной воды.
Вторая ступень испарения котлов паропроизводительностью 16..25 т/ч выделена выносными циклонами.
Все котлы оборудованы вихревыми топочными устройствами и предназначены для сжигания различных видов топлива. Основными проектными топливами являются угли каменный, бурый, антрацит; древесные отходы, другие растительные отходы и низкосортные топлива.
Вихревая технология сжигания обеспечивает равномерное распределение тепла в топочной камере, что особенно важно для надежной работы паровых котлов. Вихревой дожигатель, установленный на выходе из топочной камеры, обеспечивает удержание частиц в топке до полного выгорания и минимизирует количество вредных выбросов.
Котлы изготавливаются газоплотными в легкой изоляции и обшивке. Парогенераторы производительностью 1...10 т/ч поставляются одним транспортабельным блоком в окрашенной обшивке с включенными в него низкотемпературными поверхностями нагрева.
Производительность 16..25 т/ч поставляются двумя или тремя транспортабельными блоками в обшивке и изоляции. Это собственно блок котла и один или два блока низкотемпературных поверхностей нагрева (стальные экономайзер и воздухоподогреватель).
Котлы комплектуются системой КИПиА. Практически полная готовность выпускаемых котлов значительно снижает затраты на монтажные работы.
Разработанная нами конструкция паровых котлов исключает металлоемкий барабан, а организация в топочном объеме эффективной вихревой аэродинамики, равномерно распределяющей тепловосприятие по экранам топки, позволяет получить в том же объеме большую мощность, относительно традиционных технологий сжигания. Поэтому предлагаемые котлы имеют меньшие габариты и массу, относительно конкурирующей продукции.
По желанию Заказчика разрабатывается индивидуальный проект котельной ячейки, с подбором всего необходимого вспомогательного оборудования.
Котел паровой с вихревой топкой Е 2,5-14 ДВО
Характеристика
Геометрические характеристики
Техническая характеристика котла Е 2,5-1,7-115 ДВО
Котлы предназначены для сжигания углей, в том числе низкосортных, отсевов и шламов углей различных марок и промпродукта фракцией не более 15-20 мм.
Предлагаемые котлы имеют блочное исполнение в легкой теплоизоляции, газоплотную трубную систему и поставляются в максимальной заводской готовности. Котельный агрегат состоит из трех блоков:
блок котла,
питатель топлива,
выгружатель шлака.
Топливо из расходного бункера непрерывно дозируется в котел, что обеспечивает стабильность топочного процесса и равномерность нагрузки. В качестве дозаторов могут использоваться питатели с пневматическим и механическим забрасывателями типа ППТ-4,6 или ПТЛ 400,600.Тип питателя выбирается исходя из характеристик и свойств планируемого топлива.
Использование технологии вихревого сжигания в котлах позволяет обеспечить:
высокий КПД (более 87%) и экономичность котлоагрегата;
высокие экологические показатели (СО менее 300 мг/куб.м., NOx более 80 мг/куб.м.);
возможность сжигания отходов углеобогащения, дробленых углей, в том числе с высокой зольностью;
однородное заполнение топки факелом и равномерное тепловосприятие топочных экранов за счет факельно-слоевого сжигания, что повышает надежность и облегчает условия работы трубной системы котла;
активная аэродинамика и форсирование топочного процесса минимизируют содержание горящего топлива и в совокупности с непрерывной регулируемой подачей топлива обеспечивают управляемость топки и соответственно возможность автоматизаций.
Котлы просты в монтаже. Конструкция котлов позволяет монтировать их как в одноэтажной, так и двухэтажной котельной.
На сегодняшний день котлы (более 50) успешно внедрены и эксплуатируются в котельных Алтайскогпо края, Кемеровской, Новосибирской и других областей.
Данная технология позволяет модернизировать, с минимальными затратами, котельные установки с целью перевода на сжигание более дешевых, местных видов топлива, повышения КПД и улучшения экологических показателей.
Скапливающиеся на территории предприятий растительные и древесные отходы представляют сегодня экологическую и пожарную опасность.
Огневая утилизация - это наиболее дешевый, простой и эффективный способ кардинального решения проблемы защиты окружающей среды от загрязнения.
Использование лузги, отходов переработки зерна, древесных и других горючих отходов позволяет предприятиям решить вопрос утилизации и значительно снизить себестоимость энергии.
Для утилизации лузги и измельченных горючих отходов нами предлагаются Котлы с вихревыми топками.
