Котлы для целлюлозно-бумажной промышленности

Для этой отрасли TIPO Kotlogradnja проектирует и изготавливает: промышленные паровые котлы; водогрейные котлы; термомасляные котлы; котлы-утилизаторы; котлы на биомассе.

Каждый котёл проектируется и изготавливается с учётом необходимой производительности, требований процесса, вида топлива и условий эксплуатации установки.

Котлы для целлюлозно-бумажной промышленности

Роль пара в производстве целлюлозы и бумаги

Целлюлозно-бумажная промышленность — крупный потребитель технологического тепла. При производстве целлюлозы пар используется для варки щепы, в выпарных установках для концентрирования отработанного щёлока, при отбелке и подготовке химикатов. На бумагоделательной машине вода удаляется поэтапно, и сушка — самый энергоёмкий этап; она происходит главным образом на цилиндрах с паровым обогревом, причём давление пара обычно ниже в первых сушильных группах и выше в последних и регулируется редукционными клапанами в зависимости от вида и массы бумаги.

При сульфатной варке чёрный щёлок сжигается в содорегенерационном котле, который даёт пар для процесса и для турбины и позволяет вернуть варочные химикаты. Там, где чёрного щёлока нет, пар вырабатывается в котлах или на когенерационных установках, работающих на газе, биомассе или биогазе. Для таких задач рассматриваются паровые котлы, а котлы-утилизаторы целесообразны при наличии достаточно горячего потока газов, например от когенерационной или иной технологической установки.

Качество пара, нормы и надёжность

Качество пара напрямую влияет на сушку. Влажный пар переносит меньше полезного тепла, а конденсат, который сифоны не успевают отводить, затапливает цилиндры, снижает теплопередачу и повышает риск повреждений. При резких изменениях нагрузки капли котловой воды могут выносить соли, образующие отложения и коррозию на конденсатоотводчиках, арматуре и цилиндрах. Поэтому сухость пара, стабильность давления и качество котловой воды вместе с водоподготовкой являются требованиями процесса; колебания качества пара могут также способствовать обрывам полотна.

В ЕС целлюлозно-бумажные предприятия подпадают под Директиву 2010/75/ЕС о промышленных выбросах, а заключения по наилучшим доступным технологиям для производства целлюлозы, бумаги и картона приняты Решением 2014/687/ЕС. Эти заключения не охватывают установки сжигания для пара и энергии, кроме содорегенерационных котлов, для которых они отсылают к отдельному справочному документу; к средним установкам сжигания применяется также Директива (ЕС) 2015/2193. Как оборудование, работающее под давлением, котёл проектируется по EN 12952 или EN 12953 и директиве PED 2014/68/EU; см. стандарты и сертификаты. Поскольку производство непрерывно, предусматривается резервирование: в одном описанном случае мазутный и электрический котлы покрывают потребность в паре на время обслуживания основного котла.

Топливо, когенерация и декарбонизация

Пар на бумажных предприятиях поступает от котлов и когенерационных установок, работающих на природном газе, биомассе, биогазе или чёрном щёлоке. Заключения по наилучшим доступным технологиям требуют покрывать когенерацией как можно большую часть потребности в паре и электроэнергии; это ожидается для новых установок и крупных реконструкций, а на действующих предприятиях может ограничиваться компоновкой. Экономическая целесообразность зависит главным образом от стоимости электроэнергии и топлива. Рекомендуются также высокоэффективные паровые котлы и энергетическое использование биомассы и остатков, когда переработка невозможна; котлы на биомассе — один из вариантов.

По данным европейской ассоциации Cepi, декарбонизация опирается на энергоэффективные технологии и источники энергии без ископаемого топлива, включая биогаз, когенерацию, тепловые насосы и возобновляемую электроэнергию. Рекуперация тепла влажного отработанного воздуха сушильной части, возврат конденсата и сокращение прямого расхода пара за счёт интеграции процессов упоминаются и в заключениях по наилучшим технологиям. Описанный случай котла на отходах показывает, что такое топливо требует более стойких материалов, более интенсивного обслуживания и более сложной очистки дымовых газов, чем обычная биомасса.

Что определить при выборе котла

Перед подготовкой предложения инвестору следует определить следующее; общий подход описан в статье как выбрать промышленный котёл.

  • Потребители пара и уровни давления: сушка, варка, выпаривание, отбелка, а также потребность в электроэнергии (когенерация)
  • График нагрузки: непрерывная работа, смена сортов, пиковые нагрузки и периодические остановки
  • Качество пара: сухость, необходимость перегрева, стабильность давления, возврат конденсата и качество питательной воды
  • Топливо: газ, биомасса, биогаз, остатки процесса, резервное топливо и доступный поток сбросного тепла
  • Резервирование и плановые остановы, пределы выбросов, применимые стандарты и доступная площадь

Типы котлов для этой отрасли

Промышленные паровые котлы

Промышленные паровые котлы

Насыщенный или перегретый пар для промышленных, технологических и энергетических применений. Жаротрубные и водотрубные котлы на твёрдом топливе, биомассе, жидком и газообразном топливе.

