051-38472536

اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار

  • ۲۲ خرداد ۱۳۹۵

  • تعداد نظرات: 0

  • تعداد بازدید: 762

  • اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار

    اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار

    در سیستم های تولید بخار خصوصاً در طرح واتر تیوب، پس از این كه گازهای كوره قسمتی از حرارت خود را به لوله های آب یا دیواره های آبی (و سوپرهیترها و ری هیترها) می دهند، هنوز مقدار قابل توجهی انرژی حرارتی دارند.

    اگر این انرژی همراه گازهای احتراق از دودكش تخلیه شود، از نظر اقتصادی و از نظر راندمان دیگ بخار، مقرون به صرفه نخواهد بود. به همین جهت از طریق یك اكونومایزر، از حرارت باقی مانده استفاده می كنند.

     

    چرا به آن اکونومایزر می گویند؟

    در حقیقت چون برای صرفه جویی در مصرف سوخت، این قسمت را به بویلر و دیگ های بخار اضافه كرده اند، آن را صرفه جویی كننده یا اكونومایزر نامگذاری کرده اند.

    بازيافت حرارت

    تجهيزات بازيافت حرارتی در برگيرنده انواع مختلفی از مبدل های حرارتی می باشد که در محل هایی از فرایند نصب می شوند و امکان جذب حرارت از گازهای حاصل از احتراق و گازهایی که از سوپرهیترها و بخش های تولیدکننده بخار عبور کرده اند، را به وجود می آورد.

    اکونومایزر چیست؟

    اکونومایزرها از راه جذب حرارت ناشی از گازهای خروجی از بخش سوپر هیتر انتهایی واحد گرمایش مجدد یا گازهای خروجی از مجموعه تبخیر کننده های بویلر فاقد گرمایش مجدد، به بهبود راندمان دیگ بخار کمک می کنند.

    حرارت جذب شده به آب تغذیه که با دمای بسیار پایین تری نسبت به بخار اشباع شده وارد دیگ بخار می شود، منتقل می گردد. اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار از مجموعه ای از لوله ها تشکیل شده است و در دو شکل استوانه ای و یا سطحی ساخته می شود.

    نوع استوانه ای معمولا دارای لوله هایی با قطرهای مختلف است که می تواند دارای بخش هایی با حلقه های چند گانه باشد، لوله هایی که با سطح داغ ارتباط دارند عموما از فولاد با کربن پایین ساخته می شود. در دیگ های بخار کوچک و فشار پایین، اکونومایزر از آهن ریخته گری ساخته می شود.

    اکونومایزر

    اکونومایزر در دیگ بخار چیست؟

    یک دستگاه اكونومایزر را می توان به عنوان یك هیتر آب تغذیه دیگ بخار محاسبه كرد، زیرا آخرین هیتر آب تغذیه قبل از ورود آن به درام یا داخل مخزن بویلر و دیگ بخار است.

    یک اكونومایزر از تعدادی لوله های سری ساخته شده است که در آخرین مرحله عبور حرارت در دیگ بخار، در مسیر گازهای حاصل از احتراق قرار می گیرد و آب تغذیه ورودی بویلر بخار را گرم می كند.

    اصولاً این لوله ها به طور جداگانه یا به صورت حجمی قرار گرفته اند و به وسیله یك سری لوله های خمیده كوچك یا زانویی به یكدیگر وصل می شوند و عمده این اتصالات،به روش جوشكاری به یکدیگر متصل شده است.

    اکونومایزر در دیگ بخار

    این لوله های خمیده را در اصطلاح فنی، خم های اكونومایزر می گویند. آب در ابتدا به قسمت تحتانی یاسرد وارد می شود و از لوله ها گذشته به قسمت بالایی كه گرم ترین قسمت است، می رسد و آنگاه وارد هدر خروجی آن می گردد، سپس به درام می ریزد.

    بویلر چیست؟

    کاهش اتلاف انرژی در بویلر با استفاده از اکونومایزر

    طراحی و انتخاب سیستم ها
    بررسی مجدد پروژه‌های اجرا شده و تاسیسات و تجهیزات بکار‌رفته در پروژه‌ها حاكی از آن است كه ظرفیت اکثر تجهیزات بکار رفته بیش از حد نیاز انتخاب شده است. وجود ارتباط مستقیم بین حق‌الزحمه طراحی و هزینه اجرای طرح، از حساسیت در انتخاب ظرفیت‌های دقیق و بهینه می‌كاهد و در مراحل طراحی معمولاً ظرفیت‌ها Over Design انتخاب می‌شوند و هم در مراحل تداركاتی نیز از ظرفیت‌های بالاتر استفاده می‌شود بنابراین چنانچه ارتباط مستقیم بین حق‌الزحمه و هزینه اجرا قطع شود این معضل تا حد زیادی مرتفع خواهد شد.

