Durante o funcionamento de alguns tipos de plantas industriais, são emitidos grandes volumes de gases de exaustão de altíssima temperatura, que poluem o meio ambiente. A fim de usar essas substâncias em benefício da produção e minimizar a carga sobre a situação ambiental, foi inventada uma caldeira de calor residual.
Descrição dos tipos de caldeiras de calor residual
A operação das unidades de troca de calor é baseada na transferência de energia disponível em massas de gás quente para um transportador de calor líquido. Uma caldeira de recuperação geralmente não é equipada com queimador, uma vez que seu projeto não implica aquecimento e combustão de recursos combustíveis. Por outro lado, uma vela de incandescência e um bloco estão embutidos nela, o que garante o movimento artificial do gás ao longo dos caminhos internos da unidade de caldeira. Os dispositivos diferem em várias características: são de circuito único e duplo, com dimensões diferentes do tanque de aquecimento.
Dependendo da temperatura dos gases de combustão, as unidades podem ser divididas em temperaturas baixas e altas. Indicadores até 900 ° С caem na primeira categoria, indicadores que excedem 1000 ° С caem 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. Dispositivos de água quente recebem gases que saem da instalação e transferem seu calor para a água. Este último pode ser usado para aquecimento ou outros fins.
Dispositivos de vapor e caldeiras projetados para aquecer água podem ser equipados com uma câmara de combustão. Como a reciclagem de massas de gases que, de outra forma, entrariam na atmosfera gera muita energia, essas caldeiras às vezes são usadas para gerar eletricidade. Existem modelos que não estão equipados com fornalha. Em tais dispositivos, os gases atuam diretamente em um 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.
Conjunto de equipamentos
A reorientação de uma empresa de manufatura ou o desenvolvimento de novas áreas de atividade pode exigir dispositivos técnicos adicionais. Pode incluir os seguintes elementos:
- dispositivos de proteção: blindagem resistente ao calor, blocos de segurança, válvulas de corte, peças de suspensão;
- equipamento de bomba;
- dispositivos que fornecem ventilação e injeção de massas de ar.
Alguns sistemas multicomponentes também usam acessórios do arsenal de encanamento. Eles são necessários para o projeto de vários tipos de dispositivos de troca de calor.
Em algumas situações, é aconselhável adquirir uma fonte de alimentação ininterrupta. Vários modelos são projetados para a conexão de um queimador.
Especificações
O aproveitamento integral do gás residual permite que as caldeiras tenham altos índices de eficiência. Para dispositivos que operam com combustíveis líquidos ou sólidos, eles são significativamente menores. No entanto, se as superfícies de troca de calor estiverem muito obstruídas, a eficiência da unidade diminuirá.Você pode limpar essas partes da estrutura lavando-as com água ou usando um jato de vapor. A tecnologia de limpeza por vibração também é praticada.
Diferentes tipos de caldeiras são usados em diferentes indústrias em certos estágios do ciclo de produção. Eles diferem no número de registros de geração de vapor, parâmetros de energia, circuitos de circulação usados e demandas sobre a qualidade do refrigerante.
A eficiência com que a unidade funcionará depende do tipo de fornecimento, da quantidade de massas de gás e de sua temperatura. Os volumes de resíduos emitidos variam de indústria para indústria. A maior quantidade é formada durante o refino de petróleo e metalurgia. O gás de carga é específico para o último. A presença de incrustações metálicas favorece a queima de gás combustível.
Vantagens e desvantagens
Os dispositivos considerados diferem de outros tipos de unidades de caldeira pela ausência da necessidade de combustível adicional. A unidade de recuperação de calor opera apenas com resíduos de gás. Isso permite que o combustível seja usado com muito mais eficiência e também reduz o custo de limpeza do escapamento. Além disso, o uso de tais caldeiras nas empresas tem um efeito positivo sobre o meio ambiente. As emissões de energia são reduzidas significativamente. Ao reduzir o volume de combustível que contém hidrocarbonetos queimado, significativamente menos gases de efeito estufa são liberados na atmosfera. Um ciclo de produção com eficiência energética reduz custos para a empresa.
As partes frias da unidade corroem. A eficiência da utilização do trocador de calor depende da temperatura à qual os gases gerados são aquecidos.
Características do trabalho
Durante o funcionamento da caldeira, o seu permutador de calor é coberto com substâncias contidas nos gases de combustão. Isso não afeta da melhor maneira a eficiência do usuário. Para tornar a eficiência o mais alta possível, um oxidante térmico VOC pode ser instalado na frente dele.
Se a demanda para o uso de calor de gás residual surgir apenas de vez em quando, é possível regular o fluxo de emissões para a caldeira. Para isso, é utilizado um bypass especial - um bloco que redireciona os resíduos para a chaminé. A função de bypass pode ser controlada por um contato seco, que é aberto e travado, ou por um sinal analógico externo. Neste último caso, o processo está vinculado à regulação do ângulo de abertura do amortecedor.
Area de aplicação
É aconselhável instalar utilizadores se, como resultado de um determinado processo, for liberado muito calor físico, que deve ser usado posteriormente para reduzir os custos com combustível. Isso inclui a extinção de coque quente e o funcionamento de turbinas a gás. Neste último caso, a caldeira é utilizada para a geração de vapor, que posteriormente é utilizado para aquecer o empreendimento ou resolver problemas tecnológicos.
Existem também modificações do tipo convectivo, aguçadas para a tarefa de resfriamento de gases de carbono. Eles são usados para derreter aço. As características de design dessas unidades fornecem um grande número de ciclos de circulação artificial e evaporação em dois estágios. Algumas caldeiras queimam óxido de carbono. O resfriamento dos resíduos do conversor reduz o arrastamento e a poluição do ar.
Em usinas termelétricas, versões aprimoradas dos utilizadores são usadas. Dispositivos de desaeração de pressão atmosférica são usados para preparar a água que alimenta os sistemas de aquecimento e abastecimento de água quente. Eles também estão envolvidos na preparação de um transportador de calor para caldeiras a vapor. Para a desaeração a vácuo, são utilizadas massas de gás secundárias que são liberadas durante a operação da turbina. O resultado é o vapor, que posteriormente é reaproveitado na planta da turbina. Isso economiza recursos de combustível.O vapor gerado costuma ser de alta pressão.
O uso de recicladores no ciclo de produção traz uma série de efeitos úteis: o combustível é consumido de forma mais eficiente, o fornecimento de energia térmica e compostos nocivos ao ambiente externo é significativamente reduzido. Ao trabalhar com gases de temperatura suficiente, as unidades apresentam uma eficiência muito elevada.
