بهينه سازي آب دیگ بخار-۹

11-6.jpg

11-6.jpg

بهينه سازي آب دیگ بخار-قسمت نهم

هواگيري فيزيكي از آب دیگ بخار :

هواگيري فيزيكي درفشار بالاي  ۲۸ bar gauge  يك نياز و در فشار بالاي ۷۰ bar gauge و مواردي  كه  احتياج به درصد بالايي از آب جبران كننده  توام با هوادهي باشد، امري ضروري و اساسي مي باشد.

هزينه اوليه مخزن هواگير بالا است، ولي هزينه هاي بهره برداري بسيار كم مي باشد. هواگيري به كمك اضافه كردن مواد شيميايي هزينه اوليه كمي دارد، ولي هزينه هاي مستمر تزريق و قيمت مواد شيميايي و هزينه ناشي از زير آب زدن  ديگ به منظور كنترل TDS آب دیگ بخار، سنگين است، در حالي كه هزينه هوا گيري فيزيكي ،درسراسر مدت كاركرد عملياتي بسيار با صرفه مي باشد. هواگيرها در دماي جوش آب در تحت  فشار مخزن هواگير كار مي كنند.

هواگير ممكن است از نوع تحت خلاء يا تحت فشار باشد. هواگير تحت خلاء در فشاري پايين تر از فشار جو، در دماي حدود ۸۲.C كار مي كند و قادر است مقدار اكسيژن را به كمتر از ۰٫۰۲mgl-1 برسانند. اين نوع هواگيري احتياج به تلمبه خلاء يا اجكتور براي تامين خلاء لازم دارد (شكل ۶-۱۱)

11-6.jpg

هواگيري تحت فشار قادرند مقدار اكسيژن را به ۰٫۰۰۵mgl-1 تقليل دهند. اين هواگيرها نياز به شير كنترل كننده بخار براي تامين فشار لازم و دماي حداقل ۱۰۵٫C (شكل۶-۱۲) دارند.

12-6.jpg

در مكان هايي كه بخار كم فشار اضافي وجود دارد ،فشار هواگير را مي توان متناسب با اين فشار تنظيم كرد و بدين ترتيب كيفيت بازيافت حرارتي را ارتقاء داد. تلمبه هايي كه با بخار كار مي كنند قادرند بخار خروجي خود را طوري تنظيم كنند كه قابل  استفاده در مخزن هواگير باشند. البته در مواردي هم كه ظرفيت توليد بخار ديگ ها كم شد، ممكن است بخار كم فشار ايجاد شده بيشتر از نياز باشد.

هواگيري شيميايي

اين نوع  هواگيري آب در دیگ بخار با تزريق موادشيميايي موسوم به اكسيژن زدا انجام مي شود كه ممكن است توسط سولفيت سديم يا هيدرازين به كمك كاتاليزور باشد. مواد شيميايي فوق به  قسمت مكش تلمبه آب تغذيه دیگ بخار ، تزريق مي گردد و به  دز كم فشار ناميده مي شود. حتي با استفاده از هواگيري فيزيكي، يكي ا زاين دو ماده شيميايي، اگرچه به مقدار بسيار كم ،تزريق مي گردد تا هر گونه اكسيژن باقي مانده از هواگيري فيزيكي را خنثي نمايد. جهت اطمينان بيشتر ،مقداري مواد شيميايي اضافي نيز در آب نگهداشته مي شود.

سولفيت سديم با اكسيژن تركيب شده و سولفات سديم مي دهد كه باعث افزايش زير آب جبران كننده مي گردد. هيدرازين با اكسيژن تركيب شده و توليد ازت و آب مي كند. معمولا از هيدرازين در ديگ هاي فشار بالا كه نياز به TDS پايين دارند استفاده مي شود زيرا هيدرازين منجر به افزايش  TDS نمي گرد هيدرازين خاصي احيا كنندگي نيز دارد و با  اكسيد آهن (Fe2   o3) تركيب شده  و لايه محافظ  مغناطيسي (Fe2 o3) ايجاد مي كند .

هيدرازين به شدت سمي مي باشد و در حمل و جابجايي آن نهايت دقت بايد به عمل آيد. درمواردي كه احتمال تماس بخار با مواد غذايي يا نوشيدني در صنايع خاصي باشد. جدا بايد از كاربرد هيدرازين خودداري كرد.

