Durante a operação de certos tipos de plantas industriais, são emitidos grandes volumes de gases de escape com temperaturas muito altas, poluindo o meio ambiente. Para usar essas substâncias em benefício da produção e minimizar o ônus para a situação ambiental, uma caldeira de calor residual foi inventada.
Descrição dos tipos de caldeiras para aquecimento de resíduos
O trabalho das unidades de troca de calor baseia-se na transferência de energia disponível nas massas de gás quente para um líquido de refrigeração. Uma caldeira de recuperação geralmente não está equipada com um queimador, uma vez que seu design não implica aquecimento e queima de recursos de combustível. Mas um eletrodo incandescente e uma unidade estão montados nele, o que fornece movimento artificial de gás ao longo dos caminhos internos da unidade da caldeira. Os dispositivos diferem em várias características: são simples e de circuito duplo, com diferentes dimensões do tanque de aquecimento.
Dependendo da temperatura dos gases de escape, as unidades podem ser divididas naquelas que operam com baixas e altas temperaturas. Indicadores até 900 ° C se enquadram na primeira categoria, excedendo 1000 ° C na segunda categoria.
De acordo com o princípio de operação, as caldeiras de calor residual podem ser divididas em duas classes. As unidades de vapor são usadas para gerar vapor quente para aquecimento ou uso industrial. Os aquecedores de água recebem gases que saem da unidade e transferem seu calor para a água. Este último pode ser usado para aquecimento ou outros fins.
Os dispositivos a vapor e caldeiras projetados para aquecer a água podem ser equipados com uma câmara de combustão. Como durante a reciclagem das massas de gases que de outra forma entrariam na atmosfera, muita energia é gerada, tais caldeiras às vezes são usadas para produzir eletricidade. Existem modelos que não estão equipados com uma fornalha. Nesses dispositivos, os gases atuam diretamente no trocador de calor com líquido ou vapor.
Todos os elementos estruturais nos quais ocorrem os processos de combustão são feitos de materiais resistentes ao fogo.
Equipamento
Na configuração básica, as unidades de caldeira estão equipadas com um número suficiente de blocos funcionais. Inclui necessariamente um grupo de bombas, dispositivos de isolamento, painel de controle.
A reorientação de uma empresa de manufatura ou o desenvolvimento de novas áreas de atividade por ela pode exigir dispositivos técnicos adicionais. Pode incluir esses elementos:
- dispositivos de proteção: blindagem resistente ao calor, blocos de segurança, válvulas de fechamento, peças de suspensão;
- equipamento bomba;
- dispositivos que fornecem ventilação e injeção de massa de ar.
Em alguns sistemas multicomponentes, também são utilizados elementos de reforço do arsenal do encanamento. Eles são necessários para a construção de vários tipos de trocadores de calor.
Em algumas situações, é aconselhável comprar uma fonte de eletricidade ininterrupta. O design de vários modelos fornece a capacidade de conectar um queimador.
Especificações
O uso total de resíduos de gás permite que as caldeiras tenham indicadores de alta eficiência. Para dispositivos que operam com combustível líquido ou sólido, eles são significativamente menores. No entanto, se as superfícies de transferência de calor estiverem muito entupidas, a eficiência da unidade será reduzida. Essas partes da estrutura podem ser limpas lavando com água ou soprando com vapor. A tecnologia de limpeza por vibração também é praticada.
Diferentes tipos de caldeiras estão envolvidos em várias indústrias em determinadas etapas do ciclo de produção. Eles diferem no número de registros de vaporização, nos parâmetros de potência usados pelos circuitos de circulação, na precisão da qualidade do líquido de refrigeração.
A eficiência da unidade depende do tipo de suprimento, da quantidade de massas de gás e de sua temperatura. A quantidade de resíduos emitida varia de acordo com o setor. A maior quantidade é formada durante o refino de petróleo e na metalurgia. O lote de gás é específico para este último. A presença de escala de metal é favorável à queima de combustível gasoso.
Vantagens e desvantagens
De outros tipos de unidades de caldeira, os dispositivos considerados se distinguem pela ausência da necessidade de combustível adicional. O usuário opera apenas com resíduos de gás. Isso permite que você use combustível com muito mais eficiência, além de reduzir o custo de limpeza do escapamento. Além disso, o uso dessas caldeiras nas empresas tem um efeito positivo no meio ambiente. As emissões de energia são significativamente reduzidas. Devido à redução no volume de combustível combustível contendo hidrocarbonetos, significativamente menos gases de efeito estufa entram na atmosfera. Um ciclo de produção com eficiência energética reduz os custos da empresa.
Peças frias estão corroídas. A eficiência da utilização do usuário depende da temperatura na qual os gases produzidos são aquecidos.
Características do trabalho
Durante a operação da caldeira, seu trocador de calor é coberto com substâncias contidas nos gases de combustão. Isso não afeta a eficiência do usuário da melhor maneira. Para tornar a eficiência o mais alta possível, você pode instalar um termo-oxidante de matéria orgânica volátil na frente dele.
Se a necessidade de usar o calor dos gases de escape surgir apenas de tempos em tempos, é possível regular o fluxo de emissões para a caldeira. Para isso, é utilizado um desvio especial - uma unidade que redireciona os resíduos para a chaminé. A função de desvio pode ser regulada por meio de um contato seco, que assume um estado aberto e bloqueado, ou usando um sinal analógico externo. Neste último caso, o processo está vinculado à regulação do ângulo de abertura do obturador.
Area de aplicação
É aconselhável instalar aquecedores de resíduos se, como resultado de algum processo, muito calor físico for liberado, o que deve ser mais usado para reduzir o consumo de combustível. Isso inclui a têmpera do coque e a operação de turbinas a gás. Neste último caso, a caldeira é usada para gerar vapor, que posteriormente é direcionado ao aquecimento da empresa ou à solução de problemas tecnológicos.
Há também modificações do tipo convectivo, aguçadas pela tarefa de resfriar gases de carbono. Eles são usados para derreter aço. Os recursos de design dessas unidades fornecem um grande número de ciclos de circulação artificial e evaporação em dois estágios. Algumas caldeiras incluem queima de monóxido de carbono. O resíduo do conversor de resfriamento reduz a ablação e a poluição do ar.
Nas usinas termelétricas, variações avançadas de usuários são usadas. Para a preparação de água, um sistema de aquecimento de aquecimento e fornecimento de água quente, são utilizados dispositivos de desaeração à pressão atmosférica. Eles também estão envolvidos na preparação do líquido de refrigeração para caldeiras a vapor. Para desaeração a vácuo, são emitidas massas secundárias de gás durante a operação da turbina. O resultado é vapor reutilizado posteriormente na unidade de turbina. Isso economiza recursos de combustível. Frequentemente, o vapor gerado tem alta pressão.
O uso de usuários no ciclo de produção traz vários efeitos úteis: o combustível é consumido de maneira mais racional, a entrada de energia térmica e compostos nocivos no ambiente externo é significativamente reduzida. Ao trabalhar com gases de temperatura suficiente, as unidades têm uma eficiência muito alta.
