Швейцарские
традиции.
Качественные
и технологичные
инжиниринговые
решения.

Котел утилизатор

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999 году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в Турции и Республике Корея, готова разработать и поставить котел утилизатор по Вашему индивидуальному техническому заданию

Общее описание процесса

Котел и паровой барабан

Предложенные системы состоят из горизонтального высоконапорного газотрубного котла и парового барабана, расположенного над теплообменником. Выходные потоки дымовых газов от камеры сгорания охлаждаются в котле-утилизаторе, чтобы сгенерировать насыщенный пар. 

Соединение котла и парового барабана осуществляется на стройплощадке путем сварки. 

Технические параметры

Параметры

Пространство

Межтрубное 

Трубное

Давление, МПа изб.

Рабочее

Внутреннее (вход/выход)

4,1

Минус 0,48 кПа / 

минус 0,83 кПа (1)

минус 0,29 кПа /

 минус 0,83 кПа (2)

наружное

-

-

Расчетное

внутреннее

4,51

0,3

наружное

0,1

-

Пробное при гидроиспытании

6,96

0,46

Температура, oC

Рабочая

Вход

104

800

Выход

252

430/417

Расчетная to при внутреннем давлении

300

300**

Расчетная to при наружном давлении

252

-

Средняя to металла стенки

252,69

260,38

Минимальная допустимая отрицательная to  стенки аппарата, находящегося под давлением

 минус 34 (3)



Среда

Состав среды

Питательная вода/водяной пар

Дымовой газ

Класс взрывоопасности по ГОСТ 30852.5-2002, ГОСТ 30852.11-2002

-

IIB-T3

Пожароопасность по ГОСТ 12.1.044-89

-

-

Группа рабочей среды по ТР ТС 032/2013

2

1

Прибавка на коррозию, мм

3

3

Группа аппарата по ГОСТ 52630-2012

2

1

Категория аппарата по ТР ТС 032/2013

4

Категория аппарата по СТО 00220575.063-2005

-

-

Объем радиографического или ультразвукового контроля сварных соединений, %

100

Вместимость (один аппарат), м3 (л) (2)

2,73 – барабан котла

4,88 - котел

3,21* (3)

Максимальная масса заливаемой среды, кг

7610*

3210 (3)

Термическая обработка

требуется

требуется

Общая площадь поверхности теплообмена одного аппарата, м2

(2)  195,9

Количество аппаратов (2)

2*** (2)

Количество ходов

1

1

Классы прочности теплообменных труб, мм 

50x3

Длина теплообменных труб, прямой участок, мм 

3700

Количество теплообменных труб

337

Схема расположения труб в решетках, шаг, мм

Дельта 30o, 65

Вес, кг

Один аппарат во время сборки (2)

18340*

Один аппарат во время гидроиспытаний (2)

29160* (3)



Расчетный срок службы аппарата, лет

20

Расчетное количество циклов нагружения за весь период работы, не более 

1000

Сварные элементы для крепления теплоизоляции по ГОСТ 17314-81

Требуется (за исключением элементов с футеровкой)

Толщина теплоизоляции, мм

*)

*)

Эксплуатационные условия

Сейсмичность района установки аппарата, не более 

6

Средняя to наиболее холодной пятидневки района установки аппарата (с обеспеченностью 0,98), oC

-34

Категория местоположения по ГОСТ 15150-69


  1. Работа секций 20, 30, 40

  2. Работа секций 20, 30

* - подлежит уточнению при детальном проектировании

** - трубные решетки и трубопроводы защищены керамическими вставками/футеровкой

*** - позиция 20KУ-3N и позиция 30KУ-3N (2)

Котел-утилизатор тепла выхлопных газов от газогенераторной установки

Технология использования отработанного тепла

Параметры для разработки

Температура выхлопных газов на входе [°C] 550
Масса топливных газов [кг/ч] 9036
Температура воды на входе [°C] 15
Расход воды [кг/ч] 11319

Допускаемые параметры для разработки

Удельная теплоемкость выхлопных газов [ккал/кг*°C ] 0.245078562
Удельная теплоемкость воды [ккал/кг*°C ] 1.00268

Спецификация (предмет для конечного исполнения)

