Efficacité de la chaudière à chaleur perdue: 3 composants


Classification des chaudières à vapeur industrielles:

  • énergie (production de vapeur pour assurer le fonctionnement des turbines des centrales électriques qui produisent de l'énergie électrique);
  • industriel (assurer la fonctionnalité de divers systèmes dans les entreprises technologiques);
  • permet à la sous-station de fonctionner normalement à des températures ambiantes de -60 à +40 ° C) sous des charges de vent et de neige.

Une particularité du fonctionnement des équipements industriels est que la composition des gaz d'échappement contient de nombreuses petites particules à l'état solide, gazeux ou liquide. Ils se forment lors du fonctionnement de l'équipement à haute température dans le four.

Les chaudières à vapeur permettent d'utiliser la chaleur des gaz résiduaires, ce qui augmente le taux d'utilisation du combustible, réduit la température de retrait de la matière première du procédé et permet de la capter. Le mode d'alimentation en gaz de la chaudière de récupération de chaleur est également un facteur important.

L'impact des chaudières à chaleur perdue sur l'environnement

L'utilisation de chaudières à chaleur perdue dans les processus de production a un effet bénéfique sur la situation environnementale. Premièrement, les chaudières à chaleur perdue réduisent l'émission d'énergie thermique dans l'environnement. Deuxièmement, ils peuvent réduire considérablement la combustion d'hydrocarbures solides, liquides ou gazeux, ce qui permet à son tour de réduire les émissions de gaz à effet de serre (monoxyde de carbone CO et oxydes d'azote NOx). Cela ralentit les processus de réchauffement climatique et permet à l'entreprise de profiter de la réduction des coûts grâce à des économies de carburant.

Signes par lesquels les chaudières à chaleur perdue sont divisées en groupes:

1. À partir de la température des gaz qui entrent dans la chaudière:

  • basse température (<900 ° С). Transfert de chaleur par convection;
  • haute température (> 1000 ° С). Transfert de chaleur par rayonnement.

2. Par paramètres de vapeur:

  • basse pression (P = 1,5 MPa, t = 300 ° C);
  • augmenté (4,5 MPa et 450 ° C);
  • élevé (10-14 MPa et 550 ° C).

3. Selon le principe du mouvement mutuel de la vapeur:

  • tuyau d'eau;
  • tuyau de gaz.

4. Selon la méthode de circulation de l'eau dans le circuit d'évaporation, l'échangeur de chaleur à tubes d'eau:

  • avec circulation forcée;
  • avec circulation naturelle.

5. En fonction de la conception du tracé et des surfaces de chauffage (types horizontaux, tunnel, tour):

  • basse température (principe d'une surface chauffante par convection à serpentin);
  • haute température (surfaces convectives par rayonnement).

Les chaudières à vapeur ROLT sont produites en stricte conformité avec les exigences individuelles du client et les spécifications techniques soumises. Les chaudières des leaders mondiaux du marché sont utilisées comme principal équipement de production de chaleur.

Chaudières à chaleur résiduelle pour l'utilisation de la chaleur des gaz de combustion - Produits - JSC "Belenergomashservice"

Production de chaudières à chaleur résiduelle pour l'utilisation de la chaleur des gaz de combustion derrière des fours à foyer ouvert et de chauffage.

Toutes les surfaces de chauffage de la chaudière sont constituées de tuyaux sans soudure et sont fabriquées sous forme de blocs soudés. Le châssis de la chaudière est en métal, soudé. Les chaudières sont équipées des raccords, des raccords nécessaires, d'un dispositif d'échantillonnage de la vapeur et de l'eau et de l'instrumentation. L'alimentation électrique de la chaudière et l'alarme de niveau d'eau dans le tambour sont automatisées. Les chaudières sont livrées en blocs, unités et pièces transportables. Le nettoyage par impulsion de gaz est utilisé pour nettoyer les surfaces chauffantes.

Type de chaudière Productivité, t / h Pression, MPa Température de la vapeur, ° С Consommation de gaz, nm3 / h Température du gaz à

entrée, ° С

Dimensions (longueur x

largeur x hauteur), m

Poids du métal de la chaudière, t Noter
KU-40-1M 13,45

12,9

1,8

4,5

358

385

40000 850

650

11,5 x 5,2 x 11,1 63

65,5

Surfaces de chauffage (PN) dans un conduit de gaz en forme de U, une circulation forcée multiple (MPC) est appliquée
KU-60-2M 19,9

19

1,8

4,5

366

392

60000 850

650

11,3 x 7,3 x 11,0 87

93

KU-80-3M 26,9

25,8

1,8

4,5

358

385

80000 850

650

11,3 x 8,0 x 11,0 95,7

100,4

KU-100-1M 33,9

32,6

1,8

4,5

369

382

100000 850

650

12,6 x 8,2 x 11,6 116

123

KU-125M 42,4

40,8

1,8

4,5

365

385

125000 850

650

12,6 x 9,2 x 11,6 134

140

KU-150M 50,5 4,5 393 150000 850 12,0 x 10,2 x 14,5 165,5
KU-100B-1M 31,8 1,8 399 100000 850

650

9,5 x 7,8 x 15,0 91,4 Chaudière tour, utilisée par MPC
KU-125B 30 1,5 250 125000 650 10,6 x 8,0 x 14,0 106,4
KU-50 9 1,8 375 50000 650 11,4 x 5,6 x 5,1 38 PN dans un conduit de gaz horizontal, utilisé par MPC
KU-80/120 30 1,8 350 120000 780 11,3 x 8,0 x 12,0 140 PN dans un conduit de gaz vertical, utilisé par MPC
KU-101 20 1,2 194 280000 450 3,72 x 3,55 x 11,5 48
KU-201 30 3,8 380 300000 530 6,8 x 4,1 x 11,7 90
K-1,5 / 0,6-6-650 1,5 0,6 180 6000 650 8,7x2,9x4,7 12 Installé derrière des fours à verre, PN dans un conduit de gaz horizontal, EC est utilisé
K-2,5 / 0,8-20-450 2,5 0,8 300 20000 430 14,0х3,2х5,0 19

belenergomash.com

Caractéristiques techniques d'une chaudière à vapeur à l'exemple d'un projet réalisé:

