Котлоагрегаты энерготехнологические

Назначение и область применения:

К энерготехнологическим котлам относятся установки, без которых основной технологический процесс не может протекать или претерпевает существенные изменения при их отключении. К таким относятся системы принудительного охлаждения технологических агрегатов, а также котлы для охлаждения продукционных потоков.

Энерготехнологические агрегаты (ЭТА) – это не простое объединение теплотехнической установки с последующим использованием теплоты, как в котлах-утилизаторах, а повышение технологической и энергетической эффективности работы установки при производстве, как минимум, двух товарных продуктов – технологического и энергетического.

При создании энерготехнологических агрегатов оптимизируют, как правило, всю систему теплоиспользования, начиная с технологической части. В таких установках раздельная работа технологического и энергетического элементов агрегата невозможна. В установках на базе типовых котлов за счет совместного производства двух и более продуктов на одном агрегате достигается новый качественный результат как в технологическом, так и в экономическом аспекте.

ЭТА очень широко применяются в химической, целлюлозно-бумажной и металлургической промышленности.

Условные обозначения и модификации:

Условное обозначение энерготехнологических агрегатов включает в себя :

- Буквенную аббревиатуру типа агрегата с наименованием технологического продукта;
- производительность по сухому веществу, т/сут;
- тип модификации.

Для котлов типа СРК и МРК:

СРК – содорегенерационный котел;
МРК – магний регенерационный котел;
К – концентратор.

Примеры условных обозначений:

СЭТА-Ц-100-1М

- СЭТА – сернокислотный энерготехнологический агрегат;
- Ц – циклонная топка;
- 100 – производительность по технологическому продукту, т/сут;
- 1М – тип модификации.

КС-200ВТКУ-М

- КС – колчедан серный;
- 200 – производительность печи, т/сут;
- ВТКУ – водотрубный котел-утилизатор;
- М – модернизированный.

Аббревиатуры встречающиеся при обозначении энерготехнологических котлоагрегатов;

КН – котел-нитрозный;
УС – утилизатор спиральный;
РКС – радиационный котел сернистый;
РКК – радиационно-конвективный котел;
РКФ – радиационно-конвективный котел, фьюминговая печь;
РКЭП – радиационный котел для установки за электропечами;
РКЖ – радиационно-конвективный, жидкой ванны;
РКГЖ – радиационно-конвективный губчатого железа;
К – конвективный;
КВ – конвективный водогрейный;

Номенклатура:

Энерготехнологические котлы классифицируются по следующим признакам:

• способу передачи тепла в поверхностях нагрева:
  - конвективные (тепло от газов преимущественно отнимается конвекцией);
  - радиационные (тепло преимущественно передается радиационным способом);
  - радиационно-конвективные;
• конструктивному признаку:
  - газотрубные;
  - водотрубные (с принудительной или естественной циркуляцией пароводяной смеси).
• уровню температур используемого в котлах теплоносителя:
  - высокотемпературные (температура газов перед охлаждением в котле > 1000 °С) -- низкотемпературные (температура газов < 1000 °С);
• отраслям промышленности, в которых используются вторичные энергоресурсы:
  - котлы для черной и цветной металлургии, химической промышленности;
  - сернокислотного и азотного производств,
  - целлюлозно-бумажной,
  - строительной,
  - нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности;
• технологическим агрегатам, за которыми или в которых устанавливаются теплоиспользующие котлы:
  - за мартеновскими печами,
  - конвертерами,
  - обжиговыми с кипящим слоем, фьюминговыми, нагревательными, шлаковозгоночными, прокалочными, шахтными, отражательными печами,
  -  за печами кислородно-взвешенной плавки, сухого тушения кокса и др.;

Более подробно с номенклатурой энерготехнологических агрегатов,  выпускаемых нашим предприятием, вы можете ознакомиться в каталоге: 

Устройство и принцип действия:

На Рис.1 для примера показана принципиальная схема энерготех­нологического теплоиспользования применительно к плавильному технологическому процессу.
В технологической плавильной камере ТК осуществляется обработка технологического сырья с получением технологического продукта G_T. Для обеспечения надежной работы плавильной камеры стены ее выполнены с принудительно охлаждае­мой гарнисажной футеровкой, в элементах которой вырабатывается энергетическая продукция Gэ' - водяной пар или горячая вода.

Отхо­дящие из технологической камеры высокотемпературные газы посту­пают в камеру радиационного охлаждения - радиационный котел РК, в котором газы и содержащийся в них расплавленный технологичес­кий вынос охлаждаются до температуры, при которой исключается зашлаковывание расположенных далее теплоиспользующих устройств — конвективных элементов парового котла и пароперегревателя (на схе­ме не показаны), а также элементов регенеративного теплоиспользова­ния — подогревателей сырья, окислителя, топлива (ПС, ПО, ПТ). В котле также вырабатывается энергетическая продукция Gэ". 

