Durant el funcionament d’alguns tipus de plantes industrials s’emeten grans volums de gasos d’escapament amb una temperatura molt alta que contaminen el medi ambient. Per utilitzar aquestes substàncies en benefici de la producció i minimitzar la càrrega sobre la situació ambiental, es va inventar una caldera de calor residual.
Descripció dels tipus de calderes residuals
El funcionament de les unitats d’intercanvi de calor es basa en la transferència d’energia disponible en masses de gas calent a un portador de calor líquid. Una caldera de recuperació no sol estar equipada amb un cremador, ja que el seu disseny no implica calefacció i combustió de recursos de combustible. D’altra banda, s’hi incorporen una bufanda i un bloc que garanteixen el moviment artificial de gas al llarg dels recorreguts interns de la caldera. Els dispositius es diferencien per diverses característiques: són de circuit únic i doble, amb diferents dimensions del tanc de calefacció.
Depenent de la temperatura dels gasos de combustió, les unitats es poden dividir en temperatures baixes i altes. Els indicadors de fins a 900 ° С pertanyen a la primera categoria, els indicadors que superen els 1000 ° С pertanyen a la segona categoria.
Segons el principi de funcionament, les calderes de calor residual es poden dividir en dues classes. Les unitats de vapor s’utilitzen per generar vapor calent per a calefacció o ús industrial. Els dispositius d’aigua calenta reben gasos que surten de la instal·lació i transfereixen la seva calor a l’aigua. Aquest últim es pot utilitzar per a calefacció o altres usos.
Els dispositius de vapor i les calderes dissenyades per escalfar aigua es poden equipar amb una cambra de combustió. Atès que el reciclatge de masses de gasos que d’altra manera entrarien a l’atmosfera genera molta energia, aquestes calderes de vegades s’utilitzen per generar electricitat. Hi ha models que no estan equipats amb una llar de foc. En aquests dispositius, els gasos actuen directament sobre un intercanviador de calor amb líquid o vapor.
Tots els elements estructurals en què tenen lloc els processos de combustió estan fets de materials resistents al foc.
Conjunt d'equips
La reorientació d’una empresa manufacturera o el desenvolupament de noves àrees d’activitat pot requerir dispositius tècnics addicionals. Pot incloure els elements següents:
- dispositius de protecció: blindatge resistent a la calor, blocs de seguretat, vàlvules d’aturada, peces de suspensió;
- equips de bombes;
- dispositius que proporcionen ventilació i injecció de masses d’aire.
Alguns sistemes de components múltiples també utilitzen accessoris de l'arsenal de fontaneria. Són necessaris per al disseny de diversos tipus de dispositius d’intercanvi de calor.
En algunes situacions, és recomanable comprar una font d'alimentació ininterrompuda. Diversos models estan dissenyats amb una connexió de cremador.
Especificacions
L’ús total de gasos residuals permet que les calderes tinguin elevades taxes d’eficiència. Per als dispositius que funcionen amb combustibles líquids o sòlids, són significativament més petits. No obstant això, si les superfícies d'intercanvi de calor estan fortament obstruïdes, l'eficiència de la unitat disminuirà.Podeu netejar aquestes parts de l’estructura rentant-les amb aigua o bufant vapor. També es practica la tecnologia de neteja de vibracions.
En determinades etapes del cicle de producció s’utilitzen diferents tipus de calderes en diferents indústries. Es diferencien pel nombre de registres generadors de vapor, paràmetres de potència, circuits de circulació utilitzats i exigències sobre la qualitat del refrigerant.
La eficiència de la unitat dependrà del tipus de subministrament, de la quantitat de masses de gas i de la seva temperatura. Els volums de residus emesos difereixen d’una indústria a l’altra. La major quantitat es forma durant la refinació de petroli i la metal·lúrgia. El gas de càrrega és específic per a aquest últim. La presència d’escates metàl·liques és favorable per cremar combustible de gas.
Avantatges i inconvenients
Els dispositius considerats es diferencien d'altres tipus de calderes per l'absència de combustible addicional. La unitat de recuperació de calor només funciona amb residus de gas. Això permet utilitzar el combustible de manera molt més eficient i també redueix el cost de netejar l’escapament. A més, l’ús d’aquestes calderes a les empreses té un efecte positiu sobre el medi ambient. Les emissions energètiques es redueixen significativament. En reduir el volum de combustible que conté hidrocarburs cremats, s’alliberen significativament menys gasos d’efecte hivernacle a l’atmosfera. Un cicle de producció d’eficiència energètica redueix els costos de l’empresa.
Les parts fredes de la unitat es corroïen. L'eficiència d'utilitzar l'intercanviador de calor depèn de la temperatura a la qual s'escalfen els gasos generats.
Característiques del treball
Durant el funcionament de la caldera, el seu intercanviador de calor es cobreix de substàncies contingudes en els gasos de combustió. Això no afecta de la millor manera l'eficiència de l'usuari. Per augmentar l'eficiència, es pot instal·lar un oxidant tèrmic de COV al davant.
Si la demanda d’ús de calor de gasos residuals sorgeix només de tant en tant, és possible regular el flux d’emissions a la caldera. Per a això, s’utilitza una derivació especial: un bloc que redirigeix els residus a la xemeneia. La funció de bypass es pot controlar mitjançant un contacte sec, obert i bloquejat, o mitjançant un senyal analògic extern. En aquest darrer cas, el procés està lligat a la regulació de l’angle d’obertura de l’amortidor.
Àrea d'aplicació
És recomanable instal·lar usuaris si, com a resultat d’un procés determinat, s’allibera molta calor física, que s’ha d’utilitzar per reduir els costos del combustible. Això inclou apagar el coc calent i fer funcionar turbines de gas. En aquest darrer cas, la caldera s’utilitza per generar vapor, que posteriorment s’utilitza per escalfar l’empresa o per resoldre problemes tecnològics.
També hi ha modificacions del tipus convectiu, aguditzades per a la tasca de refredament de gasos de carboni. S’utilitzen per fondre l’acer. Les característiques de disseny d’aquestes unitats proporcionen un gran nombre de cicles de circulació artificial i evaporació en dues etapes. Algunes calderes cremen òxid de carboni. El refredament dels residus del convertidor redueix la captació i la contaminació atmosfèrica.
A les centrals tèrmiques s’utilitzen versions millorades dels usuaris. Els dispositius de desairatge de la pressió atmosfèrica s’utilitzen per preparar l’aigua que alimenta els sistemes de calefacció i subministrament d’aigua calenta. També participen en la preparació d’un transportador de calor per a les calderes de vapor. Per a la desaireació al buit, s’utilitzen masses de gas secundàries alliberades durant el funcionament de la turbina. El resultat és vapor, que posteriorment es reutilitza a la planta de turbines. Això estalvia recursos de combustible.El vapor generat sol estar a alta pressió.
L’ús de recicladors en el cicle de producció comporta una sèrie d’efectes útils: el combustible es consumeix de manera més eficient, el subministrament d’energia calorífica i compostos nocius al medi extern es redueix significativament. Quan es treballa amb gasos de temperatura suficient, les unitats tenen una eficiència molt alta.
