Litres Baner
Нефтяные котлы-утилизаторы

Константин Владимирович Ефанов
Нефтяные котлы-утилизаторы

5. Конструкция котлов-утилизаторов

Котлом называют комплекс устройств по получению пара или горячей воды [9].

По данным [10] существует несколько распространенных схем компоновки прямоточных котлов (компоновка учитывает взаимное расположение поверхностей нагрева и газохода):

– П-образная

– двухходовая П-образная

– Т-образная

– U-образная

– с топкой с инвентором

– башенная

П-образная компоновка считается наиболее распространенной [10].

В промышленных технологиях широко применяются котлы-утилизаторы, использующие для выработки пара теплоту отходящих газов, продуктов и др. [10].

С целью утилизации теплоты отходящих газов в технологии применяют котлы двух типов [10]:

– водотрубные радиационно-конвективные для утилизации теплоты высокотемпературных газов,

– газо- и водотрубные для утилизации теплоты низкотемпературных газов.

Приведем пакетно-конвективный котел, графику цитируем по [10]:


Приведенный котел применяется на производстве сажи. Производство сажи можно отнести к процессам переработки нефтепродуктов.

Отработанные газы сжигают в топке 1. После продукты сгорания проходят испаритель 2, 4, пароперегреватель 3, воздухоподогреватель 6, экономайзер 7. Испарительные секции имеют отдельные коллекторы на входе и выходе.

Процитируем графику котла для кокса [10]:



Через кокс после печи (температура 1100°С) прокачивается холодный теплоноситель. Теплоноситель после нагрева подается в котел, в котором отдает полученное тепло и затем снова поступает на охлаждение кокса.

Такой котел-утилизатор по принципу работы использует тепло выработанного товарного продукта, которым является в примере кокс.

Котел-утилизатор для кокса имеет башенную компоновку с подводом газов сверху. Внутри газохода находятся трубы для конвективного теплообмена.

Котлы могут использоваться для охлаждения технологического полупродукта или продукта. Например, процитируем графику [10] для котла охлаждения газов после колонны синтеза аммиака:



6. Расчет выбросов в атмосферу

Объем всех продуктов сгорания, выбрасываемых в атмосферу [7]:



Выбросы оксидов азота [7]:



– для котлов-утилизаторов с паропроизводительностью до 20 кг/с



– для котлов-утилизаторов с паропроизводительностью до 265 кг/с



Выбросы соединений серы [7] (p0 – атм. давление):







При наличии соединений серы в природном газе



Объемная доля оксида серы в отходящих газах по стехиометрии уравнения окисления сероводорода:



6.1. Расчет высоты дымовой трубы

Расчет дымовой трубы по рекомендации [7] ведется в последовательности:

– расчет оксидов серы смеси отходящих газов и природного газа (при его добавлении),

– расчет объемного выброса оксидов серы,

– массовый выброс оксидов серы,

– массовый выброс оксидов азота,

– объемный выброс продуктов сгорания,

– минимальная высота трубы.

Следует отметить, допустимость выбросов в атмосферу определяется нормами по экологии.

Дымовая труба обеспечивает скорость движения газов по газоходу (при отсутствии вентилятора в составе котельного агрегата) и выброс продуктов сгорания в высокие слои атмосферы для рассеяния.

Минимальная высота трубы по данным [7] находится по формуле:



А – коэффиицент учета течений в атмосфере

F – коэффициент учета скорости осаждения вредных веществ (для газообразных F = 1).

Рейтинг@Mail.ru