В зависи­мости от конкретных условий отдельные из указанных элементов ЭТА могут отсутствовать или имеются другие устройства, например для до­полнительной обработки получающегося расплава, улавливания от­дельных компонентов из отходящих газов и т.п.

Выбор оптимальной схемы организации теплотехнологического процесса в рабочей камере ЭТА зависит от особенностей технологи­ческого процесса. Во многих случаях наибольшая технологическая эффективность достигается при комбинировании различных теплотехни­ческих принципов их организации.

Рис 1. Схема теплоиспользования в энерготехнологическом агрегате.

Рассмотрим принцип действия и особенности конструкции энерготехнологических агрегатов (ЭТА)  при получении сернистого газа в производстве серной кислоты.

При производстве серной кислоты из серы образующиеся печ­ные газы при температуре 1000—1100 °С поступают в котел, где охлаж­даются до температуры 440 °С, необходимой по условиям дальнейшей их переработки. При этом внешнем энергетическом использовании тех­нологических газов (использовании ВЭР) на каждую тонну моногидра­та получают 2,1 ГДж теплоты, используемой для выработки пара в кот­ле. Аналогично при работе на колчедане обжиговые газы при темпера­туре 850-900 °С  поступают в охладитель - котел, где охлаждаются до температуры 440 °С.

Располагаемая теплота обжиговых газов (2,9 ГДж) используется при этом для получения пара.

При производстве серной кислоты с использованием колчедана ши­роко применяются энерготехнологические агрегаты. Схема ЭТА для низкотемпературного (без плавления) обжига флотационного колче­дана в кипящем слое показана на рис 2.

Рис 2. Схема ЭТА для обжига флотационного колчедана в кипящем слое.
1-печь с кипящим слоем, 2- испарительные элементы, 3- котел на отходящих газах.

В кипящем слое обжи­гаемого материала установлены испарительные поверхности нагрева, отнимающие избыточную теплоту и обеспечивающие бесшлаковую работу слоя. Поверхности нагрева, находящиеся в кипящем слое, работают с высоким коэффициентом теплоотдачи — около 230 - 350 Вт/(м²К). Эти поверхности объединены с котельной установкой, использующей теплоту отходящих газов. После энерготехнологической установки обжиговые газы поступают в технологические аппараты для дальнейшей переработки, а полученный пар используется для вы­работки электроэнергии и на технологические нужды.

Энерготехнологический агрегат для обжига флотационного серного колчедана показан на Рис. 3. 

На рисунке обжиговое устройство не показано. Котел типа КС-200 ВТКУ  предна­значен для печи с кипящим слоем производительностью по колчеда­ну 200 т/сут.

Для создания условий, необходимых для проведения технологи­ческого процесса, часть испарительной поверхности и пароперегрева­тель установлены в кипящем слое, они обеспечивают снижение тем­пературы слоя до 850—900 °С.

Котел, использующий теплоту отходящих газов, водотрубный, од­нобарабанный, с естественной циркуляцией. Основная испарительная поверхность нагрева котла выполнена в виде цельносварной радиа­ционно-конвективной шахты с испарительными ширмами.

Шахта вы­полнена из труб диаметром 38x5 мм, соединенных замкнутыми кол­лекторами. В шахте расположены 22 испарительные вертикальные ширмы. В верхней и нижней частях ширм трубы подсоединены к вер­тикальным коллекторам, которые в свою очередь присоединены к нижнему и верхнему замкнутым коллекторам. Коллекторы соедине­ны опускными и подъемными трубами с барабаном котла. С бараба­ном соединены также испарительные поверхности нагрева, которые расположены в кипящем слое. Змеевики горизонтального пароперегре­вателя также расположены в кипящем слое.

Регулирование температу­ры уходящих газов достигается перепуском части газов через байпас­ный газоход с шибером. Температура газов на входе в котел 850— 900 °С, температура уходящих газов 420—450 °С. Паропроизводитель- ность ЭТА 2,87 кг/с, давление перегретого пара 4 МПа, температура перегретого пара 440 °С.

В описываемом ЭТА, предназначенном для обжига колчедана при комбинированном получении технологической и энергетической про­дукции - обжигового газа и пара энергетических параметров, дости­гается в первую очередь надежная работа его основного технологи­ческого звена. Одновременно существенно улучшаются и энергетичес­кие показатели обжигового устройства: на каждую тонну обожженно­го колчедана дополнительно вырабатывается около 1,3 т пара. Огарок, полученный после обжига колчедана, может быть использован для нужд металлургии.
Изготавливаются также ЭТА КС-450 ВТКУ для установки за печа­ми обжига серного колчедана в кипящем слое производительностью 450т/сут.

Рис. 3. Энерготехнологический агрегат для обжига колчедана в кипящем слое.
1 - к пароперегревателю, расположенному в кипящем слое, 2 - от пароперегревателя, 3 - испарительный блок, 4 - ударная очистка

Осуществляем доставку оборудования различных габаритов и любыми видами транспорта по всей России и странам СНГ.