Kotlovi za papirnu i celuloznu industriju

TIPO Kotlogradnja za ovu industriju projektuje i proizvodi: industrijski parni kotlovi; vrelovodni kotlovi; termouljni kotlovi; kotlovi utilizatori otpadne toplote; kotlovi na biomasu.

Svaki kotao projektuje se i proizvodi prema potrebnom kapacitetu, procesnim zahtevima, vrsti goriva i uslovima rada postrojenja.

Kotlovi za papirnu i celuloznu industriju

Uloga pare u proizvodnji papira i celuloze

Papirna i celulozna industrija veliki je potrošač procesne toplote. U proizvodnji celuloze para se koristi za kuvanje drvne sečke, u uparivačima za koncentrisanje istrošene lužine, u beljenju i pripremi hemikalija. Na papirnoj mašini voda se uklanja u više faza, a sušenje je energetski najzahtevnija; odvija se pretežno na cilindrima grejanim parom, pri čemu je pritisak pare obično niži u početnim, a viši u završnim sekcijama sušenja i podešava se redukcionim ventilima prema vrsti i gramaturi papira.

Kod sulfatne celuloze crna lužina se sagoreva u regeneracionom kotlu, koji daje paru za proces i za turbinu, uz povrat pogonskih hemikalija. Tamo gde crne lužine nema, para se proizvodi u kotlovima ili kogeneracionim postrojenjima na gas, biomasu ili biogas. Za takve potrebe razmatraju se parni kotlovi, a kotlovi utilizatori otpadne toplote dolaze u obzir tamo gde postoji dovoljno topao tok gasova.

Kvalitet pare, propisi i pouzdanost

Kvalitet pare neposredno utiče na sušenje. Vlažna para nosi manje iskoristive toplote, a kondenzat koji sifoni ne uspeju da odvedu plavi cilindre, smanjuje prenos toplote i povećava rizik od oštećenja. Pri naglim promenama opterećenja kapljice kotlovske vode mogu da odnesu soli, koje stvaraju naslage i koroziju na zamkama, ventilima i cilindrima. Zato su suvoća pare, stabilnost pritiska i kvalitet kotlovske vode, uz pripremu vode, zahtevi procesa; promene kvaliteta pare mogu doprineti i kidanju papirne trake.

U EU pogone celuloze i papira obuhvata Direktiva 2010/75/EU o industrijskim emisijama, a zaključci o najboljim raspoloživim tehnikama za proizvodnju celuloze, papira i kartona doneti su Odlukom 2014/687/EU. Ti zaključci ne obuhvataju ložišta za paru i energiju osim regeneracionih kotlova, već upućuju na poseban referentni dokument, a za srednja ložišta važi i Direktiva (EU) 2015/2193. Kotao kao oprema pod pritiskom projektuje se prema EN 12952 ili EN 12953 i PED 2014/68/EU, v. standardi i sertifikati. Zbog kontinuiranog rada predviđa se rezerva: u jednom dokumentovanom slučaju rezervni uljni i električni kotao pokrivaju potrebe za parom dok je glavni kotao u remontu.

Gorivo, kogeneracija i dekarbonizacija

Para u papirnim pogonima dobija se iz kotlova i kogeneracionih postrojenja na prirodni gas, biomasu, biogas ili crnu lužinu. Zaključci o najboljim raspoloživim tehnikama traže da se što veći deo potreba za parom i električnom energijom pokrije kogeneracijom, što se očekuje kod novih postrojenja i većih rekonstrukcija, a kod postojećih može biti ograničeno rasporedom pogona; isplativost zavisi uglavnom od cene električne energije i goriva. Preporučuju se i parni kotlovi visoke energetske efikasnosti i energetsko iskorišćenje biomase i ostataka kada reciklaža nije moguća, uz kotlove na biomasu kao jednu od opcija.

Prema evropskom udruženju Cepi, dekarbonizacija se oslanja na energetski efikasne tehnologije i fosilno slobodne izvore energije, među njima biogas, kogeneraciju, toplotne pumpe i obnovljivu električnu energiju. Rekuperacija toplote iz vlažnog izduvnog vazduha sušare, povrat kondenzata i smanjenje direktne potrošnje pare procesnom integracijom navode se i u zaključcima o najboljim tehnikama. Dokumentovani primer kotla na otpad pokazuje da takvo gorivo zahteva izdržljivije materijale, više održavanja i naprednije čišćenje dimnih gasova nego konvencionalna biomasa.

Šta definisati pri izboru kotla

Investitor bi pre izrade ponude trebalo da definiše sledeće; opšti postupak opisan je u tekstu kako izabrati industrijski kotao.

