Почему современные электрические котлы являются более безопасным выбором
В промышленности газовые котлы в течение многих десятилетий в значительной степени были стандартом для производства пара, а также нагрева технической воды. Однако не все котлы одинаково безопасны. По определению, котлы, работающие на сжигании топлива, могут выделять вредные пары, утечку газа и даже вызывать взрывы и пожары.
В недавнем примере котел, работающий на природном газе, был назван причиной мощного взрыва и пожара на предприятии пищевой промышленности в восточном Орегоне, в результате которого шесть человек получили ранения, а главное здание предприятия было серьезно повреждено.
Учитывая риски, многие переработчики обращаются к новому поколению электрических котлов, чтобы значительно снизить эти опасности.
«В газовых котлах любая утечка газа может увеличить риск взрыва везде, где есть топливопроводы, дым, пламя или резервуары для хранения. Таким образом, газовые установки необходимо постоянно контролировать или периодически проверять», — сказал Роберт Прессер, вице-президент Acme Engineering Products, который отмечает, что государственные и муниципальные правила техники безопасности различаются в зависимости от типа котла и ожидаемой частоты проверок.
Acme Engineering — североамериканский производитель котлов для крупного промышленного и коммерческого применения. Компания является сертифицированным по стандарту ISO 9001:2015 производителем средств контроля окружающей среды и систем с интегрированными механическими, электрическими и электронными возможностями.
В газовых котлах взрывы могут привести к воспламенению и мгновенному возгоранию легковоспламеняющихся газов, паров или пыли, скопившихся в котле. Сила взрыва часто намного больше, чем может выдержать камера сгорания котла.
Acme Engineering
Небольшие взрывы, известные как ответные вспышки или ответные удары, также могут внезапно выдуть пламя на расстоянии многих футов от огневых дверей и смотровых люков, серьезно обжигая любого на пути пламени.
Выбросы котлов, работающих на природном газе, также представляют потенциальную опасность в виде выбросов. Сюда могут входить оксиды азота (NOx), окись углерода (CO), закись азота (N2O), летучие органические соединения (ЛОС), диоксид серы (SO2) и твердые частицы (PM), а также углекислый газ, вызывающий парниковый эффект (CO2).
) и метан (Ch5), которые ускоряют глобальное потепление.
Кроме того, котлы, работающие на ископаемом топливе, также могут столкнуться с потенциально опасными эксплуатационными проблемами, связанными с чрезмерным накоплением тепла, особенно если уровень воды в системе слишком низкий, чтобы должным образом поглощать тепло. Условия высокой температуры могут повредить котел, электроды и другое оборудование, необходимое для работы.
Чтобы значительно повысить безопасность оператора и окружающую среду, промышленность обращается к современным электрическим котлам, которые устраняют многие из этих рисков.
Самые передовые электродные котлы не только соответствуют мощности больших газовых или жидкотопливных котлов, но и более безопасны и компактны, обеспечивают максимальную энергоэффективность, повышают надежность и сводят к минимуму техническое обслуживание.
Хотя многие инженеры знакомы с газовыми котлами, многие считают, что электрические котлы не могут сравниться по мощности с традиционными установками, работающими на ископаемом топливе.
Однако, благодаря значительному прогрессу в технологии электрических котлов, такая технология теперь может соответствовать мощности больших газовых или жидкотопливных котлов при гораздо меньшей занимаемой площади.
Прессер объясняет, что электрические котлы используют проводящие и резистивные свойства воды для передачи электрического тока и производства пара. Переменный ток течет от электрода одной фазы к земле, используя воду в качестве проводника.
Поскольку химические вещества, содержащиеся в воде, обеспечивают электропроводность, поток тока выделяет тепло непосредственно в самой воде. Чем больше ток (ампер), тем больше тепла (БТЕ) вырабатывается и тем больше пара производится.
Например, в высоковольтном электродном паровом котле Acme CEJS почти 100 % электроэнергии преобразуется в тепло без потерь дымовой трубы или теплопередачи. Электроды электродного парового котла струйного типа установлены вертикально вокруг внутренней части сосуда высокого давления.
Позволяет агрегату производить максимальное количество пара на минимальной площади пола при мощности котла от 6 МВт до 52 МВт. Работая при существующем распределительном напряжении от 4,16 до 25 кВ с КПД до 99,9%, котел может производить до 170 000 фунтов пара в час.
Котлы с номинальным давлением от 105 до 500 фунтов на кв. дюйм разработаны в соответствии с разделом 1 ASME и сертифицированы, зарегистрированы как сосуды под давлением по месту нахождения котла.
«С электродными котлами струйного типа нет опасности возгорания, потому что нет пламени, дыма, топливопроводов или резервуаров для хранения, что сводит к минимуму риск взрывов и пожаров», — сказал Прессер.
В случае короткого замыкания автоматический выключатель, защищающий высоковольтную цепь, срабатывает за миллисекунды, защищая котел и электрическую сеть. Не исключена электрическая неисправность или возгорание котла.
Acme Engineering
Поскольку конструкция не основана на сгорании, она не создает выбросов, которые могут представлять опасность для оператора или окружающей среды.
Этот подход также решает проблемы безопасности, связанные с потенциально чрезмерным накоплением тепла в системе. Защита от низкого уровня воды является абсолютной, так как отсутствие воды препятствует протеканию тока и образованию пара в электродном котле.
В отличие от обычных электрических котлов или котлов, работающих на ископаемом топливе, в электродном котле ничто не имеет более высокой температуры, чем сама вода. Это предотвращает риск опасного накопления тепла в котле, электродах и других важных компонентах, даже если произойдет образование накипи, и устраняет тепловой удар.
«Электрические котлы и, в частности, электродные блоки, по своей сути являются самой безопасной конструкцией котла на сегодняшний день. Эти устройства не нуждаются в операторе, потому что, если что-то пойдет не так, сработает выключатель, что предотвратит дальнейшую эскалацию проблемы», — объясняет Прессер.
Электрические котлы также повышают безопасность за счет снижения промышленного шума, что регулируется OSHA. В соответствии со стандартом OSHA по шуму работодатель должен снизить воздействие шума с помощью технических средств контроля, административного контроля или устройств защиты слуха (HPD), чтобы ослабить производственный шум, воспринимаемый ушами работника, до установленных уровней.
В этом отношении электрические агрегаты также исключительно тихие по сравнению с котлами, работающими на топливе.
«В отличие от газовых горелок, которые почти постоянно дросселируют, как турбинные двигатели, электрические котлы снижают уровень шума при работе», — сказал Прессер. «Поскольку самым громким компонентом котла является двигатель циркуляционного насоса, рядом с ним можно разговаривать, не повышая голос».
Хотя безопасность электродных блоков выше, они также имеют значительные преимущества с точки зрения надежности и технического обслуживания. Отсутствие чрезмерных температур и выгорания обеспечивает более длительный срок службы.