Известный котел-утилизатор для цементной печи

Когда речь заходит об котле-утилизаторе для цементной печи, многие сразу представляют стандартную вертикальную конструкцию с экономайзером – на практике же вариантов компоновки больше, чем кажется. В свое время мы на Топкинском цемзаводе столкнулись с тем, что типовой проект от немецких коллег не учитывал колебания содержания CO в отходящих газах при смене сорта клинкера.

Конструкционные просчеты

Помню, как в 2018 году пришлось переделывать газоходы на агрегате китайского производства – инженеры не учли абразивность взвеси цементной пыли. Через три месяца работы лопатки турбины выглядели так, будто их обрабатывали наждаком. Пришлось ставить дополнительные циклонные уловители, хотя в проекте их не было.

Особенно проблемными оказались стыки между радиационной и конвективной частями – там, где температура падает с 950 до 650 градусов. Наш технолог предлагал сделать переходный коллектор из жаропрочной стали с добавкой молибдена, но экономисты посчитали это излишеством. В итоге за два года заменили три таких узла.

Реальные показатели эффективности

Если брать данные с нашего котла-утилизатора на линии сухого способа производства, то паровые рукава приходили в негодность быстрее расчетного срока. При номинальном давлении 25 бар реальные скачки доходили до 28-30 бар при резком повышении температуры отходящих газов. Система регулировки не успевала срабатывать.

Интересно, что у ООО Цзянсу СФЭИ Энергия Инжиниринг в проекте для Новороссийска была заложена трехконтурная схема – с промежуточным теплоносителем для подогрева сырьевой муки. Решение спорное, но для сырья с высокой влажностью оказалось работоспособным. Правда, КПД системы в итоге был на 7% ниже заявленного.

Ремонтные особенности

При замене трубных пучков в зоне высоких температур столкнулись с деформацией опорных балок – проектировщики не учли тепловое расширение при остановках печи. Пришлось разрабатывать систему компенсаторов, которую потом внедрили на пяти предприятиях. Кстати, документацию по этим доработкам можно найти на https://www.sfeeboiler.ru в разделе технических решений.

Самое сложное – очистка от налёта солей калия и натрия. Щелочные соединения из глины спекаются в стеклообразную массу, которую не берут обычные химические промывки. Приходится комбинировать гидроимпульсную очистку с последующей пассивацией поверхности.

Регулировочные нюансы

Автоматика от Schneider Electric, которую поставляли с французскими котлами-утилизаторами, постоянно 'зависала' при резком изменении расхода газов. Локальные специалисты предлагали перейти на Siemens, но проблема оказалась в датчиках давления – их выносили слишком близко к зоне вибрации.

На мой взгляд, главная ошибка – пытаться поддерживать постоянный перегрев пара при переменном составе отходящих газов. Лучше допускать колебания ±15°C, но сохранять стабильность работы. Кстати, в последних проектах ООО Цзянсу СФЭИ Энергия Инжиниринг как раз пошли по этому пути, о чем есть отчеты на их портале.

Перспективные доработки

Сейчас экспериментируем с байпасной линией для отвода части газов мимо котла при пиковых температурах. Это позволяет избежать аварийных остановок при розжиге печи. Правда, пришлось согласовывать изменения в проекте с надзорными органами – доказывали, что это не снизит экологические показатели.

Для новых линий с циклонными теплообменниками рассматриваем вариант с промежуточным пароаккумулятором – чтобы сглаживать скачки при переключении циклонов. Но пока нет надежных данных по эксплуатации таких систем в условиях российских цемзаводов.

Если подводить итоги, то идеального котла-утилизатора для цементной печи не существует – каждый проект требует адаптации под конкретное сырье и технологический цикл. Главное – не гнаться за максимальными показателями, а добиваться стабильности работы между плановыми ремонтами.