» » Неисчерпаемый резерв. Использование вторичных энергоресурсов: новые проекты

Регистрация
Популярное
Ваши политические взгляды
Правые
Левые
Центристские
Другое



Декабрь 2018 (219)
Ноябрь 2018 (404)
Октябрь 2018 (434)
Сентябрь 2018 (484)
Август 2018 (578)
Июль 2018 (556)


0

Неисчерпаемый резерв. Использование вторичных энергоресурсов: новые проекты

категория: Новости » Неисчерпаемый резерв. Использование вторичных энергоресурсов: новые проектыдата: 22-05-2011, 01:01

Неисчерпаемый резерв. Использование вторичных энергоресурсов: новые проекты Неисчерпаемый резерв. Использование вторичных энергоресурсов: новые проектыВ энергомашиностроении особо выделяется сегмент нестандартного котельного оборудования, утилизирующий вторичные энергоресурсы: прямое и остаточное тепло технологических процессов, углеводородсодержащие жидкости и газы, сероводород, производственные отходы и стоки предприятий.
Уникальный проект реализуется на ОАО «КуйбышевАзот» – на агрегате термического обезвреживания отходов производства капролактама, где щелочной производственный сток перерабатывается в топке котла во вторичный сырьевой продукт. В котле из стока освобождаются соединения натрия в виде раствора и плава, пригодных для дальнейшей обработки в цикле регенерации химического сырья. Плав и раствор натриевых соединений, вырабатываемых котлом, также может быть использован для получения сухой кальцинированной соды – для этого в составе агрегата проектом предусматривается установка выпаривания с последующей фильтрацией и сушкой. Данный процесс – редкий пример полного цикла переработки производственного отхода внутри предприятия в готовый товарный продукт.
Экологические цели достигнуты, однако уникальность установки еще и в том, что в котле выделяется тепловая энергия при сжигании содержащихся в стоках органических веществ. Эта энергия используется в котле для производства пара. Поэтому котлоагрегат также функционирует как паровой котел. Задача энергосбережения выполнена. Цели предприятия: обеспечить экологические требования, переработать производственный отход в готовую продукцию и получить пар для собственных нужд (либо для реализации потребителям) – достигнуты максимально. Срок окупаемости внедрения энергосберегающих разработок в технологии предприятия, как правило, не превышает двух лет. Экономия на платежах за негативное воздействие в окружающую среду сократит срок окупаемости на порядок. В нынешних условиях посткризисной экономики результат реализации таких серьезных мероприятий обязательно повысит эффективность предприятия в целом.
Проект агрегата термического обезвреживания стоков не имеет аналогов в России и является уникальным результатом индивидуального подхода к решению многоцелевой задачи инженеров предприятия и компании-разработчика. Инициатива руководителей нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий по внедрению подобных проектов бесценна. Возможно, подобные проекты будут иметь массовый характер внедрения во многих отраслях промышленности.
В последнее время активно развивается российское законодательство в области ужесточения мер экологической безопасности по воздействию на окружающую среду. Особой строкой прописываются разработка и внедрение программ по доведению объема переработки попутного нефтяного газа к 2012 году до 95%. На сегодняшний день нефтехимическими предприятиями утилизируется лишь 30%. Сложность переработки попутного нефтяного газа проявляется за счет наличия в составе ПНГ сероводорода до 10%. Существующие технологии очистки и сбора сероводорода в нефтеперерабатывающей промышленности нуждаются в активной модернизации.
Утилизация сероводорода, а именно сжигание в виде топлива его в топках энерготехнологических котлов – один из основных процессов в установках производства серы и серной кислоты. При горении 1 куб. м сероводорода выделяется 23 400 кДж теплоты – безусловно, ценное топливо, но вопрос его использования образует круг сложнейших задач перед разработчиками и поставщиками оборудования. Немало хлопот приносит эксплуатация котлов сжигания сероводорода на нефтеперерабатывающих предприятиях в технологии процесса Клауса и установках получения элементарной серы. Основная проблема котлов сжигания сероводорода – это их надежность и безопасность, так как при термической обработке подобных газов резко снижается стойкость материалов конструкций к сероводородной коррозии. Для создания надежной и эффективной конструкции утилизации сероводородсодержащих газов необходимо учесть ряд важнейших факторов. Исследования, проведенные ведущими разработчиками, и учет данных факторов в новых конструкциях позволяют повысить надежность и эффективность оборудования.
Негативное воздействие сероводородных и сернистых газов на металл котла, особенно в рабочей его части, серьезно влияют на срок и объем ремонта котла: фактор снижения межремонтного пробега достигает 30–50%. Даже незначительные отклонения от норм технологического режима могут привести к условиям, когда агрегат придет в аварийное состояние за несколько дней. Попросту говоря, сероводород и продукты его горения разъедают котел вплоть до полного разрушения. При этих условиях параллельно развиваются процессы наводороживания металла, что и вызывает охрупчивание и образование очагов разрушения конструкции.
