Парогенератори

Част II

Уважаеми колеги, поради значителния читателски интерес, в настоящия брой на Инженеринг ревю продължаваме откритата в брой
1/2007 г. на списанието тема за парогенератори. В статията бихте могли да прочетете принципни технически становища на проф. Киров и инж. Радев, както и да се информирате за търговски марки и модели парогенератори, предлагани на българския пазар.

В стремежа си да ви предоставим най-пълна информация, ви представяме различни гледни точки за сложни съоръжения като парогенераторите. Благодарим на специалистите, които се включиха в статията. Ако имате мнение по темата, което бихте искали да споделите с колегите си от страниците на списанието, не се колебайте да ни го изпратите. Очакваме технически аргументираните ви становища за конструктивните специфики и приложната област на парогенератори.

Кога парогенераторите са и утилизатори?

Парогенераторите са високотемпературни съоръжения, произвеждащи наситена или прегрята пара и работещи при много високи топлинни натоварвания. Ако непременно се държи да се произведе пара със стандартен парогенератор, средната температура трябва да бъде минимум 800°С. По-високата температура е предимство, а при по-ниска температура (под 800 °С) ще се произведе гореща вода или пара с ниски параметри при много ниска ефективност (КПД) на парогенератора.

Водотръбните парогенератори са с голяма горивна камера и се предпочитат при изгаряне на твърдо гориво. Не са подходящи за утилизатори. Пламъчно-тръбните генератори са подходящи за течно и газово гориво. Предпочитани са от всички сериозни производители в света. Днес се предлагат усъвършенствани дву- и триходови конструкции с вградени рекуператори, паропрегреватели и дори кондензационни стъпала. Стават за рекуперация или утилизация. Спирално-тръбните парогенератори са смесена “ерзац-конструкция”, която цели да намали цената на класическия пламъчно-тръбен генератор. При тях конструкторите все още не могат да се справят с някои конструктивни проблеми и особено с кипенето в затворено тръбно пространство.

Пара се произвежда от високотемпературни газове

Чуждицата “утилизация” означава използване и тук се прилага в смисъла на оползотворяване на вторични енергийни ресурси. Има хиляди примери за използване на вторична пара, вторична вода, вторичен въздух, но от тях не може да се произведе пара. За оползотворяване на тези ресурси обикновено се използват рекуператори или регенератори (т.е. топлообменни апарати). Широко е използването им във всички области на топлотехниката. Естествено е, че всеки стандартен топлинен генератор (вода или пара) също може да бъде “утилизатор”.

За производство на пара от вторични енергийни ресурси се използват само и единствено високотемпературни димни или технологични газове. Обикновено изходящата температура от основния процес трябва да бъде над 800 °С. Само при тези условия стандартна конструкция на котел може да се използва като парогенератор. При това най-често парата е с понижени параметри, а степента на ефективност на генератора е значително по-ниска в сравнение с използването му с горивото, за което е конструиран. На пазара няма търсене на специално конструирани съоръжения, които утилизират отпадни газове за производство на пара. Причината е в това, че специалните конструкции на такива съоръжения изискват много голяма нагревна повърхност и са изключително скъпи.

Ето защо опитните топлотехници използват стандартни топлинни генератори, в които подават вторичния енергиен ресурс и след коректно изчисление се определя вида на топлоносителя (вода или пара), параметрите му, коефициента на полезно действие, техническата и икономическата ефективност от приложението му.

Рекуператор и утилизатор
са синоними

В България има над 20 фирми, които предлагат подобни парогенератори, произведени в Германия, Италия, Франция, Швеция, Турция, България и др. Подчертавам, че България притежава отлични специалисти и производствени мощности за производство на генератори на топлина. Да се представя един парогенератор като специално конструиран утилизатор е равностойно на груба манипулация. Коректната специализирана фирма знае, че всичките й изделия, предлагани на пазара, могат да се използват, както като парогенератори, така и като утилизатори на високотемпературни газове.

В заключение искам да кажа, че понятията “рекуператор” и “утилизатор” са технически синоними и само субективното отношение на един или друг специалист може да ги отнесе към конкретен топлотехнически процес. Регенераторът е друг тип съоръжение и изисква отделен анализ.

От друга страна, понятието “парогенератор” съгласно Наредба 15 за съдове, работещи под високо налягане, има регламентирани параметри и този парогенератор може да бъде експлоатиран, както с всички видове горива, за които е конструирана горивната му камера, така и с всички видове високотемпературни газове при спазване на изискването на тази наредба. Трябва да обърна внимание на това, че високотемпературни газове, подходящи за производство на пара се срещат относително рядко (напр. в стъкларската индустрия и металургията), следователно и използването на парогенератори за тази цел е ограничено.

Алтернатива на утилизацията е широкото използване на ниско- и среднотемпературни газове. Препоръчва на топлотехниците използването на водни или въздушни рекуператори, при коеито степента на ефективност е много по-висока, а технико-икономическият ефект несравнимо по-добър.

Проф. д-р инж. Димитър Киров