  • Chaudière à chaleur résiduelle SGCD-26,9-900-1800 / 4000-1H-1AX-VR-10
  • Puissance thermique 1782 (2х891) kW
  • Productivité vapeur 2640 (2х1320) kg / h
  • Pression vapeur 7 bar
  • Caractéristiques de la vapeur Vapeur saturée
  • Température de l'eau d'alimentation 90 ° С
  • Consommation d'eau d'alimentation 2 × 1320 kg / h
  • Pression maximale 10 bar

usine.jpg

Chaudières à chaleur résiduelle à vapeur et à eau chaude


Le fonctionnement de certaines unités technologiques, telles que les centrales à turbine à gaz, les fours à usages divers, les unités de pompage de gaz, etc., s'accompagne de la libération d'un grand volume de gaz d'échappement dont la température peut atteindre plusieurs centaines de degrés. Pour un certain nombre de raisons, y compris environnementales, la libération d'une telle énergie thermique dans l'atmosphère est impossible. Par conséquent, des chaudières à chaleur perdue ont été inventées, permettant le transfert d'énergie thermique des gaz d'échappement vers d'autres vecteurs de chaleur, tels que l'eau ou l'huile thermique.

La chaleur des gaz d'échappement utilisée pour les besoins du processus technologique augmente l'efficacité de l'unité technologique. En utilisant la chaleur des gaz résiduaires pour des besoins externes, l'économie du procédé est améliorée.

La différence entre les chaudières à chaleur perdue et les autres types de chaudières est qu'aucun combustible supplémentaire n'est nécessaire pour leur fonctionnement, elles ne fonctionnent que grâce à l'énergie des gaz d'échappement. Et leurs principaux avantages sont les suivants: réduire le coût du nettoyage des gaz d'échappement; l'émission de polluants dans l'environnement est réduite; le carburant est utilisé plus efficacement.

Caractéristiques techniques de base des chaudières à chaleur résiduelle: vapeur ou eau chaude; Puissance; température des gaz d'échappement; température de l'eau d'entrée et de sortie; matériaux de construction de base; l'exhaustivité de la livraison; les exigences de qualité de l'eau; température des gaz à l'entrée de la chaudière; la présence d'un brûleur à gaz; la présence de surfaces chauffantes dédiées permettant de maintenir la production de vapeur dans les limites requises tout en réduisant la charge électrique du GPU ou de la turbine. Considérons les chaudières à chaleur résiduelle présentées sur le marché russe aujourd'hui.

APROVIS


APROVIS EnergySystems est spécialisé dans la production de chaudières à chaleur résiduelle à eau et vapeur. La source d'énergie thermique est le gaz d'échappement des moteurs stationnaires d'une capacité de 50 kW à 20 MW. La température des gaz d'échappement du moteur atteint 550 ° C. En fonction de la température de la vapeur et du circuit secondaire à chauffer, les gaz d'échappement peuvent être refroidis à 50 ° C.

Fort de sa spécialisation dans la centrale de cogénération à moteur stationnaire, APROVIS a acquis une position de leader sur le segment des chaudières à chaleur résiduelle. La gamme de produits APROVIS dispose des certificats nécessaires de l'union douanière. Outre de nombreuses références internationales, les produits APROVIS sont utilisés avec succès en Russie et en Biélorussie. Chaque projet est développé par des ingénieurs et techniciens expérimentés en fonction des besoins individuels et en tenant compte des futures conditions d'utilisation de l'équipement. Le résultat est une solution optimisée pour une installation spécifique et une offre adaptée aux besoins du client (par exemple avec ou sans économiseur).

Les solutions pour deux moteurs doivent être soulignées. Dans ce cas, la chaudière de récupération est conçue de telle sorte que le passage des gaz d'échappement de chaque moteur dans la chaudière soit totalement indépendant.Par conséquent, la chaudière de récupération de chaleur peut fonctionner avec deux moteurs sans risque pour les moteurs et sans l'approbation du fabricant du moteur.

La livraison standard de la chaudière de récupération de chaleur pour une pression jusqu'à 25 bar comprend: l'isolation thermique de la chaudière, l'instrumentation, l'armoire de commande et le groupe de pompes. Un équipement supplémentaire et une dérivation sont fournis selon les besoins et comme convenu avec le client. Grâce à ce volume de livraison, les travaux sur l'installation sont réduits au minimum, de sorte que les coûts d'installation ou autres dépenses en temps sont limités uniquement à l'essentiel.

Le principe de la chaudière à tube à gaz avec un grand volume d'eau rend la génération de vapeur stable et sûre. Grâce aux couvercles d'inspection situés sur les faces avant de la chaudière de récupération de chaleur, un accès libre est fourni pour les travaux d'entretien et de nettoyage. Cela garantit un fonctionnement fiable et à long terme de l'équipement. Des milliers de projets réalisés avec succès au cours des cinq dernières années confirment la fiabilité d'APROVIS.

BONO ENERGIA


Les chaudières à récupération de chaleur de Bono Energia (Italie) sont utilisées dans la production de vapeur ou d'énergie à partir des déchets de combustion de turbines à gaz, de moteurs diesel à moyenne vitesse et de chaleur résiduelle d'autres processus de production. La capacité des chaudières de récupération de chaleur résiduelle des turbines à gaz produites par l'entreprise est de 3 à 20 MW.

Le type le plus courant de conception de chaudière à chaleur résiduelle Bono Energia est la conception de tube d'eau à circulation naturelle, équipée de deux tambours.

Caractéristiques techniques: puissance effective de la turbine à gaz - de 3 à 15 MW, température des gaz d'échappement - jusqu'à 900 ° C, débit des gaz d'échappement - de 5 à 60 kg / s, puissance effective de la chaudière - de 3 à 45 MW, débit de la chaudière - de 1 à 60 t / h, pression de vapeur 5 à 70 bar, température de vapeur jusqu'à 450 ° C.

