Нефтяные котлы-утилизаторы

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).

7. Заключение

1. В настоящее время теплогидравлические, механические расчеты котельной техники выполняют методы конечных элементов с использованием производительных компьютеров.

Применяемые программы на расчет котлов имеют соответствующее разрешение, инженеры-расчетчики имеют аттестацию по правилам безопасности и повышение квалификации по работе в программных пакетах. Существуют распространенные программные пакеты, являющиеся стандартом по-умолчанию для выполнения таких расчетов.

Ручные расчеты не имеют востребованности, являются анахронизмом. Однако, методики ручных расчетов необходимо знать для глубокого понимания работ по проектированию котельной техники.

2. Для более подробного ознакомления с котельной техникой необходимо обратиться к специальной литературе, например, к работе Сидельковского [10].

3. По мнению автора настоящей работы, конструкторам и проектировщикам нефтяного и химического статического оборудования (сосудов и аппаратов) для повышения квалификации необходимо ознакомиться с котельными агрегатами.

Технологам нефтепереработкам необходимо владеть тематикой промышленной энергетики и устройства котельных установок и котлов.

Библиографический список

1. Капустин В.М., Рудин М.Г. Химия и технология переработки нефти. – М.: Химия, 2013. – 496 с.

2. Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти. В 4-х частях. Часть вторая. Физико-химические процессы. – М.: Химия, 2015. – 400 с.

3. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. Технология переработки нефти. В 4-ч частях. Часть четвертая. Общезаводское хозяйство. – М. Химия, 2017. – 320 с.

4. Попов Ю.В., Но Б.И. Инженерная химия. Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Волгоград: ВолгГТУ, 2003. – 208 с.

5. Злотин. Г. Н., Иванов Ю. В., Федянов Е. А. Прикладная термодинамика: Учебное пособие. – Волгоград: ВолГТУ, 2008. – 79 с.

6. Злотин Г.Н., Буров А.А., Ожогин В.А., Федянов Е.А. Энерго-эксергетический анализ систем утилизации вторичных энергоресурсов: Учебное пособие. – Волгоград: ВолгГТУ, 2003. – 36 с.