    در طراحی و انتخاب سیستم‌ها و تجهیزات لازم است موارد زیر مد نظر قرار گیرد:
    بررسی دقیق نیاز با توجه به كاربری فضای مورد نیاز

    تعیین محدوده آسایش با توجه به شرایط خاص اقلیمی

    در صورت امكان، منطقه‌بندی حرارتی (زون بندی)

    جلوگیری از گرم شدن فضاهای ناخواسته

    خاموش نمودن تجهیزات انرژی بر، در زمان‌های تعطیلی كار

    یکی از موارد عمده اتلاف انرژی صنایع (بخصوص در صنایع غذایی) در قسمت بویلرها می‌باشد که بهترین راه برای کاهش اتلاف، استفاده از اکونومایزر است. در اینجا سعی بر آن است که نوع جدیدی از اکونومایزر را معرفی کنیم دود خروجی از دودکش بویلر، معمولاً دمای بین 220 تا 350 درجه سانتیگراد را دارد.

    هر 13 درجه کاهش دمای دود خروجی معادل 1 درصد افزایش راندمان بویلر و کاهش مصرف سوخت است، لذا با در نظر گرفتن یک اکونومایزر که انرژی دود خروجی را صرف پیش‌گرم کردن آب ورودی به بویلر می‌نماید، مقداری از انرژی تلف شده را کاهش خواهد داد.

    اکونومایزرهای معمول از یک دسته لوله فین‌دار تشکیل شده که آب ورودی بویلر، داخل لوله حرکت کرده و دود داغ در اطراف لوله‌ها حرکت می‌کند. ولی در نوع جدید اکونومایزر (سوپرمایزر) قطرات آب با دود داغ در تماس مستقیم قرار می‌گیرد.

    در روش قدیمی ‌ضریب انتقال حرارت بین Btu/ft2hroF 15-10 بوده ولی در روش جدید ضریب انتقال حرارت به Btu/ft2hroF 1000-800 افزایش می‌یابد. این ویژگی انتقال حرارت باعث می‌شود که:

    اندازه دستگاه بسیار کاهش یابد

    میزان حرارتی که از دود جذب می‌شود به میزان زیادی افزایش یابد

    دستگاه‌های سوپرمایزر در دو نوع ارائه می‌شود. نوع اول برای دود‌های ناشی از سوخت سنگین مانند مازوت که دوده به همراه دارند، استفاده می‌شود. این نوع سوپرمایزر مجهز به سیکلون برای جداکردن ذرات معلق جامد می‌باشد و نوع دوم که برای دود ناشی از سوخت‌های سبک (گاز طبیعی) است که انتقال حرارت بر روی پکینگ انجام می‌شود.

    با استفاده از سوپرمایزر، افزایش راندمان حدود 20تا 25 درصد حاصل می‌شود که اگر به تعداد بویلر‌های در حال کار در ایران (حدود 20000 دستگاه) اشاره گردد و نیز با توجه به این که هر سال 1000 دستگاه بویلر جدید به آنها اضافه می‌شود، لذا میزان صرفه‌جویی انرژی مشخص خواهد گردید. از طرف دیگر با توجه به این که دود خروجی از سوپرمایزر حدود 40 تا 50 درجه سانتیگراد دما دارد، در مقایسه با روش قدیمی‌که حدود 200-150 درجه سانتیگراد دما داشت، برای محیط زیست کمترین آسیب را بهمراه دارد.

    لزوم ارتباط تنگاتنگ بین مهندسین طراح سیستم سوخت و سازندگان مولدهای انرژی حرارتی در صنعت

    تجهیزات حرارتی را می‌باید بر اساس نیازهای فرآیندی طراحی ساخت و اطمینان حاصل کرد که اجزا مجموعه حرارتی مانند مشعل،کوره و وسایل ‌اندازه‌گیری و کنترل با نیازهای فرآیند منطبق و با یکدیگر سازگار باشند.