Les chaudières à récupération de chaleur à vapeur à tube d'eau Bono Energia peuvent être équipées d'un système de contrôle pour simplifier le fonctionnement. Les postes de travail peuvent être utilisés pour contrôler et surveiller la chaudière. Les postes de travail sont fabriqués par Automata, filiale de Bono Energia.

Les solutions de fabrication de Bono Energia sont hautement spécialisées et se sont taillées des niches dans des secteurs de marché hautement spécialisés tels que le secteur des centrales électriques aux biocarburants (huile végétale).

VAPEUR


Chaudières à chaleur résiduelle pour moteurs à piston à gaz et turbines à gaz: PKV (sans brûleur) et PPKV (avec brûleur) - chaudières à eau chaude, PKS (sans brûleur) et PPKS (avec brûleur) - chaudières à vapeur. Chaudières à une, deux ou trois sections pour le fonctionnement de moteurs à un, deux ou trois pistons à gaz.

Caractéristiques générales des chaudières: conception de section de tube de fumée à un seul passage. Possibilité de compléter la chaudière à chaleur perdue avec une section avec un brûleur. Haute efficacité. Travail efficace sur l'évolution des charges de travail des moteurs à piston à gaz. Longue durée de vie et amortissement rapide, facilité d'entretien, vaste expérience dans la fabrication de projets sur les moteurs à pistons à gaz GEJenbacher. Classe de pression - 10-20 bar. Capacité de la chaudière - de 0,5 à 23,5 t / h Possibilité de compléter la chaudière avec un surchauffeur et un économiseur. Température de la vapeur - jusqu'à 215 ° C (si la chaudière est équipée d'un surchauffeur).

La livraison standard comprend: une chaudière à vapeur, un économiseur pour le chauffage de l'eau d'alimentation ou un économiseur pour l'eau du réseau de chauffage, un ensemble de vannes d'arrêt, de contrôle et de sécurité, un ensemble d'instruments, un système de contrôle de la chaudière (complété dans un panneau de commande séparé), refroidisseur d'échantillonnage, purge de la salinité, purge des boues.

CLAYTON

La chaudière à chaleur résiduelle Clayton est conçue pour une utilisation bénéfique de la chaleur d'échappement et pour la libération de vapeur saturée.La chaudière est équipée de son propre système de contrôle autonome. La livraison comprend: une pompe d'alimentation, un économiseur d'eau d'alimentation, les vannes de sécurité, d'arrêt et de commande nécessaires, un ensemble d'instruments, un système de commande automatique adapté pour fonctionner en conjonction avec un système de commande de moteur à gaz. L'installation avec surchauffeur et brûleur est possible.

Pression de service - jusqu'à 100 bar, température de travail de la vapeur - de 200 à 1400 ° C, consommation de gaz d'échappement - jusqu'à 42000 kg / h, température d'entrée des gaz d'échappement - de 2000 à 1200 ° C.

Partie mécanique thermique de la chaudière à chaleur résiduelle Clayton. Pour chaque unité à piston à gaz ou turbine, l'installation d'une chaudière de récupération de chaleur individuelle est prévue. Clayton (Belgique) se spécialise dans la production de chaudières compactes à chaleur résiduelle pour les centrales électriques à paramètres de vapeur élevés. La vapeur de la chaudière à chaleur résiduelle est évacuée d'un séparateur séparé (séchage à la vapeur garanti 99,5%).

Avantages des chaudières à chaleur résiduelle Clayton: la solution la plus économe en énergie disponible, la possibilité d'être installée à l'extérieur ou intégrée dans une cheminée, légèreté et compacité, qualité de la vapeur, réponse rapide, sécurité, faibles coûts d'exploitation, rendement élevé, automatisation complète, faible émissions. Chaudière à chaleur résiduelle

BOSCH


Chaudière de récupération de vapeur Bosch Universal HRSB. Conçu pour une utilisation conjointe avec le GPU. La chaudière est fournie avec une isolation, un équipement de sécurité, un module de commande avec écran tactile (armoire de commande), un économiseur en option et un bypass sont disponibles. Caloporteur - vapeur saturée haute pression, conception - chaudière à chaleur résiduelle à tube de feu, capacité - de 400 à 4100 kg / h, pression maximale admissible - 10 et 16 bar, température maximale des fumées de la source de chaleur supplémentaire - 550 ° C, volumes minimum et maximum de gaz de combustion de la source de chaleur supplémentaire - respectivement 500 et 23 500 kg / h, le combustible de la source de chaleur supplémentaire est du gaz naturel (d'autres types de gaz de combustion sont disponibles sur demande), la puissance de sortie la gamme des unités de cogénération combinées va de 0,5 à 4 MW (e).

Chaudière à chaleur résiduelle à vapeur Bosch Universal UL-S. Chaudière à vapeur à trois passages pouvant être utilisée comme échangeur de chaleur propre.

Chaudière à tube de feu à quatre voies Bosch ULS-4-Zug. La conception de cette chaudière est basée sur la chaudière à vapeur traditionnelle à trois passages Bosch Universal UL-S. En plus des trois passages de tubes de fumée existants, la chaudière est équipée d'un quatrième passage intégré supplémentaire pour la récupération de chaleur. Le caloporteur est de la vapeur à haute pression. Capacité de vapeur - de 1250 à 28000 kg / h, pression maximale admissible - jusqu'à 30 bar, température maximale - 235 ° C, types de combustibles utilisés - gaz, fioul léger.

Chaudière à eau chaude sanitaire Bosch Unimat UT-H (une modification avec un brûleur est également possible). Chaudière à eau chaude à trois passages pouvant être utilisée comme échangeur de chaleur propre.

VKK Standardkessel


La société allemande VKK Standardkessel (de "standard chaudière", allemand, - ed.) A été créée par la fusion de VKK Standardkessel Lentjes - Fasel GmbH, Duisburg et VORWAERMER- und KESSELBAU Koethen GmbH et est l'un des principaux fabricants de chaudières industrielles en Europe ... VKK Standardkessel est également une société d'ingénierie avec une bonne réputation mondiale, qui complète les systèmes électriques et technologiques dans l'industrie de la chaleur et de l'électricité au niveau technologique le plus moderne. VKK Standardkessel a le droit exclusif de fournir des équipements (Moscou).

