Особенности энергосбережения в высокотемпературных теплотехнологиях

Промышленный теплотехнологический комплекс явля­ется одним из основных потребителей ТЭР. Только одни вы­сокотемпературные теплотехнологические системы по уровню прямого потребления топлива конкурируют с ТЭС страны. В тоже время эти системы харектеризуются низким КПД топливоиспользования, а также исключительно большим потенциалом экономии топлива. Так, повышение среднего КПД топливных печей страны в 2 раза приведёт к годовой экономии топлива, примерно в 35 – 40 раз превышающей экономию топлива при производстве электро­энергии на ТЭС страны.

В отходящих газах топок котлов и высокотемператур­ных технологических агрегатов имеются частицы уноса мате­риалов, которые находятся в твёрдом, жидком, парообразном состоянии и способны загрязнять поверхности нагрева техно­логических аппаратов, существенно снижая эффективность их работы. Для очистки поверхностей нагрева применяют обдувочные устройства, дробеочистка, виброочистка, импульсная очистка.

Котлы-утилизаторы (КУ) применяют для внешней энергетической утилизации тепловых отходов различных теплотехнологических установок, не используемых или частично используемых для регенерации в технологическом процессе: теплоты отходящих газов технологических установок, теплоты технологической продукции, шлаковых отходов и пр.

Использование тепловых отходов в КУ обеспечивает получение дополнительного пара, горячей воды, не водяного технологического теплоносителя и т.п., что приводит к эконо­мии топлива на предприятии.

Так как технологический процесс промышленных печей характеризуется, прежде всего, высокой температурой, то воз­никает необходимость организации охлаждения элементов их конструкций. Это преследует две основные цели - не допус­тить разрушения конструкции и, при этом, утилизировать теп­лоту в системах охлаждения. Как правило, в качестве охлаж­дающих систем для высокотемпературной технологии исполь­зуется испарительное охлаждение, что позволяет за счёт высо­кой теплоотдачи при испарении существенно снизить количе­ство необходимой воды и минимизировать затраты на устрой­ство самой системы охлаждения.

Физическая теплота раскалённого кокса в тепловом ба­лансе коксовой печи имеет существенный вес, но при мокром тушении кокса она теряется безвозвратно.

Полезное использование теплоты раскалённого кокса возможно при его сухом тушении. При этом получают энерге­тический пар. На рис. 38 показана принципиальная схема ус­тановки для сухого тушения кокса (УСТК).

Раскалённый кокс при температуре 1000 - 1100 ⁰С по­ступает в тушильную камеру. Через кокс противоточно проду­ваются инертные газы (продукты сгорания), которые, охлаж­дая кокс до 200 - 250 ⁰С, нагреваются до 750 - 800 ⁰С. Нагре­тые газы, проходя котёл, охлаждаются до 150 - 170 ⁰С и дымо­сосом вновь подаются в нижнюю часть тушильной камеры.