    بررسی‌های کارگروه نشان می‌دهد که روال‌های رایج در ایران در ساخت و تامین تجهیزات حرارتی با این اصول انطباق نداشته و ناهماهنگی و ناسازگاری بین سیستم سوخت، کوره یا دیگ و تجهیزات کنترلی سبب می‌گردد که فرآیند‌های تولید با اختلال‌های جدی همراه گردیده و صنایع کشور با خسارت‌های قابل توجهی روبرو باشند.

    مهم ترین ‌موارد عدم تناسب بین سیستم‌ سوخت ‌و ‌كنترل و كوره یا دیگ در موارد ذیل می‌باشند.
    1- ظرفیت حرارتی
    اگرچه شاید منظور نمودن ظرفیت حرارتی و میزان آن عمل ساده‌ای بنظر برسد ولی متاسفانه بدلیل منظور نشدن ضریب اطمینان مناسب، در نظر نگرفتن اثر ارتفاع بر ظرفیت حرارتی و كاهش ظرفیت حرارتی بر اثر محیط مورد نیاز در محفظه احتراق (اكسیدی یا احیایی) و تأثیرگذاری كاهش فشار هوای احتراق بر ظرفیت حرارتی، عملاً ظرفیت حرارتی واقعی با كوره هماهنگی ندارد.

    2- دامنه تنظیم
    دامنه تنظیم نقش بزرگی در گرم كردن اولیه مولد انرژی حرارتی (بخصوص كوره‌ها) و طی كردن منحنی حرارتی موردنظر و حرارت‌دهی در فرآیند را دارد، ضمن اینكه در كاهش میزان انرژی مصرفی هم نقش قابل ملاحظه‌ای دارد.

    3- ابعاد شعله
    عدم انطباق ابعاد شعله با كوره یا دیگ موجب آسیب‌دیدگی آن می‌گردد (از جمله در دیگ‌ها موجب سوختن انتهای دیگ و یا اطراف مشعل می‌گردد)، ضمن اینكه در مواردی می‌تواند موجب آسیب‌دیدگی مواد تولیدی گردد (مثلاً در كوره‌های ذوب آلومینیوم موجب سوختن آلومینیوم می‌گردد).

    4- مسیر حركت محصولات احتراق
    مناسب نبودن مسیر حرکت محصولات احتراق علاوه بر ایجاد نكردن یكنواختی حرارتی مورد نظر موجب افزایش مصرف سوخت می‌شود، در سیستم‌های حرارتی مدرن انتخاب مسیر مناسب برای محصولات احتراق نقش حیاتی دارد.

    5- كنترل و ایمنی
    روش كنترل حجم شعله ارتباط تنگاتنگی با فرآیند دارد یعنی كنترل حجم شعله و در نهایت ظرفیت حرارتی مشعل باید هماهنگ با فرآیند باشد. اینكه شعله بصورت تدریجی (Modulating) دو مرحله‌ای (two-stage) و یا خاموش- روشن (ON-OFF) كنترل شود، بستگی به كوره، فرآیند و نوع تولید دارد. چنانچه این روش بدرستی انتخاب نشود موجب اختلال در تولید و افزایش میزان سوخت مصرفی می‌گردد، ضمن اینكه سیستم ایمنی بكارگیری شده ارتباط تنگاتنگی با كوره و درجه حرارت‌ كاری آن دارد.

    6- نوع مشعل
    انتخاب نوع مشعل و هماهنگی آن با فرآیند حرارتی موردنظر روزبروز اهمیت بیشتری پیدا می‌كند و بكارگیری موثر حرارت در داخل كوره بستگی مستقیم به نوع مشعل دارد: اینكه مشعل انتخابی سرعت متوسط، سرعت بالا، شعله مسطح، تشعشعی و شعله متغیر باشد یك انتخاب حیاتی و فوق‌العاده تخصصی می‌باشد و نتیجه بكارگیری هر یك بجای دیگری می‌تواند اثر متضاد داشته باشد.

    چند عارضه ناشی از عدم تناسب:
    عدم امكان دستیابی به سقف تولید مورد نظر بدلیل كمبود انرژی حرارتی

    بدست نیامدن یكنواختی حرارتی مورد نظر

    عدم امكان طی كردن منحنی حرارتی مورد ‌نیاز

    آسیب‌ دیدن گرما سازها بدلیل تمركز و یا افزایش حرارت در برخی نقاط

    افزایش سیكل تعمیراتی گرماسازها كه موجب افزایش هزینه عملیاتی و كاهش تولید می‌گردد

    افزایش میزان سوخت مصرفی

    مثال از چند مورد عارضه مشاهده شده و روش اصلاح:

    افزایش درجه حرارت سقف و ورودی به دودكش و میزان مصرف سوخت: همچنین زیاد شدن میزان سرباره در كوره ذوب آلومینیوم (درجه حرارت سقف oC1200، درجه حرارت ورودی به دودكش oC1250).

