Котел-утилизатор (КУ) – паровой или водогрейный котел, не имеющий собственного топочного устройства для сжигания топлива и использующий теплоту отходящих газов технологических промышленных агрегатов различного назначения.
Теплота, генерируемая котлом-утилизатором в виде водяного пара, нагретой воды или нагретого воздушного потока, используется в других технологических процессах либо в когенерационных установках для производства электроэнергии.
Исключение составляют случаи работы котлов-утилизаторов на отходящих газах, содержащих, кроме физической, так же химическую теплоту в виде горючих составляющих, которые целесообразно дожечь.
Такое оборудование активно применяется на предприятиях по переработке нефти, где в ходе производственных процессов образуется угарный газ. Этот газ, сжигаемый в топке котла, участвует в производственном процессе — приводит в действие турбины. При этом выбросы в атмосферу становятся минимальными.
Области применения котлов-утилизаторов классифицируются по следующим признакам:
Паровые котлы-утилизаторы на ТЭС предназначены для повышения КПД цикла газотурбинной энергоустановки путем утилизации выхлопных газов с получением перегретого пара и с возможностью дальнейшего его использования. Полученный перегретый пар используется для выработки электроэнергии, для технологических нужд, а также для улучшения экологических параметров энергоустановки за счет снижения температуры выхлопных газов и уровня шума.
Водогрейные котлы-утилизаторы находят применение в разных отраслях промышленности, в частности, они устанавливаются на металлургических производствах, в нефтехимии и так далее. Данное котельное оборудование может входить в состав когенерационных установок, использование которых наиболее эффективно с точки зрения окупаемости на предприятиях с большими потребностями в горячей воде и паре.
Условное обозначение типоразмера водотрубного парового котла - утилизатора (далее - КУ) парогазовых установок должно состоять из разделенных тире и последовательно расположенных обозначений и индексов в указанной ниже последовательности:
- тип движения среды в пароводяном тракте котла;
- индекс наличия дожигающего устройства;
- номинальная паропроизводительность контура, т/ч;
- абсолютное давление пара (в контуре), МПа;
- температура пара (в контуре), °С;
- индекс наличия независимого контура подогрева воды в газо-водяном подогревателе или в водо-водяном теплообменнике (допускается указывать при необходимости).
Типы движения среды или тип КУ определяются схемами движения рабочих сред в контурах, которые подразделяются на нижеследующие:
Пр - с принудительной циркуляцией;
Прп - с принудительной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
Е - с естественной циркуляцией;
Еп - с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
П - прямоточные;
Пп - прямоточные с промежуточным перегревом пара.
В КУ с несколькими контурами движения пароводяной среды каждый контур может обозначаться своей буквой (Пр, П, Е), соответствующей типу движения пароводяной среды в контуре КУ. Если в КУ применены контуры одинакового типа движения пароводяной среды, то используется объединенное однобуквенное обозначение. Если второй и последующий контуры будут одного типа, то буквенное обозначение может быть показано одной буквой для второго и последующих контуров.
Кроме того, для КУ с дожиганием топлива в газовом тракте после вышеуказанных буквенных обозначений обязательным является добавление индекса "д" (КУ с дожиганием топлива в газовом тракте котла-утилизатора).
Индексы, указывающие на наличие в котле-утилизаторе независимых контуров подогрева воды, не используемой в других контурах КУ и подаваемой непосредственно сторонним потребителям, обозначаются "гв" и "вв" :
гв - с независимым контуром подогрева воды в газо-водяном подогревателе, не используемой в других контурах КУ и подаваемой непосредственно сторонним потребителям;
вв - с водо-водяным теплообменником для подогрева воды, не используемой в других контурах КУ и подаваемой непосредственно сторонним потребителям.
При обозначении независимого контура подогрева воды в газо-водяном подогревателе или водо-водяного теплообменника указывается его максимальная мощность.
Пример условного обозначения:
ППрЕд-330/380/82-14,5/3,1/0,59-580/580/306-5,3вв
Паровой котел-утилизатор трехконтурный с дожиганием и с промперегревом пара. Контур высокого давления с прямоточным движением среды номинальной паропроизводительностью 330 т/ч, контур среднего давления с принудительной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 380 т/ч, контур низкого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 82 т/ч, с абсолютным давлением пара в контуре высокого давления 14,5 МПа, среднего давления 3,1 МПа, низкого давления 0,59 МПа, с температурой пара в контуре высокого давления 580 °С, среднего давления 580 °С, низкого давления 306 °С, с водо-водяным теплообменником независимого контура подогрева воды максимальной тепловой мощностью 5,3 МВт.
