Durante el funcionamiento de algunos tipos de plantas industriales, se emiten grandes volúmenes de gases de escape a muy alta temperatura, que contaminan el medio ambiente. Para utilizar estas sustancias en beneficio de la producción y minimizar la carga sobre la situación ambiental, se inventó una caldera de calor residual.
Descripción de los tipos de calderas de calor residual.
El funcionamiento de las unidades de intercambio de calor se basa en la transferencia de energía disponible en masas de gas caliente a un portador de calor líquido. Una caldera de recuperación no suele estar equipada con quemador, ya que su diseño no implica calentamiento y combustión de recursos combustibles. Por otro lado, se integra una bujía incandescente y un bloque, lo que asegura el movimiento artificial del gas a lo largo de los recorridos internos de la unidad de caldera. Los dispositivos difieren en una serie de características: son de circuito simple y doble, con diferentes dimensiones del tanque de calefacción.
Dependiendo de la temperatura de los gases de combustión, las unidades se pueden dividir en temperaturas bajas y altas. Los indicadores de hasta 900 ° С caen en la primera categoría, los indicadores que superan los 1000 ° С caen en la segunda categoría.
Según el principio de funcionamiento, las calderas de calor residual se pueden dividir en dos clases. Las unidades de vapor se utilizan para generar vapor caliente para calefacción o uso industrial. Los dispositivos de agua caliente reciben gases que salen de la instalación y transfieren su calor al agua. Este último se puede utilizar para calefacción u otros fines.
Los dispositivos de vapor y las calderas diseñadas para calentar agua pueden equiparse con una cámara de combustión. Dado que el reciclaje de masas de gases que de otro modo entrarían en la atmósfera genera mucha energía, estas calderas a veces se utilizan para generar electricidad. Hay modelos que no están equipados con cámara de combustión. En tales dispositivos, los gases actúan directamente sobre un intercambiador de calor con líquido o vapor.
Todos los elementos estructurales en los que tienen lugar los procesos de combustión están fabricados con materiales ignífugos.
Conjunto de equipo
La reorientación de una empresa de fabricación o su desarrollo de nuevas áreas de actividad puede requerir dispositivos técnicos adicionales. Puede incluir los siguientes elementos:
- dispositivos de protección: blindaje resistente al calor, bloques de seguridad, válvulas de cierre, piezas de suspensión;
- equipo de bombeo;
- dispositivos que proporcionan ventilación e inyección de masas de aire.
Algunos sistemas de componentes múltiples también usan accesorios del arsenal de plomería. Son necesarios para el diseño de varios tipos de dispositivos de intercambio de calor.
En algunas situaciones, es recomendable comprar una fuente de alimentación ininterrumpida. Varios modelos están diseñados para la conexión de un quemador.
Especificaciones
El uso de gas residual en su totalidad permite que las calderas tengan altas tasas de eficiencia. Para los dispositivos que funcionan con combustibles líquidos o sólidos, son significativamente más pequeños. Sin embargo, si las superficies de intercambio de calor están muy obstruidas, la eficiencia de la unidad disminuirá.Puede limpiar estas partes de la estructura lavándolas con agua o soplando vapor. También se practica la tecnología de limpieza por vibración.
Se utilizan diferentes tipos de calderas en diferentes industrias en ciertas etapas del ciclo de producción. Se diferencian en el número de registros de generación de vapor, los parámetros de potencia, los circuitos de circulación utilizados y las exigencias sobre la calidad del refrigerante.
La eficiencia con la que funcionará la unidad depende del tipo de suministro, la cantidad de masas de gas y su temperatura. Los volúmenes de residuos emitidos difieren de una industria a otra. La mayor cantidad se forma durante el refino de petróleo y la metalurgia. El gas de carga es específico para este último. La presencia de incrustaciones metálicas es favorable para quemar gas combustible.
Ventajas y desventajas
Los dispositivos considerados se diferencian de otros tipos de unidades de caldera por la ausencia de la necesidad de combustible adicional. La unidad de recuperación de calor funciona solo con residuos de gas. Esto permite que el combustible se use de manera mucho más eficiente y también reduce el costo de limpiar el escape. Además, el uso de tales calderas en las empresas tiene un efecto positivo en el medio ambiente. Las emisiones de energía se reducen significativamente. Al reducir el volumen de combustible que contiene hidrocarburos quemado, se liberan significativamente menos gases de efecto invernadero a la atmósfera. Un ciclo de producción energéticamente eficiente reduce los costos para la empresa.
Las partes frías de la unidad se corroen. La eficiencia de utilizar el intercambiador de calor depende de la temperatura a la que se calientan los gases generados.
Características del trabajo
Durante el funcionamiento de la caldera, su intercambiador de calor está cubierto con sustancias contenidas en los gases de combustión. Esto no afecta de la mejor manera a la eficiencia del utilizador. Para que la eficiencia sea lo más alta posible, se puede instalar un oxidante térmico de COV delante de él.
Si la demanda para el uso del calor de los gases residuales surge solo de vez en cuando, es posible regular el flujo de emisiones a la caldera. Para esto, se usa un bypass especial, un bloque que redirige los desechos a la chimenea. La función de derivación se puede controlar mediante un contacto seco, que está abierto y bloqueado, o mediante una señal analógica externa. En este último caso, el proceso está ligado a la regulación del ángulo de apertura de la compuerta.
Área de aplicación
Es aconsejable instalar utilizadores si, como resultado de un determinado proceso, se libera una gran cantidad de calor físico, que debe utilizarse para reducir los costos de combustible. Esto incluye apagar el coque caliente y hacer funcionar turbinas de gas. En este último caso, la caldera se utiliza para generar vapor, que posteriormente se utiliza para calentar la empresa o para solucionar problemas tecnológicos.
También hay modificaciones de tipo convectivo, afiladas para la tarea de enfriar los gases de carbono. Se utilizan para fundir acero. Las características de diseño de estas unidades proporcionan una gran cantidad de ciclos de circulación artificial y evaporación en dos etapas. Algunas calderas queman óxido de carbono. El enfriamiento de los desechos del convertidor reduce el arrastre y la contaminación del aire.
En las centrales térmicas, se utilizan versiones mejoradas de los utilizadores. Los dispositivos de desaireación de presión atmosférica se utilizan para preparar el agua que alimenta los sistemas de suministro de agua caliente y calefacción. También participan en la preparación de un portador de calor para calderas de vapor. Para la desaireación al vacío se utilizan masas de gas secundarias que se liberan durante el funcionamiento de la turbina. El resultado es vapor, que posteriormente se reutiliza en la planta de turbinas. Esto ahorra recursos de combustible.El vapor generado suele estar a alta presión.
El uso de recicladores en el ciclo de producción trae una serie de efectos útiles: el combustible se consume de manera más eficiente, el suministro de energía térmica y compuestos nocivos al ambiente externo se reduce significativamente. Cuando se trabaja con gases de temperatura suficiente, las unidades tienen una eficiencia muy alta.