VKK Schtandardkessel développe et fournit des chaudières à chaleur résiduelle pour une large gamme de procédés thermiques pour la production de vapeur ou d'eau chaude utilisant des chaudières à tubes à gaz ou à eau. Le savoir-faire de l'entreprise réside dans la conception de surfaces chauffantes, grâce auxquelles il est possible de résister à des charges thermiques et mécaniques élevées dans les conditions de fonctionnement les plus difficiles.

Les chaudières à chaleur résiduelle VKK Schtandardkessel, en fonction des paramètres de fonctionnement requis et de la qualité des gaz de combustion, peuvent avoir une conception à tube à gaz ou à tube à eau.Les chaudières à tubes à gaz, selon le système, sont dans la plupart des cas complétées par des surfaces de chauffage à tubes d'eau. Pour augmenter la production de chaleur et améliorer la contrôlabilité, les chaudières à chaleur résiduelle sont souvent équipées en plus d'un dispositif de brûleur. Pour une puissance de turbine jusqu'à 5 MW, des chaudières à tubes à gaz en série sont utilisées.

Les surfaces de chauffe des chaudières de récupération sont réalisées conformément aux conditions de fonctionnement en vigueur. Des unités de filtration supplémentaires garantissent la qualité des fumées qui répond aux exigences de propreté environnementale.

Le sol contaminé est chauffé dans un sèche-linge. Les gaz d'échappement pénètrent dans la chaudière de récupération de chaleur à une température de 900 ° C et, après avoir traversé la chaudière, sont nettoyés avec un filtre.

Les systèmes de récupération côté gaz de combustion sont généralement équipés de préchauffeurs d'air, de systèmes de dérivation des gaz de combustion, de vannes de démarrage et, si nécessaire, de brûleurs supplémentaires. Les fumées épurées peuvent être rejetées dans l'environnement sans traitement supplémentaire. Dans la chambre de combustion, un traitement thermique de l'air contaminé par des substances nocives du polymériseur est effectué. Le flux de gaz de combustion épuré pénètre dans la partie tube à gaz de la chaudière de récupération de chaleur à une température de 750 ° C. Le résultat est 1,9 t / h de vapeur saturée à une pression de 14 bars.

Le système d'utilisation comprend également un réchauffeur pour l'air récupéré. La chaudière à chaleur perdue et l'aérotherme sont équipés de by-pass intégrés pour différents modes de fonctionnement de l'unité d'utilisation. L'installation comprend deux turbines à gaz de 5 MW chacune, derrière chacune desquelles se trouve une chaudière de récupération de chaleur à tubes à gaz avec un brûleur pour vapeur saturée d'une capacité de 25 t / h chacune, une pression de service de vapeur de 20 bars.

"TM MASH"


(Saint-Pétersbourg) fabrique des chaudières à chaleur perdue (modules de chauffage) d'une puissance calorifique unitaire de 30 à 4200 kW. Température des gaz d'échappement - jusqu'à 600 ° C; fluide chauffé (caloporteur du réseau) - eau ou antigel; les conditions de température les plus courantes sont 70/90 et 70/95 ° C. Dans le même temps, des projets ont été mis en œuvre avec un liquide de refroidissement ayant une température d'entrée d'environ 5 ° C. Des projets de chaudières à chaleur perdue avec une température de sortie de 114 ° C sont également en cours de réalisation.

Les principaux matériaux de construction sont l'acier au carbone et l'acier inoxydable. La livraison comprend une liste complète des unités du module thermique: une chaudière à récupération de chaleur antigel (liquide de refroidissement), des détecteurs de débit de gaz de combustion, un conduit de dérivation, un ensemble d'instruments et une armoire de commande du module thermique. Le client choisit lui-même le contenu de la livraison.

Les exigences de qualité de l'eau correspondent aux exigences en eau des fabricants de chaudières standard. Étant donné que l'entreprise produit des chaudières à eau chaude, la postcombustion des gaz et, par conséquent, des brûleurs supplémentaires ne sont pas installés.

Le module thermique est le composant principal des systèmes de récupération de chaleur (HRS). Le système de récupération de chaleur des centrales électriques est un complexe d'équipements et de dispositifs thermomécaniques qui vous permettent d'utiliser l'énergie thermique d'un certain nombre de générateurs, de combiner les flux de liquide de refroidissement dans une station de collecte de chaleur et de fournir de la chaleur au consommateur. L'élément SUT, qui récupère la chaleur de chaque machine, est plus correctement appelé module thermique (TM) ou unité de récupération de chaleur (HEU).

Module thermique (TM) - l'élément principal des centrales de cogénération (mini-TPP) basées sur des moteurs à combustion interne. TM permet d'augmenter considérablement l'efficacité totale de la centrale de production combinée de chaleur et d'électricité, portant sa valeur à 85-90%.

Pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, l'énergie thermique est utilisée dans le TM comme suit:

L'échangeur de chaleur antigel (UTA) élimine la chaleur de l'antigel du moteur - au lieu de refroidir l'antigel sur le radiateur de refroidissement (tour de refroidissement à sec), l'antigel cède son énergie thermique pour chauffer l'eau du consommateur.UTA est un échangeur de chaleur tubulaire ou à plaques fonctionnant selon le schéma «eau / antigel». L'unité de récupération de chaleur des gaz de combustion (UTG) élimine la chaleur des gaz d'échappement du moteur: la température des gaz de combustion à la sortie du moteur est d'environ 450-550 ° С, la température des gaz à la sortie de l'UTG est de 120 –180 ° С. Cette baisse de température permet un chauffage important de l'eau du consommateur. UTG est un échangeur de chaleur tubulaire fonctionnant selon le schéma «eau / fumées».

