УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ

Яковлев Александр Батуев

• Назначение и устройство УУТ
• Эксплуатация работы УУТ
• Результаты промышленной эксплуатации УУТ
• Заключение

  Проект "Установка Утилизации Тепла" (УУТ) разработан для утилизации тепла низкотемпературных отходящих газов (до 300гр.С). УУТ позволяет снабдить в зависимости от мощности горячей водой или теплом городской район с населением до 40тыс.чел. УУТ был внедрен на Качканарском ГОКе "Ванадий" в 1994г. и позволяет покрывать потребность г.Качканара в горячей воде в летний период.

Назначение и устройство УУТ

  Установка утилизации тепла предназначена для использования тепла низкотемпературных отходящих газов любого пиротехнического производства (печи, котлы, высокотемпературные и среднетемпературные экономайзеры и т.п.)

УУТ включает в себя:

• Блок экономайзеров;
• Металлоконструкции каркаса;
• Верхний короб и бункер;
• Газоходы;
• Сетевые насосы;
• Трубопроводы с запорной арматурой.

1. Блок экономайзеров

  Блок экономайзеров состоит из нескольких экономайзеров, принимаемых каждый раз индивидуально по тепловому расчёту. В Качканаре были приняты типовые блочные экономайзеры ЭБI-808И.

Характеристика экономайзера ЭБI-808И:

• экономайзер чугуннный блочный, вертикальной компоновки из трех секций, соединенных между собой отводами на фланцах;
• поверхность нагрева 808 кв.м;
• водяной объем 1.66 куб.м;
• рабочее давление 14 атм;
• вес 27.7 т;
• в трех секциях экономайзера установлено 19 оребренных чугунных труб диаметром 80 мм по 9 труб в каждом ряду;
• внешняя поверхность стенок секций экономайзера заизолирована.

2. Верхний короб и бункер

  Верхний короб и бункер выполнены из листового железа и предназначены для соединения экономайзеров с подводящим и отводящим газоходами. В коробе и бункере имеются люки-лазы для проведения осмотра трубной части экономайзеров.

3. Газоходы

  Газоходы круглого сечения диаметром 2000мм выполнены из листового металла и соединяют основной газоход (от охладителя к дымососу) с верхним коробом и бункером экономайзеров.

4. Cетевые насосы

  Насосы типа К-100-65-250 в количестве трех штук предназначены для подачи воды в нижний коллектор экономайзеров и создания циркуляции в контуре

Характеристика насосов К-100-65-250:

• напор 80 м;
• производительность 100 куб.м/час;
• электродвигатель 45 кВт 2940 об/мин.

5. Трубопроводы с запорной арматурой

  Напорный и всасывающий трубопроводы выполнены из труб диаметром 219х6 и соединяют коллекторы экономайзеров с действующими трубопроводами теплосети аглофабрики. Насосы с трубопроводами обвязки и запорной арматурой установлены в помещении дымососного отделения аглофабрики и служат для регулирования режимов работы .

  Для опорожнения трубопроводов и экономайзеров предусмотрены сливные трубопроводы.

  Отходящий газ с температурой выше 250 гр.С проходя через экономайзеры, охлаждается до температуры 100-110 гр.С, нагревая при этом воду, циркулирующую в трубах секций экономайзеров. Затем газ через бункер и нижний газоход дымососом выбрасывается в дымовую трубу.

  Так как трубопровод теплосети аглофабрики связан с трубороводом горячего водоснабжения промплощадки Качканарского ГОКа, в летний период УУТ используется для горячего водоснабжения цехов комбината.

Эксплуатация работы

Для наблюдения за режимом работы на установлены следующие контрольно-измерительные приборы:

• манометр (Давление воды до манометров);
• манометр (Давление воды после насосов);
• манометр (Давление воды после экономайзеров);
• термометр конроля температуры воды на входе в экономайзеры;
• термометр контроля температуры воды на выходе из экономайзеров;
• регистратор расхода воды через экономайзеры.

