اکونومایزر دیگ بخار حرارتی زباله: کارایی و بازیابی

پاسخ مستقیم: کاری که یک اکونومایزر برای دیگ بخار حرارتی زباله انجام می دهد

الف اکونومایزر دیگ بخار اتلاف یک مبدل حرارتی است که انرژی حرارتی باقیمانده را از گازهای دودکش برای پیش گرم کردن آب تغذیه دیگ بخار می گیرد . با بازیابی گرمایی که در غیر این صورت به اتمسفر فرار می کند، به طور مستقیم سوخت مورد نیاز برای تبدیل آب به بخار را کاهش می دهد. نتیجه اصلی یک نمونه است صرفه جویی در مصرف سوخت بین 5 تا 15 درصد و افزایش متناظر در راندمان کلی دیگ بخار، اغلب توسط 3 تا 8 درصد . این مرحله پیش گرم کردن همچنین شوک حرارتی به درام دیگ را کاهش می دهد و به عمر طولانی تر تجهیزات کمک می کند.

نحوه عملکرد مکانیسم بازیابی حرارت

اکونومایزرها در مسیر گازهای خروجی، بعد از قسمت اصلی اواپراتور اما قبل از پشته قرار می گیرند. آب تغذیه از طریق لوله های پره دار یا لخت جریان می یابد در حالی که گازهای داغ از آنها عبور می کنند و گرما را بدون اختلاط دو جریان منتقل می کنند. اثربخشی این انتقال به دمای نزدیک - تفاوت بین دمای گاز خروجی و دمای آب ورودی بستگی دارد. حفظ این حاشیه، اغلب در اطراف 10 تا 20 درجه سانتی گراد ، بازیابی را بدون خطر خوردگی ناشی از تراکم در سمت گاز به حداکثر می رساند.

صرفه جویی در مصرف سوخت و سود بازده قابل سنجش

الف well-known operational guideline is that for every کاهش 22 درجه سانتی گراد دمای خروجی گاز دودکش ، راندمان دیگ بخار تقریباً افزایش می یابد 1% . در یک ژنراتور بخار بازیابی حرارت که بر روی جریان خروجی توربین گاز در دمای 500 درجه سانتیگراد کار می کند، افزودن یک اکونومایزر می تواند دمای گاز خروجی را از 250 درجه سانتیگراد به 120 درجه سانتیگراد کاهش دهد. این به معنای صرفه جویی در سوخت بیش از 5٪ است که هزاران دلار در هزینه سوخت سالانه در هر واحد کاهش می یابد. مطالعات موردی اخیر در صنایع فرآیندی نشان می‌دهد که مقاوم‌سازی اقتصادی‌کننده معمولاً به a دوره بازپرداخت کمتر از دو سال .

کاهش دمای گاز دودکش و تاثیر سیستم

کاهش دمای گاز دودکش مستقیماً بازده حرارتی سیستم را افزایش می دهد. با این حال، حد، نقطه شبنم اسیدی گازها است. اگر سوخت حاوی گوگرد باشد، معمولاً در زیر نقطه شبنم خنک می شود 120 تا 140 درجه سانتی گراد برای بسیاری از سوخت های صنعتی، منجر به تراکم اسید سولفوریک و خوردگی سریع سطوح لوله می شود. این امر انتخاب مواد و کنترل دقیق دما را ضروری می کند. طراحی‌های اکونومایزر مدرن، دمپرهای بای پس و کنترل‌های ترموکوپل را ادغام می‌کنند تا دمای گاز را در شرایط کم بار یا شروع سرد به طور ایمن بالاتر از نقطه شبنم نگه دارند.

تنظیمات طراحی مقایسه ای

چیدمان خاص یک اکونومایزر بر عملکرد، ردپا و دسترسی به تعمیر و نگهداری تأثیر می گذارد. جدول زیر به طور خلاصه تنظیمات رایج را نشان می دهد.

لوله‌های پره‌دار سطح بیشتری را در حجم معینی بسته‌بندی می‌کنند و برای سیستم‌های گاز طبیعی که بار ذرات کم است، محبوب می‌شوند. لوله های لخت، با این حال، در برابر خاکستر ساینده در اگزوزهای سوخت جامد یا زباله سوز مقاومت می کنند. گذرگاه‌های افقی امکان دوده‌زن‌های درون خطی را فراهم می‌کنند، در حالی که کویل‌های عمودی تخلیه آب را در حین خاموش شدن تسهیل می‌کنند.