В вихревых топках благодаря аэродинамической схеме обеспечивается глубокое низкотемпературное выжигание горючих из частиц с одновременным устранением образования внутритопочных и натрубных отложений, характерных для высокотемпературных топочных процессов. Котельные установки позволяют использовать различные измельченные растительные отходы, например, торф, опилки и т.д.
Принципы работы вихревой топки
Топка механизирована, шурующая планка распределяет уголь по длине колосниковой решетки и предотвращает спекание.
Удаление шлака с колосниковой решетки производится также шурующей планкой через опрокидывающиеся колосники. В надслоевом объеме котла организуется вторичное дутье, обеспечивающее вихревое перемешивание летучих веществ с воздухом и центробежное удержание частиц топлива до их полного выгорания.
Колосниковая решетка имеет три зоны воздушного дутья с независимым регулированием. Кроме того, из-под конвективного пучка организуется возврат уноса, выполняющий одновременно роль острого дожигающего дутья выгружаемого шлака.
Реализованная схема воздушного дутья обеспечивает высокую маневренность котла, высокую эффективность топочного процесса и широкий диапазон регулирования нагрузок (до 120%).
Топка с шурующей планкой имеет цепной привод, что обеспечивает плавность хода и высокие эксплуатационные характеристики.
Продукты сгорания на выходе из топки дожигаются по экологически эффективной схеме ступенчатой подачи дутья в вихре, в потоке острого дутья, удерживающего частицы в топке. Далее дымовые газы охлаждаются в камере дожигания, двухходовом конвективном пакете.
Вихревая топка имеет следующие достоинства и преимущества:
1. Система подачи дожигающего острого дутья обеспечивает:
низкие выбросы оксидов (СО, NOх, SO2 - зависит от состава золы) в атмосферу;
низкий химический и механический недожог и соответственно высокий К.П.Д. и экономию топлива;
2. Механизированные водоохлаждаемые дожигательные решетки просты в эксплуатации, надежны в работе и обеспечивают:
шуровку слоя и выгрузку догоревшего шлака;
возможность полной автоматизации топочного процесса;
3. Активная вихревая аэродинамика обеспечивает:
появление заметной доли конвективной составляющей теплообмена топочных экранов;
удержание частиц в топке и заполнение вихря излучающим потоком частиц и соответственно сглаживание неравномерностей тепловыделения и подавление излучающего ядра факела;
повышение степени черноты топки и конвективного теплообмена даже при увеличении теплонапряженности топки снижают максимумы температуры в топке и создают низкотемпературный топочный процесс, тепловосприятие экранов пониженное и равномерное, что увеличивает надежность их работы;
низкотемпературный топочный процесс подавляет эмиссию вредных оксидов и возгонку золы, экраны топки не шлакуются;
за счет конвекции от циркуляции вихря, чистых экранов, большего и равномерного излучения от удерживаемых в вихре частиц интенсивность теплообмена возрастает, температурное поле в топке более равномерное, а температура снижается, таким образом, обеспечивается более надежный и эффективный низкотемпературный топочный процесс.
Вихревые топки могут встраиваться в топочные объемы типовых котлов типа КЕ, ДКВР, КВТС и др.
Особенности сжигания растительных и древесных отходов
Схема пригодна для изготовления новых котлов, а так же и для реконструкции котлов типа КЕ, ДКВр, ДЕ и Е 1/9, (рис.), с паропроизводительностью от 0,5 до 25 т/час. КПД котлов около 82%. Котельная установка проектируется и комплектуется на базе новых или реконструированных котлов типа КЕ, ДКВр, ДЕ, Е 1/9.
За котлом устанавливается легко очищаемый стальной экономайзер. Топка выполняется по индивидуальному проекту (с учетом вида основного и резервного топлива, типа котла и др.) и вписывается в имеющийся топочный объем, в том числе с сохранением габаритов котла. Это важно, т.к. позволяет обойтись минимумом работ при реконструкции.
В котлах при организации топочного процесса по предлагаемому способу, за вихревой топкой практически нет выноса искр, интенсивное горение сосредоточено в камере сгорания. Температура в вихревой камере не превышает уровня начала размягчения и интенсивной возгонки золы. Продукты сгорания охлаждаются в топке, не содержат липких, расплавленных частиц золы и могут направляться для охлаждения в конвективный газоход котла без опасности его зашлаковывания. Активная аэродинамика, формируемая в топке, позволяет обеспечить равномерное заполнение топки факелом, что благотворно влияет на работу экранов паровых котлов. Система раздачи вторичного дутья, организуемая на выходе из вихревой топки, позволяет обеспечить глубокое дожигание. По имеющемуся опыту данная вихревая технология за счет обеспечения хорошего перемешивания потоков может быть приспособлена для дожигания горючих в шлаке уносе и химнедожоге и повышения экономичности типовых слоевых котлов. В качестве резервного топлива может использоваться природный газ, мазут или уголь.