Смотреть →
Водогрейные котлы

Водогрейные котлы

Перегретая вода для промышленных и энергетических систем и централизованного теплоснабжения. Жаротрубные и водотрубные котлы на все распространённые виды топлива.

Смотреть →
Термомасляные котлы

Термомасляные котлы

Термомасляные котлы обеспечивают технологический нагрев на промышленных предприятиях, где нужны высокие и стабильные рабочие температуры.

Смотреть →
Котлы-утилизаторы

Котлы-утилизаторы

WHRB (котёл-утилизатор) — это парогенератор, использующий отходящее тепло отходящих газов промышленных процессов для производства насыщенного пара.

Смотреть →
Котлы на биомассе

Котлы на биомассе

Котёл на биомассе сжигает щепу, пеллеты, опилки, кору или солому для производства пара, перегретой или горячей воды из возобновляемого топлива с меньшими затратами на топливо и выбросами CO₂.

Подробнее →

Применение

Промышленные паровые котлы

Целлюлозно-бумажная промышленность
пар и энергия из древесной биомассы и побочных продуктов производства
Целлюлозно-бумажная промышленность
большие объёмы пара для сушки и обработки волокон

Водогрейные котлы

Целлюлозно-бумажная промышленность
тепло из биомассы и побочных продуктов
Целлюлозно-бумажная промышленность
технологический нагрев и энергоснабжение

Термомасляные котлы

Целлюлозно-бумажная промышленность
сушка и технологическая обработка

Котлы-утилизаторы

Бумажная промышленность
отходящее тепло для пара и технологического нагрева

Часто задаваемые вопросы

В чём разница между жаротрубным и водотрубным паровым котлом?

Жаротрубный котёл имеет большой водяной объём, изготавливается по EN 12953 и подходит для малых и средних мощностей со стабильной работой. Водотрубный котёл имеет малый водяной объём, изготавливается по EN 12952 и используется для больших мощностей, высоких давлений и перегретого пара.

Какое топливо может использовать паровой котёл TIPO Kotlogradnja?

Твёрдое топливо (уголь), биомасса (щепа, пеллеты, солома, шелуха), жидкое и газообразное топливо (природный газ, лёгкое жидкое топливо, мазут) и смеси газа с водородом. Топка и горелки проектируются под выбранное топливо.

Может ли паровой котёл производить перегретый пар?

Да. Пароперегреватель устанавливается по запросу как в жаротрубных, так и в водотрубных котлах. Перегретый пар используется для турбин и процессов, требующих более высокой температуры, чем насыщенный пар.

Как выбираются мощность и давление парового котла?

Из реального профиля потребления пара, требуемого давления и температуры у потребителей, вида топлива и режима работы. Наши инженеры выполняют тепловой расчёт по данным инвестора и предлагают тип, размер и конфигурацию.

Жаротрубный или водотрубный водогрейный котёл — что выбрать?

Жаротрубный котёл (EN 12953) — экономичный выбор для малых и средних мощностей. Водотрубный котёл (EN 12952) выбирают для более высоких мощностей, температур и более требовательных режимов, например для теплоцентралей с крупными сетями.

Как обеспечивается пар, пока основной котёл на обслуживании?

При непрерывной работе резервный источник пара нужно определить заранее. В описанном примере бумажной фабрики резерв образуют мазутный и электрический котлы, а плановые остановы основного котла назначаются так, чтобы резерв покрывал потребность в паре. Мощность резерва зависит от того, допустимо ли снижать или останавливать производство в этот период.

Почему сухость пара важна при сушке бумаги?

Влажный пар переносит меньше полезного тепла, а избыток конденсата в цилиндрах снижает теплопередачу. Капли котловой воды приносят соли, вызывающие отложения и коррозию, а изменения влажности полотна влияют на прочность, скручиваемость и пригодность к печати. Поэтому сухость пара и качество котловой воды задаются как требования процесса.

Можно ли использовать сбросное тепло бумажной фабрики в котле-утилизаторе?

Котлу-утилизатору нужен поток горячих газов, например выхлоп когенерационной установки; заключения по наилучшим технологиям называют паровые и газовые турбины вариантами когенерации. Влажный отработанный воздух сушильного колпака имеет более низкий температурный уровень, и в литературе описана его рекуперация теплообменниками и тепловыми насосами. Каждый источник сбросного тепла оценивается отдельно.

Стандарты, по которым мы проектируем и производим

TIPO Kotlogradnja проектирует и производит котлы и комплектные котельные по требованиям инвестора, виду топлива, мощности и режиму работы. Процесс охватывает анализ требований, предложение решения, коммерческое предложение, проектирование, закупку материалов, производство, монтаж, испытания и пусконаладку. Какой бы ни была сложность проекта или рынок, оборудование проектируется и изготавливается по европейским и международным стандартам, включая EN 12952, EN 12953, EN 13445, EN 13480, ASME BPVC и AD 2000, согласно проектной документации и требованиям инвестора.

Планируете проект?

Сообщите нам свои требования, и наша команда изучит проект и предложит подходящее техническое решение.