پارامترهای انتخاب بحرانی و مواد

انتخاب یک اکونومایزر فراتر از اندازه اولیه حرارتی است. چندین عامل عملیاتی قابلیت اطمینان بلندمدت آن را تعریف می کنند.

• تمایل به رسوب گیری در سمت گاز: خاکستر زیاد یا ذرات چسبنده نیاز به زیر و بم لوله های گسترده تر و یکپارچه سازی دوده دم دارد.
• کیفیت آب: آب تغذیه با اکسیژن محلول خوردگی را تسریع می کند. کنترل هوازدگی شدید به کمتر از 0.007 میلی گرم در لیتر اکسیژن مورد انتظار است.
• محدودیت های افت فشار: الفdding more rows of tubes increases heat recovery but also raises fan or compressor power consumption. An optimal balance keeps gas-side pressure drop under 2.5 تا 5 میلی‌بار .
• درجه مواد: خطر تراکم در انتهای سرد اغلب نیاز به استفاده از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ 316L یا فولاد کربنی SA210 با مقدار مجاز خوردگی دارد.

دستورالعمل های نصب برای حداکثر بازیابی

ادغام مناسب تعیین می کند که آیا پس انداز پیش بینی شده محقق می شود یا خیر. اکونومایزر باید تا حد امکان نزدیک به خروجی گاز دیگ بخار باشد تا داغ ترین گازها را دریافت کند. دریچه های تعدیل جریان در سمت آب از بخار شدن داخل اکونومایزر جلوگیری می کند که می تواند باعث ایجاد چکش آب و آسیب مکانیکی شود. یک قانون ایمنی رایج این است که اطمینان حاصل شود که دمای آب خروجی حداقل باقی می ماند 10 درجه سانتی گراد زیر دمای اشباع مربوط به فشار کار دیگ بخار. هنگامی که مجرای دوباره طراحی می شود، حفظ یکنواختی سرعت گاز در سراسر بانک لوله از نقاط داغ موضعی و انبساط حرارتی ناهموار جلوگیری می کند.

مدیریت نقطه شبنم و خوردگی انتهای سرد

خوردگی انتهایی سرد حالت شکست غالب برای اکونومایزرهای سوخت های حاوی گوگرد است. هنگامی که دمای سطح فلز به زیر نقطه شبنم اسیدی می‌رسد، سولفات‌های آهن تشکیل می‌شوند و دیواره‌های لوله به سرعت نازک می‌شوند. دفاع اولیه یک پیش گرم کن آب تغذیه یا یک حلقه چرخش است که اطمینان می دهد آب ورودی به اکونومایزر بالاتر است. 60 تا 80 درجه سانتی گراد ، دمای دیواره لوله را بالاتر از آستانه بحرانی نگه می دارد. برای سرویس های متناوب، دمپرهای بای پس در سمت گاز برای هدایت گاز داغ از سیم پیچ های سرد در هنگام راه اندازی ضروری هستند و از تراکم به طور کامل جلوگیری می کنند.

بازپرداخت عملیاتی و منطق مالی

مورد اقتصادی بر اساس جابجایی سوخت بنا شده است. در یک سیستم بخار با فشار متوسط که 10 تن بخار در ساعت تولید می کند، یک اکونومایزر با اندازه مناسب می تواند تقریباً بازیابی شود. 0.5 تا 0.8 میلی متر کیلو کالری در ساعت از گرما این بازیافت انرژی که در برابر قیمت گاز طبیعی ارزش گذاری می شود، اغلب برابر است با صرفه جویی سالانه 40000 تا 100000 دلار . از جمله نصب و اصلاحات جزئی لوله کشی، دوره بازپرداخت ساده معمولاً از محدوده زمانی متغیر است 12 تا 24 ماهگی . این بازگشت سریع، همراه با طول عمر بیش از 15 سال زمانی که کنترل‌های شیمیایی و دمایی آب حفظ می‌شود، اکونومایزر را به یکی از بازدهی بالاتر ارتقاءهای موجود برای سیستم گرمای هدر می‌دهد.