La quantité totale d'énergie thermique récupérée est comparable à l'électricité produite - en moyenne, 110% à 130% de kW de chaleur sont générés pour 100% du kWh d'électricité produite.

La chaleur peut être récupérée soit séparément des circuits d'antigel ou de gaz d'échappement, soit des deux circuits en même temps. Ainsi, les options suivantes pour l'exécution de modules thermiques sont obtenues:

un module thermique entièrement prêt à l'usine (TM) - se compose de deux échangeurs de chaleur d'utilisation, d'un interrupteur de débit de gaz, d'un pipeline de dérivation, d'une tuyauterie, d'une base de cadre, d'un ensemble d'instrumentation et d'automatisation, d'une armoire de commande automatique (SHAU TM); le module thermique pour la récupération de chaleur des gaz d'échappement (TMVG) se compose d'un récupérateur de chaleur pour les gaz d'échappement (UTG), d'un interrupteur de débit de gaz à entraînement électrique, d'une base de châssis, d'une ligne d'échappement de gaz de dérivation et d'un ensemble d'instruments et de commandes; Le module thermique de récupération de chaleur antigel (TMVV) comprend une unité de récupération de chaleur antigel (UTA), la tuyauterie, les vannes à trois voies et SHAU TM (si nécessaire). Dans les modules thermiques qui recyclent la chaleur le long des deux circuits, TMVG et TMVV peuvent être situés à la fois sur un seul cadre ou séparément, par exemple, TMVV à l'intérieur du conteneur et TMVG sur le toit, ou à différents étages du bâtiment du centre d'alimentation. Lors de la commande de TMVG ou TMVV, le kit de livraison peut inclure les armoires de commande tronquées correspondantes.

Traditionnellement, un module thermique en pleine disponibilité d'usine comprend: les éléments suivants. Récupérateur de chaleur des gaz d'échappement (UTG): récupérateur de chaleur antigel (UTA); interrupteur de débit des gaz d'échappement avec commande; tuyauterie le long de la ligne d'antigel et d'eau du réseau; pipeline de contournement avec des portes rotatives; base du cadre; kit d'instrumentation; armoire de commande automatique. De plus, le kit de livraison du récupérateur de chaleur peut comprendre: des pompes pour le pompage de l'antigel et de l'eau de chauffage, un carter de protection pour l'installation de TM sur la rue / le toit d'un conteneur, un système d'utilisation de la chaleur de faible qualité, un échangeur de chaleur réseau un silencieux silencieux, une cheminée.

Les faisceaux de tubes sont en acier inoxydable 12x18n10t et augmentent la durabilité du produit. La conception des tubes de combustion des chaudières à chaleur résiduelle facilite le nettoyage des tubes de la contamination, la conception de l'échangeur de chaleur à tubes de combustion est plus compacte. Le compensateur sur le boîtier UTG protège l'échangeur de chaleur contre les dommages en cas de violation d'urgence des conditions de fonctionnement.

GSKB


GSKB (Brest, Biélorussie) fabrique des chaudières à chaleur résiduelle fonctionnant avec des microturbines Capstone des marques KUV et KU.

Caractéristiques techniques des chaudières à chaleur résiduelle KUV: puissance thermique - de 100 à 1300 kW, débit massique des fumées - de 0,46 à 6,7 kg / s. Le principal matériau de structure est l'acier 09G2S. La température des fumées à l'entrée est de 220 à 600 ° C, la pression d'eau de conception (en excès) est de 0,9 MPa. Température de l'eau de conception: à l'entrée - 70 ° C, à la sortie - 95 ° C Température des gaz d'échappement: pour les modèles KUV-100 et KUV-240 - 100 oC, pour les modèles KUV-740 et KUV-1300 - 90 oC.

Indicateurs de la qualité de l'eau d'alimentation: transparence dans la police - pas moins de 30 cm, dureté carbonatée avec pH jusqu'à 8,5 - 700 μg-eq / kg, dureté sulfate-calcium conditionnelle - 4,5 mg-eq / kg, valeur du pH à une température de 25 ºC - de 7 à 11, composé de fer en termes de Fe - 500 μg / kg, le dioxyde de carbone libre doit être absent ou être dans la plage fournissant un pH> 7, huiles et produits pétroliers - pas plus de 1 mg / kg.

Caractéristiques techniques des chaudières à chaleur résiduelle KU: puissance thermique maximale - de 198 à 5270 kW, capacité de vapeur maximale - de 0,3 à 8 t / h, pression de service de vapeur - 0,05-1,6 MPa, température de l'eau d'alimentation - pas moins 100 ° C, vapeur température - 100 ° C; température maximale des gaz de combustion: à l'entrée - 500 оС, à la sortie - 140-230 оС.

Indicateurs de qualité de l'eau d'alimentation: transparence de la police - au moins 20 cm, dureté totale - pas plus de 50 mg-eq / kg.

Les principaux équipements inclus dans le kit de livraison de la chaudière à chaleur résiduelle: isolation thermique; vanne de vapeur à la sortie de la chaudière; ensemble installé de raccords de circuit de drainage; ensemble installé de raccords pour la boucle d'alimentation; deux indicateurs de niveau à action directe avec raccords à brides, avec vannes de vidange et d'arrêt; deux soupapes à ressort de sécurité; montrant un manomètre; compteur de pression; groupe de réglage automatique du niveau d'eau; Kit d'automatisation de chaudière à chaleur résiduelle.

Dans le cadre d'une chaudière à chaleur résiduelle: isolation thermique; ensemble installé de raccords pour le tuyau de drainage; ensemble installé de raccords pour les tuyaux d'entrée et de sortie d'eau; deux soupapes de sécurité; montrant un thermomètre; montrant un manomètre; compteur de pression; capteur de température de l'eau; relais de contrôle de débit; kit d'automatisation de chaudière; capteur de température des fumées; canal de dérivation intégré (dérivation) des gaz de combustion.

Il est possible d'équiper les chaudières à chaleur perdue d'un brûleur pour maintenir la production de vapeur dans la quantité requise tout en réduisant le débit massique des fumées.