Существующие серийно выпускаемые котлы для сжигания сероводорода на производствах серной кислоты – это в основном двухбарабанные котлы. Связано это с тем, что специально для процесса сжигания сероводорода котлов не проектировалось, а приспосабливались уже существующие газомазутные.
При разработке первых котлов сероводородной утилизации особое внимание уделялось проблеме полноты окисления сероводорода, то есть топочным устройствам. Для полного окисления Н2S и обеспечения технологического процесса производства серной кислоты избыток воздуха должен быть строго в пределах 1,2-1,3. Циклонные топки обеспечивали полноту выгорания сероводорода, но были нестабильны по режиму, требовали замены футеровки при повышении температуры процесса. Разработанные конструкции охлаждаемых циклонов оказались сложными как в изготовлении, так и в эксплуатации. Исследование факельного сжигания сероводорода показало: хорошего дожигания можно добиться, если обеспечить хорошее предварительное перемешивание с осушенным подогретым воздухом, достаточную длину факела и высокую температуру в его корне.
Cледствием всего этого явилось растворение несгоревшего сероводорода в металле топочных экранов, имеющих температуру 300 oС, и, следовательно, к сероводородному растрескиванию. Кульминацией данного негативного процесса является аварийный останов котла, во время которого сероводород, скопившийся в металле котла, начинает испаряться обратно за счет снижения степени растворения H2S в металле, прямо пропорциональной температуре нагрева металла. При этом возникают разрушительные напряжения в металле – до 20 МПа. Особенно интенсивное разрушение сварных соединений фронтального и ограждающих экранов топки отмечены в районе горелки. В котлах данной модели нижний барабан соприкасается, в конвективной части, с дымовыми газами с температурой 800–1200 oС и на его верхней части начинается интенсивное кипение, паровые пузыри слипаются в пленку в верхней части барабана, потом пленка разрушается и снова образуется. Как следствие проявляется термоциклическая усталость металла и интенсивное шламообразование, начинается шламоотделение. Металл покрывается язвами и охрупчивается, паутина трещин от сварных швов идет в обечайку барабана. Любая образованная трещина в швах нижнего барабана вызывает образование пропуска воды в горячую среду сернистого газа внутри котла – начинается активное выпадение жидких сернокислых соединений, коррозия с участием которых полностью разрушает нижние части котла. От применения газового байпаса в сероводородном котле лучше отказаться, так как при открытом байпасе дымовые газы в конвективной части захолаживаются и начинается выпадение росы серной и сернистой кислот на трубках и их активное разрушение.
Для обеспечения полного сжигания сероводорода и предотвращения сероводородного растрескивания материала котла, а также хорошего воспламенения горючей смеси топка на 1 метр от горелки покрыта футеровкой. Недогоревший сероводород на раскаленной футеровке активно окисляется до SO2, SO3.
Пол топки закрыт огнеупорным кирпичом. В котле нет слабонаклонных или горизонтальных участков, на которых возможны циркуляционные аварии из-за расслоения потока.
Для исключения протечек продуктов горения котел снаружи закрыт наружной обшивкой, под которую подается воздух на горение. Это позволяет достигнуть максимального сжигания сероводорода и общего КПД котла.
Основа надежности и безопасности котла сжигания сероводорода разрабатывается именно на этапе проектирования, метод ошибок и частых ремонтов здесь неприемлем. Обязательно должны учитываться индивидуальные особенности установки. Остается пожелать предприятиям, эксплуатирующим объекты переработки сероводорода, приступить к изучению области собственных источников энергии и применению новых прогрессивных решений.



Смотрите также: 


Теги:

Другие новости по теме:

  • Лицензии нефтяников не будут привязаны к утилизации ПНГИз лицензий по разработке нефтегазовых месторождений по запросу недропользователей будут исключать 95-процентную норму утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). Ее не планируется также включать в
  • ЛУКОЙЛ введет ПГУ на Ставролене в III кв 2014г“ЛУКОЙЛ” планирует ввести в эксплуатацию парогазовую установку (ПГУ) на “Ставролене” в третьем квартале 2014 года, говорится в сообщении компании.
  • Повышение энергоэффективностиОАО «Генерирующая компания» – ведущая энергетическая компания Республики Татарстан. В ее состав входят шесть энергетических станций, в том числе пять тепловых (Казанская ТЭЦ-1, Казанская ТЭЦ-2,
  • Новые технологииНадежность работы электротехнического оборудования и снижение эксплуатационных затрат в различных условиях эксплуатации всегда имели большое значение. Оригинальные конструкторские решения, повышающие
  • Утилизация отходов является острейшей проблемой современности– Сергей Петрович, насколько важным сегодня является вопрос утилизации отходов? – Этот вопрос не просто важный, а один из самых насущных, потому что без его решения не может быть налажено полноценное
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.