Со стороны труб
Спецификация по тепловодным трубам
Длина, мм 2485
Наружный диаметр, мм 28
Толщина стенки трубы, мм 2
Кол-ва тепла, Вт 1 055 764,00
Температура газов на выходе [°C] 140
Температура воды на выходе [°C] 95
Перепад давления
Газы [Па] 750
Вода [кПa] 3
Источник тепла – выхлопные газы Теплоотводящая среда - вода
Ориентировочные размеры
Высота [мм] см. эскиз
Диаметр [мм] см. эскиз
вес [кг] 2122
Сторона корпуса Сторона тепловых труб
Материалы Материалы
Со стороны первого контура (выхлопные газы) SS 304 труба углеродистая сталь
Вторичный контур (вода) углеродистая сталь    
Разделительная перегородка углеродистая сталь    
рабочая среда тепловых труб  
Дистиллированная вода    
Уплотнение тепловых труб набивка из Grafoil    
Расчетные параметры
Первичный контур Вторичный контур
Давление [бар] 0.1 Темпер. [°C] 550 Давление [бар] 5 Темпер. [°C] 250

Рабочая среда (жидкость) в тепловых трубах - очень чистая форма дистиллированной воды, двукратно дегазированная и приготовленная на заводе производителе.

Нет необходимости в том, чтобы тепловые трубы были из нержавеющей стали, так как рабочая температура труб не превышает 300 °С. Однако конструкцию газовой стороны следует выполнить из нержавеющей стали, что и сделано в настоящем предложении. В кожухотрубном теплообменнике при такой высокой температуре выхлопов циклическое воздействие тепловых нагрузок приводит к растрескиванию конструктивных элементов теплообменника, вследствие воздействия термического напряжения. Предлагаемая установка - установки с тепловыми трубами (с промежуточным теплоносителем) не подвержена такой проблеме. Принцип действия показан на эскизе.

Ниже приведены основные преимущества, способствующие высокой надежности и уменьшению вероятности поломки предложенной установки.

  • Толщина стенки тепловых труб 2,5 мм, это больше, чем в обычном оборудовании. Закладывается больший припуск/допуск на коррозию и эрозию.
  • Температура труб равномерна, что исключает большие поломки, по сравнению с другими видами подобного оборудования, т.к. позволяет избежать т.н. “холодных углов”, где неравное тепловое распределение ведет к холодным областям, где будет формироваться кислотная конденсация и в конечном итоге возникают очаги коррозии.
  • Невысокая температура металла – тепловые трубы работают при средней температуре между горячими и холодными сторонами, это гарантирует намного меньшую вероятность кислотной конденсации на трубах.
  • Тепловое расширение – тепловые трубы поддерживаются с одной точки, что значит, что они свободно расширяются и сужаются термически. Это исключает проблемы растрескивания под действием термических напряжений. Установки с тепловыми трубами очень хорошо подходят для высокотемпературного применения, имеются подобные установки, работающие при 1000 °С выхлопных газов.
  • Многократное дублирование – каждая тепловая труба является по сути дела независимым теплообменником, таким образом, существует многократное дублирование тепловых труб в установке. Установка, которую мы специфицировали для Вас, имеет 331 тепловую трубу, таким образом, дублирование составляет 331. Поломка в одной трубе повлияет на производительность в пропорции 1/331, таким образом, установка сможет продолжать работать, до тех пор, пока не будет удобно заменить трубу.
  • Простота и легкость в обслуживании

Очистка: установка располагает легкосъемными панелями быстрого доступа, позволяя производить очистку без демонтажа установки. Частота очистки зависит от состава выхлопа, но если топливо только природный газ, тогда предполагается чистка один раз каждые 5 лет. Чистка воздушной пикой или щеткой является нормальным способом.

Замена труб: в случае необходимости трубы могут быть удалены через крышку на верхушке установки снова без ее демонтажа. Требуется специальный инструмент, но процесс достаточно прост и быстр. Однако очень редко когда требуется замена трубы. Из-за многократного дублирования, выбор, когда это нужно делать, по усмотрению оператора. Единственная причина для замены труб это их коррозия или эрозия при работе в агрессивной среде.

При нормальной работе требований по регулярному обслуживанию нет, рекомендуется проводить осмотр, когда это удобно. Образование нагара/пыли может оцениваться по отслеживанию падения давления по установке, тепловая производительность может отслеживаться по температурным датчикам на входах и выходах.

Что касается срока службы рабочей жидкости, то тепловые трубы герметично уплотнены, и вода не теряет своих свойств. Есть установки с тепловыми трубами (аналогичные предложенным), которые работают более 30 лет и все еще дают производительность близкую к установленной при начале эксплуатации.

Наши специалисты всегда готовы вам помочь

Инженеры проконсультируют или предоставят дополнительную техническую информацию по предлагаемому оборудованию для добычи и транспорта нефти и газа.

Ваши запросы на оборудование для добычи и транспорта нефти и газа просим присылать в технический департамент нашей компании.