Утилізаційні установки енергоємних галузей промисловості

Утилізаційні установки розділяються на відповідні групи по їхній ролі в основному технологічному процесі.

Це чисто утилізаційні, без яких технологічний процес протікає без усяких змін, енерготехнологічні, без яких технологічний процес узагалі не може чи протікати перетерплює істотні зміни. До першого відносяться котли-утилізатори газів, що відходять, до других - системи примусового охолодження технологічних агрегатів, а також котли-утилізатори для охолодження продукційних потоків.

У промисловості застосовують наступне утилізаційне устаткування:

- КУ і котли для спалювання шкідливих відходів;

- СИО технологічних агрегатів;

- утилізаційні економайзери (водопідігрівачі);

- теплові насоси;

- утилізаційні абсорбційні холодильні установки;

‑ утилізаційні турбіни.

До утилізаційного устаткування відносять і рекуперативні і регенеративні підігрівачі повітря, хоча їх можна відносити до пристроїв, що удосконалюють основний технологічний процес, що підвищує ККД і знижує вихід ВЕР.

Котли-утилізатори

1. Призначення і класифікація КУ

КУ застосовує для зовнішньої енергетичної утилізації теплових відходів теплотехнічних установок, не використовуваних чи частково використовуваних для регенерації в технологічному процесі.

Особливості КУ є відсутність у них топкового пристрою для спалювання палива (за винятком роботи на відхідних газах, які мають пальні складові).

Використання КУ забезпечує одержання додаткової продукції у виді енергетичної чи технологічної пари, гарячої води, не водяного технологічного теплоносія і т.п.

Звичайно КУ не впливає на характер основного технологічного процесу, але іноді сприяє поліпшенню умов роботи технологічного агрегату. Наприклад, установка КУ за мартенівською піччю дає можливість уже на охолоджених відхідних газах, установити димосос, що сприятливо позначається на роботі печі (поліпшує тягу).

Згідно ОСТ.30.135‑ 84 КУ класифікують:

1) по типу теплообміну в КУ (радіаційні, радіаційно-конвективні і конвективні);

2) по конструктивному виконанню (водотрубні і газотрубні);

3) по компонуванню і конструктивним особливостям газотрубних КУ (горизонтальні, горизонтальні з барабаном-сепаратором, вертикальні з барабаном-сепаратором);

4) за принципом циркуляції води (із природною, примусовою і комбінованою циркуляцією і прямоточні);

5) по компонуванню газоходів (П-, Г-, Т-, Л-, U- образні, баштові, горизонтальні й ін.);

6) по виду технологічного матеріалу що спалюється й охолоджується (спалювання сірководневих газів, газів переробки нафти, забруднених стоків, охолодження конвертерних газів, охолодження технологічних газів, що відходять, охолодження газів сухого гасіння коксу);

7) по типу кріплення поверхонь нагрівання;

8) по типу установки (відкрита, напіввідчинена, закрита);

9) по способу організації тяги (урівноважена, під розрідженням, з наддуванням);

10) по виконанню (для сейсмічних і несейсмічних районів);

11) по ступені освоєння у виробництві (головні, дослідно-промислові, серійні).

Конструкція КУ і режим їхньої роботи визначається особливостями теплоносія, тобто залежить від джерела ВЕР.

У залежності від початкової температури теплоносія, що гріє, КУ поділяються на двох груп:

1) низькотемпературні з Т_г<1100‑1200 К;

2) високотемпературні з Т_г>1400‑1500 К.

Низькотемпературні виконуються з конвективними поверхнями нагрівання, високотемпературні - з радіаційними.

По параметрах одержуваної пари поділяють на котли з низькими параметрами (Р - до 1,5 МПа, Т_п.п - до 600 К) і з підвищеними параметрами (Р>4,5 МПа, Т_п.п>725 К).

На вибір конструкції КУ впливає склад газу, наявність агресивних складових (SO₂, SO₃, HF і ін.), а також винесення газами рідких і твердих частинок.