  Для предотвращения аварийных ситуаций на выходном коллекторе к-2 установлен предохранительный клапан, срабатывающий на сброс горячей воды при давлении, превышающем рабочее на 10%. Оптимальное рабочее давление составляет 9 атм.

  Регулирование температуры воды на выходе из экономайзеров производится автоматически. При повышении температуры более 110 гр. сигнал от контактного термометра, установленногона выходном трубопроводе Т-2, подается на исполнительные механизмы шиберов Ш-2 и Ш-3, которые уменьшают поток газа, проходящего через экономайзеры.

  Так как отходящий газ охладителя не является полностью очищенным, на оребренных поверхностях труб экономайзеров появляются отложения, которые легко поддаются обмывке водой и удалению через смывной трубопровод бункера. Сухие отложения на стенках бункера и легко удаляются.

  Для обслуживания и поддержания УУТ>в рабочем режиме достаточно четырех машинистов при круглосуточной работе установки. В их основные обязанности входит:

• обход оборудованияустановки каждые 90 мин., снятие и занесение в журнал показаний приборов (давление, температура, расход воды);
• проведение оперативных переключений для поддержания параметров заданного режима работы;
• проведение мелких ремонтов, не связанных с отключением.

Результаты промышленной эксплуатации

  Исходя из опыта эксплуатации УУТ в зимний и летний периоды 1994-1995г.г. можно отметить большую надежность работы установки. Важным качеством является и ее мобильность, запуск и набор параметров для включения ее в основную теплосеть производится в течение 40-50 минут. Более эффективно УУТ работает на горячее водоснабжение, нагревая воду от 10 гр.С до 65 гр.С

  При работе на отопление УУТ может покрыть до 40% потребности аглофабрики в тепле, а при работе на горячее водоснабжение она покрывает 100% потребности в горячей воде всей промплощадки Качканарского ГОКа.

  Экономия тепла при работе УУТ на отопление составляет в среднем 4 Гкал/час или 96 Гкал в сутки.

  Экономия тепла при работе УУТ на горячее водоснабжение составляет в среднем 5.5 Гкал/час или 132 Гкал в сутки.

  Кроме того снижение температуры газа, поступающего на дымосос, увеличивает его производительность на 18-21%, что в свою очередь благоприятно отражается на работе охладителя агломашины.

  Как уже отмечалось, оребренная поверхность труб экономайзеров является дополнительным фильтром, очичающим отходяший газ перед выбросом в атмосферу через дымовую трубу. Замеры показали, что при этом улавливается до 78.5 т/год агломерационной пыли.

  Таким образом, использование установки утилизации тепла дает значительный экономический эффект и улучшает режим работы связанного с ней в технологическом процессе оборудования и является дополнительным фильтром на пути выбрасываемых в атмосферу газов.

Заключение

  Установка утилизации тепла (УУТ) на Качканарском ГОКе эсксплуатируется с сентября 1994 года и обеспечивает снижение температуры запыленного воздуха после охладителей агломашин с 270 до 110 градусов С.

  По существу это первый отечественный опыт утилизации тепла низкотемпературных газов в подотрасли окускования сырья черной металлургии. Применение УУТ в аналогичных целях на аглофабриках, имеющих в своем составе охладители агломерата (ЗСМК, КарМК, НЛМК и др.), позволило бы существенно улучшить энегетический баланс предприятий и удешивить производство агломерата.

  УУТ могут найти применение в схемах и сетях удаления низкотемпературных газов от сушильно-обжигового оборудования как в черной металлургии, так и в других отраслях народного хозяйства (цветной металлургии, химической и строительной промышленности).

  Неоспоримым преимуществом УУТ являются небольшие потери давления (30-50 кгс\кв.м).

Версия для печати
Автор: А. Батуев
P.S. Материал защищён

---

---