تزريق موادشيميايي (دزشيميايي)

دزكم فشارسولفيت سديم يا هيدرازين را مي توان همراه هواگيري يا به تنهايي جهت كنترل اكسيژن به كاربرد. سود سوزآور (كاستيك سودا)  نيز به قسمت مكش تلمبه تزريق  مي گردد تا شرايط قليايي لازم يعني  pH  را در دیگ بخار تامين كند و از خوردگي هيدروژني جلوگيري نمايد. همچنين شرايط قليايي در ديگ باعث مي گردد كه سيليس به صورت محلول در آب بماند. از ايجاد كاستيك اضافي در دیگ بخار بايد اجتناب كرد زيرا خطر شكنندگي كاستيكي را به دنبال دارد.

دز پرفشار

فسفات تري سديم ،بيش از حد مورد نياز، به طور مستقيم به دیگ بخار تزريق مي گردد تا با املاح سخت واردشده به دیگ بخارتركيب گردد. چنانچه مقدار قليايي ها در آب دیگ بخار بالا باشد از انواع ديگري از فسفات براي كاهش سختي استفاده مي شود. فسفات را مي توان در مكش تلمبه هم وارد كرد، ولي در مواردي كه از پيش گرمكن هاي آب تغذيه (اكونومايزر) استفاده مي شود، بايد از آن اجتناب كرد زيرا ممكن است با افزايش دما ،فسفات ها در لوله هاي اكونومايزر رسوب كنند و باعث گرفتگي آنها گردند. چنانچه اكونومايزر همراه با برگشت مجدد آب دیگ بخار جهت گرم كردن آب تغذيه ورودي باشد اين مساله حادتر خواهد شد.

چنانچه بي كربنات ها و كربنات ها در مرحله بهينه سازي آب كاملا از بين نرفته باشند، منجر به آزادشدن دي اكسيدكربن در بخار مي شود كه باعث  خوردگي درسيستم آب  مقطر مي گردد . درصورت وجود اكسيژن، خوردگي تشديد مي گردد. جهت مقابله با اين خوردگي به آب تغذيه آمين هاي فرار تزريق مي گردد. آمينها همراه با بخار تبخير شده و منجر به خنثي شدن دي اكسيد كربن مي شوند. تركيبات آمين مورد استفاده عبارت از مورفالين و سيكلوهگزيل آمين مي باشد كه مقدار آنها بستگي بهCO2 ايجاد شده دارد.

آمينها را مي توان به طور يكنواخت تزريق كرد و يا همراه با ساير مواد شيميايي به طريقه دز كم فشار به كاربرد. درمواردي كه مقدار دي اكسيد كربن باشد از آمين هاي لايه ساز كه با تزريق به داخل بخار باعث تشكيل لايه محافظي در شبكه آب مقطر مي گردد، استفاده مي شود. مقدار تزريق اين نوع آمين وابسته به مواد خورنده موجود در شبكه نمي باشد.

در مواردي كه ديگ بخار داراي كنترل كننده دماي بخار داغ است بايد در انتخاب نوع كنترل كننده دقت  كافي شود. در نوع پاششي تزريق مستقيم، آب خنك كننده ممكن است داراي املاحي باشد كه  وارد بخار گردد و منجر به آلودگي بخار خالص توليدي  گردد. در صورت استفاده از روش پاشش مستقيم، مقدار كل املاح موجود در آب تغذيه به كار رفته دركنترل كننده دما، بايدكمتر از ۱ mg  l-1 باشد و در صورت امكان از هيدرازين با شيوه دز كم فشار استفاده نمود. چنانچه محدوديت هايي دركاربرد هيدرازين موجود باشد، مي توان از كنترل كننده هاي دماي بخار ديگري كه از تماس مستقيم آب و بخار استفاده نمي كند برخوردار شد.

تعيين ظرفيت واحد بهينه ساز و سيستم آب تغذيه

اتلاف بخار و آب در تعيين مقدار آب جبران كننده، و در نتيجه ظرفيت واحد بهينه سازآب، بايدتمام اتلاف بخار و آب را در شبكه منظور داشت. اتلاف شامل موارد زير است:

۱-بخار مصرفي در دوده زدا

۲-آب هدر رفته توسط زير آب دیگ بخار

۳-بخار مصرفي در گرم كننده هاي سوخت به  علت احتمال نشتي و برگشت  نشدن آب مقطر

۴-آب مقطر برگشت نشده از مصرف كنندگان بخار

۵-آب بهينه شده مصرفي در مراحل احيا و شستشوي معكوس واحد بهينه ساز آب

۶- مقدار اسمي اتلاف هاي پيش بيني نشده، حدود %۲٫۵

در مواردي كه فقط يك واحد بهينه ساز  آب موجود باشد بايد در زمان بهره برداري ،آب كافي جهت زمان احيا واحد، بسته بودن اضطراري  واحد، تعميرات و ساير موارد پيش بيني نشده ذخيره نمود. چنانچه بيش از يك واحد بهينه ساز موجو دباشد، بسته شدن يكي از واحدها جهت تعمير، مشكلي ايجاد نمي كند. منبع ذخيره آب بهينه شده نيز اهميت زيادي دارد. اين منبع بايد گنجايش لازم جهت شستشوي معكوس واحد وتامين آب جبران كننده دیگ بخار درزمان احياء يكي ازواحدها راداشته باشد. دوده زدايي  و زيرآب هاي متناوب مقادير نسبتا زيادي  از آب را در مدتي  كوتاه  به خود اختصاص مي دهد كه از مقدار متعارف جريان آب بهينه شده زيادتر است. براي حصول اطمينان از موجودي آب ذخيره شده در چنين مواردي، تهيه نموداري از تغييرات مقدار آب موجود درمخزن ،از زمان پايان احيا  واحد تا خاتمه احيا بعدي يعني يك دوره كامل ،موثر خواهد بود.

توجه به توليد و ذخيره سازي مقدار كافي آب براي تامين نيازهاي دوران راه اندازي، بعد از تعميرات كلي يا جزيي،كه دیگ بخار تخليه كامل مي شود نيز ضرورت كامل دارد. در مواردي كه توليد آب جبران كننده كم است ،چندين ساعت طول مي كشد تا آب لازم جهت پر كردن دیگ بخار، بهينه سازي شود. در تاسيسات تهيه آب گرم كه مقدارآب جبراني بسيار اندك است. پركردن ديگ و سيستم گردش آب چندين روز به درازا مي انجامد .در مواردي كه اين تاسيسات به صورت منطقه اي بنا شده اند براي پر كردن دیگ بخار بايد از تانكرهايي كه آب بهينه شده را از واحدهاي نزديك حمل مي نمايند، استفاده كرد.

ظرفيت تلمبه آب تغذيه

در انتخاب ظرفيت تلمبه هاي وابسته به آب تغذيه ،به مواردي نظير مقادير زير آب دیگ بخار و غيره به خصوص اگر اين مواردبه طور ناپيوسته باشند. بايد توجه كافي مبذول داشت. يكي از مواردي كه بر ظرفيت تلمبه آب تغذيه تاثيرمي گذارد وجود مخزن هواگير در سيستم و استفاده مستقيم آن از بخارديگ(ها) جهت گرم كردن آب است. اين بخار مازاد بر بخار مصرفي واحدهاي عملياتي است و بنابراين باعث افزايش ظرفيت تلمبه آب تغذيه دیگ بخار مي گردد.

براي مثال موردي در نظرگرفته مي شود كه مصرف بخار آن۱۰thr-1در فشار۲۰bar gauge بخار اشباع با دماي آب تغذيه به۱۰۵.C مي باشد. با قرار دادن يك مخزن هواگير و لوله كشي هاي مربوطه، موازنه حرارتي مخزن هواگير نشان مي دهد كه  ۱٫۶thr-1 بخار لازم است كه آب تغذيه ۱۵.C را به ۱۰۵.C برساند.

بنابراين ظرفيت خروجي بخار ديگ بايد ۱۱٫۶thr-1 باشد و تلمبه آب تغذيه نيز بايد ظرفيت كافي براي تامين مقدار بخار و نيز مقدار زير آب دیگ بخار داشته باشد. بايد توجه داشت كه ،با ناديده گرفتن اتلاف حرارتي مخزن هواگير به اتمسفر اين مخزن مقدار حرارت داده شده به بخار توسط دیگ بخار را تغيير نمي دهد، زيرا مقدار حرارت لازم براي تهيه ۱۱٫۶t hr-1با آب ۱۰۵.C در داخل دیگ بخار برابر با حذف همين مقدار حرارت براي تهيه  ۱۰t hr-1 با آب تغذيه ۱۵.C مي باشد.

منبع مطالب :كتاب تكنولوژي ديگ هاي بخار صنعتي تاليف David Gunn & Robert Horten و با ترجمه مهندس رفيعي پور

 

! کپی ممنوع  * استفاده از مطالب اين سايت فقط با ذكر نام منبع بلامانع مي باشد  * کپی ممنوع  !

انواع ديگ هاي(بويلرهاي) بخار مشهد بويلر انواع ديگهاي(بويلرهاي)روغن داغ مشهد بويلر انواع ديگ هاي(بويلرهاي) آبگرم(آبداغ)-ديگ فولادي مشهد بويلر بخارشوي-كارواش-تجهيزات موتورخانه-روغن حرارتي-هيتر هواي گرم فيلترشني-مبدل حرارتي-سختي گير-موگير و صافي-منبع كوئل دار مقاللات تخصصي بويلر(ديگ بخار)-نرم افزارهاي تخصصي-استانداردهاي فني