Реконструкция может применяться и для повышения экономичности типовых слоевых котлов путем организации более глубокого выжигания горючих в слое, уносе и из дымовых газов.
Реконструированные типовые котлов паропроизводительностью 1-25 т/ч позволяют эффективно сжигать подсолнечную, гречневую, рисовую лузгу и другие измельченные растительные отходы, а так же древесные отходов, торфа и местных топлив.
Таким образом, вихревая технология это:
Высокий КПД и экономичность;
Высокие экологические показатели;
Возможность сжигания любых марок углей, в том числе с высокой зольностью (>25%), а также измельченных отходов, отсевов и шламов.
Вихревые топки имеют широкое использование, особенно для сжигания измельченных углей, отсевов, шламов и других углесодержащих отходов.
Особенности сжигание водоугольного топлива (ВУТ)
Водоугольное топливо (ВУТ) является одним из эффективных заменителей угля, дорогих жидких топлив и природного газа.
По расчетам, при замене мазута на ВУТ стоимость тепла снижается в 3 раза.
Применение ВУТ эффективно, т.к. создает экологическую чистоту, высокую культуру в котельной и обеспечивает экономичность за счет глубокого выжигания горючих.
Технология применения ВУТ является чистой, т.к. используется мокрый помол без выделения пыли. Подготовка, подача и сжигание ВУТ технологически напоминает и подобна работе на мазуте, но с меньшими загрязнениями. ВУТ хранится и перевозится в емкостях. Для внутреннего перемещения, используются трубопроводы и насосы.
К настоящему времени технология приготовления и использования ВУТ достигла уровня промышленного внедрения. Вместе с тем большое количество воды, наличие минеральных компонентов в частицах крупностью до 100 - 350 мкм и сравнительно невысокая низшая теплота сгорания - 12-17 МДж/кг требуют определенных условий для надежного воспламенения, устойчивого и эффективного горения ВУТ в топках.
Свойства топлива предопределяют схему его сжигания. Для стабилизации горения ВУТ применяется подогрев дутья и используются механизмы внутренней стабилизации горения характерные для вихревых топок. Стабилизация горения в вихревых топках обеспечивается тем, что горячие продукты горения направляются в корень факела и этим обеспечивают его надежное воспламенение при сравнительно низкой температуре. Распыление ВУТ осуществляется центробежными форсунками специальной конструкции.
Тонкораспыленное топливо, подаваемое совместно с первичным воздухом через специальную горелку ВУТ воспламеняется и горит по двухступенчатой схеме, смешиваясь в вихревой топке с потоком вторичного воздуха..
Низкотемпературный вихревой способ сжигания ВУТ осуществляется при относительно низкой температуре, не превышающей 1100 С, обеспечивает приемлемый уровень интенсивности горения и отсутствие шлакования топки. Содержание горючих в золе ВУТ не превышает 4-5% в то время как в слоевых котлах на угле содержание горючих в уносе и провале достигает 50-60% и шлак крупный. В вихревой топке при нормальном режиме работы отложения золы незначительны и не влияют на работу котла.
Внутри топки за счет идеального перемешивания создаются благоприятные условия для глубокого выжигания летучих, коксового остатка и уноса, подавляется эмиссия вредных веществ и стабилизируется топочный процесс. Газы и частицы уноса, образующиеся при сгорании топлива, движутся в виде вихревого факела. Первоначально они охлаждаются экранами в вихревой топке и затем в топочном объёме трубном пучке котла за дополнительной перегородкой.
Из топочного объёма дымовые газы и летучая зола поступают на охлаждение в конвективный блок, где отдают тепло нагреваемой воде. Охлажденные дымовые газы далее дымососом подаются в золоуловитель, очищаются от золы в циклоне и через дымовую трубу рассеиваются в атмосфере. Благодаря охлаждению вихревой топки поверхностью правого экрана, в котле по ходу факела организуется двухступенчатый низкотемпературный топочный процесс.
При настройке топочного процесса в вихревой топке желательно установить режим с минимальной концентрацией вредных выбросов в дымовых газах.