MPNU "ENERGOTEKHMONTAZH"


(«MPNU ETM») conçoit et construit des mini-centrales de cogénération basées sur des moteurs à piston à gaz depuis plus de 15 ans et a déjà acquis une expérience considérable dans ce domaine. Il aborde chaque projet individuellement, en choisissant le schéma de travail le plus optimal, en développant son propre schéma d'automatisation d'objets, en sélectionnant l'équipement le plus efficace. Afin d'augmenter l'efficacité du centre d'énergie et de remplacer les importations, MPNU ETM a développé sa propre gamme d'unités de récupération de chaleur pour les unités à piston à gaz.

Les utilisateurs de chaleur MPNU sont des échangeurs de chaleur gaz-eau à coque et tube. Ils utilisent la chaleur des gaz d'échappement des usines à pistons à gaz. Les échangeurs de chaleur sont en acier à haute résistance et sont capables de fonctionner à des températures de gaz de combustion allant jusqu'à 600 ° C. En fonction de la demande et des paramètres de fonctionnement, les échangeurs de chaleur peuvent être fabriqués à la fois en acier au carbone et en acier inoxydable.

À ce jour, une gamme d'échangeurs de chaleur à eau chaude similaires d'une capacité de 400 kW à 4 MW a été développée. Les échangeurs de chaleur à vapeur sont fournis avec une capacité de vapeur de 0,5 t / h à 2,5 t / h, pression de service - jusqu'à 16 bar. Ces échangeurs de chaleur sont fournis complets avec les raccords, vannes, appareils d'instrumentation et d'automatisation nécessaires, automatisation de sécurité et de contrôle, isolation thermique, conduits de gaz et registres de gaz, systèmes de purge continue et périodique. Pour augmenter l'efficacité, les unités de récupération de chaleur peuvent être équipées d'économiseurs pour le chauffage de l'alimentation ou de l'eau du réseau, qui sont également fabriqués.

Les ingénieurs de JSC "MPNU ETM" ont développé leur propre système d'automatisation de ces utilisateurs. La production des utilisateurs et des armoires de commande pour eux est effectuée sur la base de production de la succursale d'OJSC "MPNU ETM" à Bryansk. Les exigences de qualité de l'eau pour ces utilisateurs sont conformes aux exigences de la documentation réglementaire russe. A la demande du client, la révision de ces utilisateurs est effectuée pour une machine à piston à gaz spécifique.

Outre la fourniture d'unités de récupération de chaleur individuelles, OAO MPNU Energotekhmontazh a développé une unité de récupération de chaleur. Le module est livré avec un degré élevé de préparation d'usine.Ce module peut accueillir des échangeurs de chaleur vapeur et eau chaude ainsi que des équipements auxiliaires: armoire de commande, barboteur, conduits de gaz, silencieux, cheminée, système de chauffage et de ventilation. Le bâtiment modulaire est constitué de panneaux sandwich.

Revue du magazine "Chaudières et mini-cogénération industrielles et de chauffage" n ° 6/2015

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Publié: 29 janvier 2020

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Unité de récupération de chaleur

Pour effectuer le calcul thermique du KU, les données de gaz de combustion de l'unité de production primaire et les paramètres spécifiés du média seront nécessaires. La tâche consiste à déterminer les indicateurs des milieux impliqués dans les processus de transfert de chaleur le long des éléments structurels de l'échangeur de chaleur.

Par exemple, le calcul de KST-80 avec les données initiales:

  • Consommation maximale de gaz G0 = 6 500 000 m3 / h;
  • Paramètres de vapeur: Rpp = 4 MPa, tpp = 430C;
  • Paramètres de gaz avant KU 750S;
  • Température de l'eau tpv = 100C.
  • Composition du milieu gazeux: CO2 = 7,0%, CO = 16,0%, N2 = 60. 0%, H2 = 12,0%, SO2 = 1,0%, H2O = 4,0%.

Qu'est-ce qu'une chaudière à chaleur perdue? Il s'agit d'une chaudière qui utilise la chaleur des gaz d'échappement des fours à foyer ouvert, des fonderies, des ateliers de séchage, etc. comme source de combustible. Pour comprendre le fonctionnement de la chaudière à chaleur perdue et ses caractéristiques, il faut aller plus loin.

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Symboles et modifications:

La désignation conventionnelle de la taille standard d'un utilisateur de chaudière à vapeur à tube à eau (ci-après dénommée KU) des usines à gaz à cycle combiné devrait se composer de tirets séparés et de désignations et d'indices situés séquentiellement dans l'ordre indiqué ci-dessous:

- le type de mouvement du fluide dans le trajet vapeur-eau de la chaudière; - indice de présence d'une postcombustion; - capacité nominale de vapeur du circuit, t / h; - pression de vapeur absolue (dans le circuit), MPa; - température de la vapeur (dans le circuit), ° С; - indice de présence d'un circuit de chauffage d'eau indépendant dans un chauffe-eau gaz-eau ou dans un échangeur de chaleur eau-eau (il est permis de le préciser si nécessaire).

Les types de mouvement du support ou le type de KU sont déterminés par les modèles de mouvement du support de travail dans les circuits, qui sont subdivisés comme suit:

Pr - avec circulation forcée; Prp - avec circulation forcée et surchauffe intermédiaire de la vapeur;

E - avec circulation naturelle; Ep - avec circulation naturelle et surchauffe intermédiaire de la vapeur; P - direct; Пп - direct avec surchauffe intermédiaire de la vapeur.

Dans un milieu vapeur-eau avec plusieurs boucles de mouvement d'un milieu vapeur-eau, chaque circuit peut être désigné par sa propre lettre (Pr, P, E), correspondant au type de mouvement d'un milieu vapeur-eau dans la boucle d'un milieu vapeur-eau. Si les contours du même type de mouvement du milieu vapeur-eau sont appliqués dans le KU, la désignation combinée à une lettre est utilisée. Si le deuxième contour et les suivants sont du même type, la désignation de lettre peut être affichée avec une lettre pour le deuxième contour et les suivants. De plus, pour le KU avec postcombustion du combustible dans le trajet du gaz, après les lettres ci-dessus, il est obligatoire d'ajouter l'index "d" (KU avec postcombustion du combustible dans le trajet du gaz de la chaudière de récupération de chaleur).