Условные обозначения и аббревиатуры, применяемые при обозначении котлов- утилизаторов в других отраслях промышленности:
Пример расшифровки условного обозначения котла-утилизатора:
КУ-100Б-1Б
- тип котла -КУ (котлы-утилизаторы);
- 100 - расход газов - 103 нм3/час;
- тип модификации-1;
- компоновка - Б - башенный.
Котлы типа ОКГ:
- ОКГ - охладитель конверторных газов;
- число, стоящее за буквенной аббревиатурой, показывает емкость конвертора, т;
- 1,2 - тип модификации;
- БД - без дожига;
- У - унифицированный.
Для остальных котлов:
-ЦП – центральный перегреватель;
-РКК – радиационно-конвективный котел;
-РКФ – радиационно-конвективный котел, фьюминговая печь;
-РКЭП – радиационный котел для установки за электропечами;
-КСТК – котел сухого тушения кокса;
-ПКК – пакетно-конвективный котел;
-РКЖ – радиационно-конвективный, жидкой ванны;
-РКГЖ – радиационно-конвективный губчатого железа;
-К – конвективный;
-КВ – конвективный водогрейный;
-КГТ – котел за газовой турбиной;
-КУВ – котел утилизатор водогрейный;
Котлы-утилизаторы классифицируются по:
Более подробно с номенклатурой котлов-утилизаторов, выпускаемых нашим предприятием, вы можете ознакомиться в каталоге.
В парогазовых агрегатах применяются котлы, в которых пар имеет среднее или высокое давление. После получения пара он задействуется в паровой турбине. Помимо пара, в парогазовой установке в качестве энергетического источника используется энергия выходящих газов.
Конструкция парогазового оборудования предусматривает водотрубные котлы с конвективными нагревательными поверхностями и многоразовой циркуляцией принудительного типа. Конструктивные данные отопительного агрегата зависят от показателя мощности паровой турбины. Разные модели имеют от одного контура до нескольких независимых контуров с разными показателями парового давления.
Конструкция трехконтурного котла утилизатора включает в себя:
барабан с сепарационными устройствами высокого давления, барабан с сепарационными устройствами среднего давления, барабан с сепарационными устройствами низкого давления, пароперегреватели высокого среднего и низкого давлений, пароперегреватель вторичный, испарители высокого среднего и низкого давлений, экономайзеры высокого и среднего давлений, газовый подогреватель конденсата, каркас, площадки обслуживания, изоляция и обшивка.
Все поверхности нагрева выполнены из труб со спиральным оребрением, дренируемы. Котел снабжен необходимой арматурой, гарнитурой и КИП.
Рис.1. Котел-утилизатор КГТ-258/310/35-15.0/3.14/0.44-540/535/263
Унифицированные энерготехнологические котлы-утилизаторы типа ПКК, предназначенные для сжигания отходящих газов сажевого производства и получения пара, устанавливают за высокотемпературными нагревательными печами.
Котлы типа ПКК — однобарабанные, конвективные, с естественной циркуляцией, выполнены в П-образной компоновке.
Отбросные газы вместе с высококалорийным топливом сжигаются в неэкранированном предтопке. Из предтопка продукты сгорания поступают в подъемный газоход, где расположены секции конвективного пучка — ширмы, образованные из труб, которые объединены индивидуальными входными и выходными коллекторами. Секции ширм подвешены к потолочному перекрытию котла на пароотводящих трубах , которые соединены с барабаном 8. Барабан установлен на металлическом каркасе сварной конструкции.
В пространстве, образованном изгибом секций ширм конвективного пучка, находится пароперегреватель, состоящий в зависимости от производительности котла из одного (котел ПКК-30) или нескольких пакетов (четыре для котла ПКК-100).
В опускном газоходе по ходу газов расположены вертикальный трубчатый воздухоподогреватель и водяной стальной экономайзер. Экономайзер состоит из трех пакетов. Поверхности нагрева, расположенные в подъемном газоходе, очищаются с помощью обдувочных приборов типа ОТ, а поверхности, расположенные в опускном газоходе, — дробеструйной установкой.
Обмуровка предтопка и котлов выполнена в виде трехслойной кирпичной кладки.
Котлы типа ПКК, поставляемые транспортабельными блоками, выпускают трех типов: производительностью 30, 75 и 100 т/ч пара.
Рис. 1. Котел-утилизатор типа ПКК: 1 — предтопок, 2, 10 —газоходы, 3 — пароперегреватель, 4 — ширмы, 5 — коллектор, 6 — пароотводящие трубы, 7 — каркас, 8 — барабан, 9 — дробеструйная установка, 11 — воздухоподогреватель, 12 — экономайзер
| Разработка сайта — |  |
