Котлы-утилизаторы

Для использования теплоты отходящих газов различных техно­логических установок, в том числе и печей, применяются котлы-утилизаторы, вырабатывающие, как правило, пар. При высоких температурах газов (более 900 °С) эти котлы снабжаются радиа­ционными (экранными) поверхностями нагрева и имеют такую же компоновку, как и обычный паровой котел, только вместо топки — радиационная камера, в которую снизу входят газы. Воздухоподогреватель отсутствует, если горячий воздух не нужен производству.

Первичное охлаждение газов в свободном от змеевиков объе­ме необходимо для затвердевания уносимых из печи расплавлен­ных частиц шлака или технологического продукта до того, как они прилипнут к холодным змеевикам и затвердеют на них.

Если отходящий из технологических установок газ не содер­жит горючие компоненты, то такой котел горелочных устройств не имеет. Эти котлы работают с естественной или принудитель­ной циркуляцией и имеют практически все детали котельных аг­регатов.

При конструировании котлов-утилизаторов, использующих те­пловые отходы, следует учитывать содержащиеся в греющих га­зах агрессивные компоненты, например, сернистые газы, посту­пающие из печей обжига серосодержащего сырья. Если в подво­димых к котлу технологических газах есть горючие составляю­щие, организуют их предварительное дожигание в радиационной камере, которая в этом случае фактически превращается в топку.

При температуре газов ниже 900 °С в котлах-утилизаторах обычно используются только конвективные поверхности нагрева.

Наиболее сложно найти применение низкопотенциальным те­пловым ВЭР (t<100 °С). В последнее время их используют для отопления и кондиционирования промышленных и жилых зда­ний, применяют тепловые насосы для повышения температурно­го потенциала или для получения холода. Такие ВЭР использу­ют только на отопление близко расположенных теплиц или ры­боводных хозяйств.

В промышленных условиях охлаждение дымовых газов до тем­пературы ниже 100 °С весьма затруднительно прежде всего из-за конденсации водяных паров. Холодные стенки труб, по которым циркулирует нагреваемая среда, запотевают и подвергаются ин­тенсивной коррозии. Чтобы исключить коррозию, промышлен­ные подогреватели воздуха иногда изготавливают из некорродирующихся стеклянных труб. Если нет вибрации, такие трубы ра­ботают достаточно долго.

Для подогрева воды низкотемпературными газами (t< 100 °С) начинают использовать контактные экономайзеры, представляю­щие собой обычные смесительные теплообменники.

Вода в них нагревается за счет теплоты контактирующих с ней газов. Поверхность контакта капель воды с газом большая, и те­плообменник получается компактным и дешевым по сравнению с рекуперативным (трубчатым), но вода насыщается вредными веществами, содержащимися в дымовых газах.