Les indices indiquant la présence dans la chaudière de récupération de chaleur de circuits de chauffage indépendants de l'eau qui n'est pas utilisée dans d'autres circuits de la WHB et fournie directement à des consommateurs tiers sont désignés par «gv» et «vv»:

gv - avec un circuit indépendant pour chauffer l'eau dans un chauffe-eau à gaz, non utilisé dans d'autres circuits du WHB et fourni directement à des consommateurs tiers;

vv - avec un échangeur de chaleur eau-eau pour chauffer de l'eau qui n'est pas utilisée dans d'autres circuits de la chaudière et fournie directement à des consommateurs tiers.

Lors de la désignation d'un circuit de chauffage d'eau indépendant dans un chauffe-eau à gaz ou un échangeur de chaleur eau-eau, sa puissance maximale est indiquée.

Un exemple de symbole:

PPred-330/380 / 82-14,5 / 3,1 / 0,59-580 / 580 / 306-5,3vv

Chaudière de récupération de vapeur à trois circuits avec postcombustion et réchauffage de la vapeur. Circuit haute pression avec débit direct de fluide avec une capacité de vapeur nominale de 330 t / h, circuit moyenne pression avec circulation forcée avec une capacité de vapeur nominale de 380 t / h, circuit basse pression avec circulation naturelle avec une capacité de vapeur nominale de 82 t / h, avec pression de vapeur absolue dans le circuit haute pression 14, 5 MPa, pression moyenne 3,1 MPa, basse pression 0,59 MPa, avec une température de vapeur dans le circuit haute pression 580 ° С, pression moyenne 580 ° С, basse pression 306 ° С, avec un échangeur de chaleur eau / eau d'un circuit de chauffage d'eau indépendant, puissance thermique maximale 5,3 MW.

Symboles et abréviations utilisés pour désigner les chaudières à chaleur résiduelle dans d'autres industries:

Un exemple de décodage de la désignation conventionnelle d'une chaudière de récupération de chaleur:

KU-100B-1B

- type de chaudière - KU (chaudières à chaleur résiduelle); - 100 - consommation de gaz - 103 nm3 / heure; - modification de type 1; - plan - B - tour.

Chaudières type OKG:

- OKG - refroidisseur de gaz de convertisseur; - le nombre derrière l'abréviation de la lettre indique la capacité du convertisseur, t; - 1,2 - type de modification; - DB - sans postcombustion; - U - unifié.

Pour les autres chaudières: -CPU - surchauffeur central; -RKK - chaudière à convection par rayonnement; -RKF - chaudière à convection par rayonnement, four à fumage; -RKEP - chaudière à rayonnement pour installation derrière des fours électriques; -KSTK - chaudière pour la trempe à sec du coke; -PKK - chaudière à convection discontinue; -RKZH - bain liquide à convection par rayonnement; -RKGZH - fer éponge à convection par rayonnement; -K - convectif; -KV - eau chaude par convection; -KGT - chaudière derrière la turbine à gaz; -KUV - chaudière à chaleur résiduelle à eau chaude;

Comment fonctionne la chaudière de récupération de chaleur (vidéo)

La production généralisée de chaudières à chaleur résiduelle est justifiée par leur rendement élevé et leur respect de l'environnement. Ils contribuent à réduire la pollution de l'environnement en fonctionnant avec des gaz inflammables. La chaleur générée par les processus technologiques est utilisée pour le fonctionnement des chaudières, ce qui est très justifié.

Commentaires (1)

0 Sadyr. 13/11/2017 16:55 Bon sujet. Comment l'appliquer à un élevage de méga-ferme?
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Options de chaudière à gaz résiduaire

Les chaudières à chaleur résiduelle alimentées au gaz sont largement utilisées dans l'industrie. Pour le fonctionnement des chaudières, l'énergie thermique des fumées est utilisée. Un tel dispositif n'est pas connecté à une conduite de carburant ou à un autre réseau d'alimentation. Pour utiliser efficacement l'énergie, il est nécessaire d'installer la chaudière là où se trouve la sortie.

Les chaudières à chaleur résiduelle utilisent la chaleur des gaz d'échappement, qui sont un sous-produit de la production, pour générer de l'énergie.

Par rapport aux chaudières standard, on peut dire que les chaudières à gaz de combustion ont un rendement plus élevé, ce qui réduit le niveau d'émissions nocives dans l'atmosphère.

Les chaudières peuvent être achetées auprès de fabricants nationaux et étrangers. Le liquide de refroidissement est chauffé du fait que les gaz se déplacent le long des tuyaux. Ce type d'équipement est utilisé pour produire de la vapeur à basse et moyenne pression.

Options de chaudière:

  • A une circulation naturelle ou forcée.
  • La composition comprend un ou plusieurs tambours.
  • Les modèles de chaudières peuvent être des tubes à gaz ou des tubes à eau.

Le schéma du chat ressemble à ceci: un corps en acier, un faisceau de tubes résistants à la chaleur, des surfaces de chauffage et d'évaporation, des raccords fournissant de l'eau d'alimentation, un système conçu pour éliminer les gaz inutiles. Les chaudières à déchets peuvent être verticales ou horizontales. Le choix du modèle dépend de l'emplacement de l'équipement. Une chaudière de récupération de chaleur par pyrolyse efficace fonctionnant au caoutchouc.

Caractéristiques techniques, paramètres pour la sélection des échangeurs de chaleur

En règle générale, les systèmes d'évacuation des gaz résiduaires dans les installations industrielles présentent de nombreuses différences individuelles. Alors que les conditions de génie thermique créées par les chaudières à usage domestique ou domestique sont beaucoup plus monotones (typiques). Par conséquent, les systèmes d'utilisation pour les services industriels et les grands services publics nécessitent généralement une conception individuelle, pour les chaufferies typiques de petite taille ou les chaudières domestiques (fours) - ils peuvent être sélectionnés à partir de modèles en série (typiques).

