Котли утилізатори
Сама назва розкриває цілі цього обладнання: котли – одержання теплової енергії, утилізатори – необхідність утилізувати щось шкідливе, непотрібне. Підставою для появи котла-утилізатора стала слабка ефективність використання природних, органічних ресурсів у технологічних схемах виробництва, у тій чи іншій сфері промисловості. З самого початку потрібно розділити котельне обладнання з такою назвою на два умовні типи за видами палива. Перша група утилізує різні відходи рослинного походження, а друга, більш технологічно складна, утилізує відходи та побічні продукти, що виникають у результаті певних технологічних процесів у різних галузях промисловості. Поговоримо докладніше про промислові котли-утилізатори.
Котли утилізатори в промисловості
Історія застосування досить молода, але вже сформувалися певні групи устаткування під конкретні технологічні процеси. Спочатку котли-утилізатори з'явилися у сфері нафтопереробної, металургійної та коксохімічної промисловості, де надміру виробляються вихлопи газів і димів, що забруднюють довкілля, і відповідно були прийняті в більшості країн регулюючі законодавчі акти для їх зменшення. У таких котлах-утилізаторах, як правило, немає камери-топки, т.к. за рахунок високої температури газів відбувається нагрівання теплоносія. Однак через те, що бувають складніші гази, вони являють собою летюче паливо і його допалюють в камерах згоряння відразу з використанням електрода для розпалювання. Паливом також є тверді фракції каучуку, гуми, вугілля, окалини металу, масел, що знаходяться в газохмарній суміші вихлопних технологічних газів і самі гази, такі як метан, оксид вуглецюта інші.
Застосування котлів-утилізаторів
Котли-утилізатори поділяються на два типи за температурою використовуваних вихлопних газів: низькотемпературні – до 900 *С, та високотемпературні – понад 1000*С, за умовами роботи – атмосферні, підвищеного тиску та вакуумні. Тому, що прямий вихлоп газу має досить високу температуру і може бути не постійним (циклічним) потрібне обладнання, здатне працювати в такому жорсткому режимі та стабілізувати ці суміші для подальшого використання для нагрівання води та отримання пари. Ще раз повторимося, що котли-утилізатори - дуже складні агрегати, пристосовані під конкретний технологічний процес у тій чи іншій галузі промисловості, вони забезпечені комплексами різноманітних датчиків та контролерів для контролю вхідних газів за температурою, циклічності, складом та іншими параметрами, які забезпечують досягнення поставлених перед ними завдань щодо утилізації шкідливих викидів та отримання додаткового енергоресурсу.
Через агресивність середовища та високі температури утилізатори вимагають застосування високотехнологічних матеріалів, починаючи з нержавіючої сталі і до останніх досягнень у вигляді різних *космічних* сплавів. Часто в процесі утилізації необхідно спочатку розділити побічний продукт на фракції та складові, а потім уже частину використовувати для отримання теплової енергії, а залишок для інших цілей – нерідко такі відходи стають повноцінною сировиною для подальшого використання. Так з'явилися комплекси з охолодження конвекційних газів, газотрубні та водотрубні системи, парогазові та когенераційні установки для сухого гасіння коксу, які досить широко використовуються у целюлозо-паперовій, нафтохімічній та металургійній промисловості. Наприклад у металургійному комплексіпромисловості склалася певна технологічна лінія, що дозволяє за рахунок попутних газів із температурою понад 1000*С допалювати горючий газ, виробляти пару для виробничих потреб, обертати турбіну газогенераторної установки для отримання електроенергії, нагрівати воду для опалення, гарячого водопостачання побутівок, теплиць та багато іншого. Спосіб багаторазової примусової циркуляції дозволяє створювати абсолютно будь-які за формою, конфігурацією та місцем розташування теплообмінні системи.
Види котлів-утилізаторів
Залежно від конкретної виробничої технології котли-утилізатори конструктивно виконуються у різних видах: горизонтальні тунельні, вертикальні баштові та П-подібні, радіаційно-конвективні та цілі енерготехнологічні комплекси, що стають частиною самого технологічного процесу. Слід зазначити, що енергетична потужність таких котлів-утилізаторів може сягати 150-200 МВт. Енерготехнологічні комплекси не можуть використовуватися окремо, без самої технологічної лінії та є її невід'ємною частиною. Інакше кажучи, сучасні технології на стадії розробки орієнтуються як отримання певного кінцевого продукту, а й у максимальне використання всіх попутних похідних, зокрема і забезпечення екологічної безпеки виробничого процесу. Дані технології призвели до вражаючих результатів, коли промислові зони стають зеленими оазами та скорочують споживання енергоресурсів до 40% порівняно з подібними виробництвами ще 15-20 років тому.