  • Potrošače pare i nivoe pritiska: sušenje, kuvanje, uparivanje, beljenje, i da li je potrebna i električna energija (kogeneracija)
  • Profil potrošnje: kontinuirani rad, promene sortimenta, vršna opterećenja i povremena zaustavljanja
  • Kvalitet pare: suvoća, potreba za pregrejanjem, stabilnost pritiska, povrat kondenzata i kvalitet napojne vode
  • Gorivo: gas, biomasa, biogas, ostaci procesa, rezervno gorivo, kao i raspoloživi tok otpadne toplote
  • Rezervu i planirane remonte, granice emisija, važeće standarde i raspoloživ prostor

Primena

Industrijski parni kotlovi

Industrija papira i celuloze
para i energija iz drvne biomase i nusproizvoda proizvodnje
Industrija papira i celuloze
velike količine pare za sušenje i obradu vlakana

Vrelovodni kotlovi

Industrija papira i celuloze
toplota iz biomase i nusproizvoda procesa
Industrija papira i celuloze
procesno zagrevanje i snabdevanje energijom

Termouljni kotlovi

Industrija papira i celuloze
sušenje i tehnološka obrada

Kotlovi utilizatori otpadne toplote

Papirna industrija
otpadna toplota za paru i procesno zagrevanje

Često postavljana pitanja

Koja je razlika između blok i ekranskog parnog kotla?

Blok (plameno‑dimnocevni) kotao ima veliku vodenu zapreminu, gradi se prema EN 12953 i pogodan je za male i srednje kapacitete i stabilan rad. Ekranski (vodocevni) kotao ima malu vodenu zapreminu, gradi se prema EN 12952 i koristi se za veće kapacitete, više pritiske i pregrejanu paru.

Koja goriva može da koristi parni kotao TIPO Kotlogradnje?

Čvrsta goriva (ugalj), biomasu (drvna sečka, pelet, slama, ljuske), tečna i gasovita goriva (prirodni gas, lož ulje, mazut), kao i mešavine gasa sa vodonikom. Ložište i gorionici se projektuju prema odabranom gorivu.

Da li parni kotao može da proizvodi pregrejanu paru?

Da. Pregrejač pare se ugrađuje po zahtevu projekta kod blok i ekranskih kotlova. Pregrejana para se koristi za turbine i procese koji traže višu temperaturu od zasićene pare.

Kako se bira kapacitet i pritisak parnog kotla?

Prema stvarnom profilu potrošnje pare, potrebnom pritisku i temperaturi na potrošačima, vrsti goriva i režimu rada. Naši inženjeri rade termički proračun na osnovu podataka investitora i predlažu tip, veličinu i konfiguraciju.

Blok ili ekranski vrelovodni kotao, šta izabrati?

Blok kotao (EN 12953) je ekonomičan izbor za male i srednje kapacitete. Ekranski kotao (EN 12952) se bira za veće snage, više temperature i zahtevnije režime rada, npr. u toplanama sa velikim mrežama.

Kako se obezbeđuje para dok je glavni kotao u remontu?

Kontinuiran rad zahteva da se rezervni izvor pare odredi unapred. U dokumentovanom primeru papirne fabrike rezervu čine uljni i električni kotao, a planirani remonti glavnog kotla zakazuju se tako da rezerva pokrije potrebe za parom. Veličina rezerve zavisi od toga sme li se proizvodnja u tom periodu smanjiti ili zaustaviti.

Zašto je suvoća pare važna za sušenje papira?

Vlažna para nosi manje iskoristive toplote, a višak kondenzata u cilindrima smanjuje prenos toplote. Kapljice kotlovske vode unose soli koje stvaraju naslage i koroziju, a promene vlage trake utiču na čvrstoću, uvijanje i štampljivost papira. Zato se suvoća pare i kvalitet kotlovske vode definišu kao zahtevi procesa.

Može li se otpadna toplota iz papirnice iskoristiti u kotlu utilizatoru?

Kotao utilizator traži tok vrelih gasova, na primer izduvne gasove kogeneracionog postrojenja; zaključci o najboljim tehnikama kao opciju kogeneracije navode parne i gasne turbine. Vlažan izduvni vazduh iz nadstrešnice sušare ima niži temperaturni nivo, pa se u literaturi opisuje njegova rekuperacija izmenjivačima toplote i toplotnim pumpama. Izvor otpadne toplote proverava se pojedinačno.

Standardi po kojima projektujemo i proizvodimo

TIPO Kotlogradnja projektuje i proizvodi kotlove i kompletna kotlovska postrojenja prema zahtevima investitora, vrsti goriva, kapacitetu i radnom režimu. Proces obuhvata analizu zahteva, predlog rešenja, izradu ponude, konstruisanje, nabavku materijala, proizvodnju, montažu, ispitivanje i puštanje u rad. Bez obzira na složenost projekta ili tržište, oprema se projektuje i proizvodi u skladu sa evropskim i međunarodnim standardima, uključujući EN 12952, EN 12953, EN 13445, EN 13480, ASME BPVC i AD 2000, u skladu sa projektnom dokumentacijom i zahtevima investitora.

Imate projekat u planu?

Predstavite nam svoje zahteve, a naš tim će sagledati projekat i predložiti odgovarajuće tehničko rešenje.