Блог

Dec 09, 2023

Установки рекуперации тепла в угольной промышленности

Сохранить для чтения. Опубликовано Ангарадом Локком, помощником редактора Digital World Coal, Четверг, 20 апреля 2017 г. 14:46

Хотя они существуют уже давно, до сих пор существует недопонимание того, как установки по рекуперации отходящего тепла могут использоваться в угольной промышленности, говорит Мэтью Крю из компании Green's, специалиста по решениям по рекуперации отходящего тепла. Даже там, где запасы угля в изобилии, по-прежнему существует необходимость его эффективного использования и поиска способов повторного использования энергии, полученной в результате его сжигания.

Установка рекуперации отходящего тепла/теплообменник рекуперирует тепло из горячих потоков, газов, которые все еще имеют относительно высокое содержание энергии в них. В противном случае он остался бы неиспользованным в атмосфере. Наиболее распространенными примерами таких установок являются те, которые забирают отходящие газы из котлов крупнейших в мире угольных электростанций.

На диаграмме показана рекуперация отходящего тепла с использованием экономайзера — технологии, которая была впервые разработана основателем компании Green еще в середине 1800-х годов и за прошедшие годы значительно усовершенствовалась.

Отходящее тепло, содержащееся в выхлопных газах, извлекается с помощью следующего оборудования:

Очевидно, что утилизация отработанного тепла сопряжена с капитальными затратами на проектирование и производство системы, и различные решения, представленные на рынке, необходимо оценивать с точки зрения их эффективности в удовлетворении конкретных потребностей угольной промышленности. Однако принятие мер, чтобы определить, можно ли использовать ценный источник тепла, а не тратить его впустую, всегда стоит затраченных усилий.

Большинство электростанций сжигают многие миллионы тонн угля в год, который может иметь различную форму и качество: от очень грязного угля в некоторых регионах до очень чистого угля в других. Это определяет количество производимого тепла, а также установки и оборудование, необходимые для оптимизации использования тепла.

На электростанции уголь складируется, затем измельчается перед сжиганием на электростанции. Тепло, полученное в результате этого процесса, затем нагревает котлы. Поскольку котел нагревается, газы, конечно, должны выходить. Эти газы обычно все еще имеют очень высокие температуры, поэтому улавливание тепла из котла с помощью экономайзеров и повторное использование его для нагрева воды в трубах означает, что его можно использовать для предварительного нагрева питательной воды и повышения общей эффективности.

На этом этапе уголь (в зависимости от его качества/консистенции) при сгорании образует пепел. Тип и консистенция будут зависеть от качества угля. В сочетании с сильным жаром эта зола часто бывает очень абразивной, а это означает, что котлы, горелки и вспомогательное оборудование на электростанции должны быть особенно прочными, если они хотят работать эффективно и обеспечивать приемлемый срок службы системы.

Чтобы получить максимальную выгоду от отходящего тепла котла, необходимо учитывать важные критерии при выборе наиболее эффективных экономайзеров. Сюда входит обеспечение использования правильных и долговечных материалов, а также того, чтобы конструкция и расположение самого экономайзера соответствовали требуемой теплопередаче.

Одним из конструктивных решений по оптимизации теплопередачи является использование трубок с удлиненной поверхностью. Это делается путем добавления ребер к трубке, как показано ниже, аналогично радиатору. Это обеспечивает максимальную передачу тепла в трубку за счет использования ребра для передачи тепла в трубку.

Использование технологии H-оребренных труб вместо простых труб особенно подходит для электростанций, которые хотят максимизировать рекуперацию отходящего тепла, поскольку эффективность может быть значительно увеличена в пределах доступного пространства. Обычно это приводит к уменьшению количества трубок, размера экономайзера и, в свою очередь, к уменьшению необходимого тепла выхлопных газов и используемого входного топлива.