Les principales caractéristiques techniques des utilisateurs (économiseurs) comprennent:

  • surface d'échange thermique, m2;
  • puissance thermique, W;
  • capacité d'eau ou de vapeur, m3 / h;
  • pression de service dans le circuit d'eau, Bar
  • température maximale et de fonctionnement du gaz à l'entrée;
  • température du gaz de sortie;
  • résistance aérodynamique, Pa;
  • résistance hydraulique du circuit d'eau, Pa;
  • matériau de fabrication (résistant à la chaleur, à la corrosion).

Pour une sélection de haute qualité d'un échangeur de chaleur pour votre système d'évacuation des gaz d'échappement, vous devez connaître (déterminer) ses paramètres:

A) Propriétés des gaz d'échappement:

  • densité physique;
  • point de rosée pour les composants de gaz;
  • composition chimique;
  • pollution et tendance aux dépôts.

B) Conditions dans le système d'évacuation (cheminée):

  • température du gaz à l'entrée et à la sortie;
  • consommation quantitative de gaz d'échappement (volumétrique ou massique);
  • flux de chaleur;
  • pression de gaz calculée;
  • perte de pression de gaz admissible dans l'échangeur de chaleur.

C) Paramètres requis pour le circuit d'eau:

  • température de l'eau d'entrée;
  • température de départ requise;
  • capacité requise pour l'eau chaude;
  • pression de service;
  • perte de charge admissible (résistance hydraulique);
  • durée de vie estimée.

Caractéristiques de l'équipement

La chaudière de récupération de chaleur fonctionne sans sa propre chambre de combustion. Une telle unité utilise la chaleur obtenue au cours d'autres processus technologiques.

Noter! Lorsque la composition des gaz d'échappement contient à la fois des composants physiques et chimiques de la chaleur, il est alors logique de brûler cette dernière.

L'une des caractéristiques du fonctionnement des systèmes de déchets industriels est que les gaz d'échappement peuvent contenir de nombreuses petites particules. Ils se présentent sous forme liquide, solide ou gazeuse. Les particules proviennent du fonctionnement des usines de production et représentent des fragments de métal, de charge, de laitier ou de tartre. Les particules liquides sont le résultat de la fusion des métaux. En général, la formation de ces micro-déchets est associée aux températures élevées utilisées dans le travail des métaux.

L'efficacité d'utilisation des gaz d'échappement est influencée par la puissance thermique de l'unité de chauffage, le mode d'alimentation des déchets et leur température. Le volume et la température des gaz d'échappement dépendent de la quantité de carburant brûlé et de la nature du processus industriel. Une quantité importante de gaz de charge est produite dans la métallurgie des métaux non ferreux et ferreux - lorsque les convertisseurs sont soufflés avec de l'oxygène.

Le principe de fonctionnement des échangeurs de chaleur à tubes d'eau

Le fonctionnement de tels échangeurs de chaleur est basé sur une circulation forcée réutilisable, grâce à laquelle l'élément d'évaporation peut être fabriqué dans n'importe quelle configuration requise. L'élément d'évaporation est divisé en plusieurs sections connectées en parallèle, ce qui permet de réduire fortement la résistance de la zone d'évaporation et d'utiliser des pompes de circulation de faible puissance.

L'eau entrant dans la chaudière à eau passe à travers l'économiseur d'eau, puis est redirigée vers le tambour de l'unité de chauffage. De là, le liquide est pompé par une pompe et s'écoule à travers le séparateur de boues dans les sacs d'évaporation. Ces derniers sont connectés en parallèle.

La séparation d'un mélange de vapeur et d'eau est effectuée dans le tambour, à la suite de quoi l'eau dans l'unité de chauffage d'eau est séparée de la vapeur.Ensuite, la vapeur est dirigée à travers le surchauffeur vers le système de chauffage. Le schéma de la chaudière à chaleur perdue peut être à la fois en forme de U et horizontal ou en tour. Ce paramètre est déterminé par l'emplacement de l'installation de l'équipement.

Schéma de fonctionnement d'une chaudière à chaleur résiduelle à tubes d'eau verticale (a) et horizontale (b)

Tambours


tambour de chaudière de chaleur résiduelle

Les fûts sont soudés, équipés de tous les distributeurs internes nécessaires, chicanes, boucliers et d'un système de tuyauterie interne.

Les fûts seront équipés de séparateurs pour maintenir la qualité de vapeur requise. Des collecteurs de distribution internes pour mesurer l'approvisionnement en produits chimiques, en eau et en vapeur saturée seront également fournis.

Toutes les ouvertures, y compris les tuyaux de descente, les sorties de vapeur, les trappes et les ports d'instruments et d'étalonnage seront fermées et scellées contre l'humidité pendant le transport.

Des trappes à charnières rondes, d'au moins 400 mm de diamètre, seront installées au sommet des deux tambours. Chaque trou sera équipé d'un couvercle en acier isolé.

Les fûts auront un grand diamètre pour gérer les fluctuations du niveau d'eau pendant les modes de démarrage sans rejet d'eau. Au démarrage, on suppose que l'eau n'est pas démontée du tambour.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement de la chaudière de récupération de chaleur n'est pas un processus compliqué. Imaginez un espace, le plus souvent un tuyau, rempli de sections de tuyaux avec de l'eau qui y circule. Les compartiments sont moins chers à utiliser car chaque compartiment dispose d'une pompe séparée pour maintenir le fluide en circulation. De nombreuses petites pompes sont moins chères que les grandes de même capacité. La circulation forcée du liquide accélère la vaporisation.

Sous l'influence des températures, l'eau est divisée en couches, chacune ayant sa propre densité. Du fait de l'échauffement des couches inférieures et de leur remontée vers le haut, le liquide est mélangé et mis en circulation dans les tuyaux. La circulation mécanique accélère considérablement ce processus. L'utilisation de pompes permet de répartir uniformément la chaleur.

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