    مشكلات بالا با جابجایی مشعل تا حد زیادی برطرف شد و درجه حرارت سقف به oC1050، درجه حرارت، ورودی به دودكش oC850 رسید. 20 درصد از میزان سوخت صرفه‌جویی شد، ضمن اینكه از سرباره كاسته شد. (مشعل بجای روبروی دودكش قرار گیرد، در كنار دودكش قرار گرفت و حركت سیال بجای خط مستقیم به حالت نعل اسبی درآمد).

    درجه حرارت انتهای دیگ بخار (ورودی به مسیر دوم) شدیداً بالا می‌رفت و موجب باز شدن اتصال لوله به صفحه می‌شد، با تعویض مشعل و کاهش طول شعله آن (البته طبعاً قطر شعله قدری بزرگتر شد) این مشكل رفع شد.

    افزایش شدید درجه حرارت سوپرهیتر و ورودی دودكش بشكلی كه حتی موجب تاب برداشتن پره‌های مكنده می‌گردید، (چون طول شعله مشعل با ابعاد دیگ هماهنگی نداشته در حالیكه در دیگ‌های Water-tube این هماهنگی حیاتی است). با تعویض مشعل و انتخاب مشعلی هماهنگ با دیگ (مشعل شعله متغیر)، این مشكل حل شد.

    عدم امكان طی منحنی حرارت با مشعل‌های روشن (بخصوص در درجه حرارت پایین) دلیل دامنه تنظیم محدود مشعل‌ها و شعله كوتاهی كه بیش از ظرفیت حرارتی مورد نیاز در درجه حرارت پایین می‌باشد.

    عدم امكان رعایت منحنی حرارتی در تنش‌گیری مخزن كروی گاز مایع با مشعل گازوئیل‌سوز و افزایش درجه حرارت بالای مخزن به شكلی كه اختلاف دما بین پایین و بالای مخزن بجای oC20، oC150 می‌رسید. با تعویض و استفاده از مشعل Excess air super velocity مشكل حل شد و اختلاف به oC10 رسید.

    راه حل مشكل:

    همانطوری كه چند مورد مثال زده شد ادامه روند موجود موجب بروز مشكلات بسیار بزرگ گردیده و شاید بدرستی بتوان گفت كه این روند یكی از مهم ترین موانع در افزایش ظرفیت تولید صنایع و جوابگویی صحیح طرح‌های توسعه بشمار می‌آید. لازمه اولیه برای رفع مشكل هماهنگی و همیاری طراح فرآیند، طراح و سازنده كوره، طراح مشعل و سیستم سوخت و کنترل می‌باشد (بخصوص طراح و سازنده كوره و طراح مشعل و سیستم سوخت و کنترل) در دنیای امروز این هماهنگی و همیاری نقش حیاتی بخود گرفته و با یك بررسی اجمالی بسادگی می‌توان پی ‌برد كه هر سازنده معتبری در دنیا در كنار خود سازنده‌ای از مشعل و سیستم سوخت را دارد، مثلاً شركت LO1 آلمان در كنار LBE و یا Reithammer در كنار Kromschroder و یا Babcock در كنار Peabody (اگرچه در مواردی شاید مشاهده شود كه مشعل بر‌چسب سازنده كوره را دارد ولی این امر ناشی از توافق دو سازنده كوره و مشعل می‌باشد).

    اگرچه شاید بنظر برسد كه هماهنگی و همیاری مشكلاتی را برای دو طرف در بر داشته و محدودیت‌هایی را موجب شود ولی این موانع جزئی در مقایسه با عوارض و خسارات غیرقابل باوری كه امروزه با آن روبرو هستیم بسیار ناچیز بوده ضمن اینكه تنها راه بهینه‌سازی مصرف سوخت در صنایع همكاری تنگاتنگ سازنده‌ گرماساز و مشعل ‌و‌ سیستم سوخت‌ (‌یا حداقل مهندس بهره‌برداری از سوخت) می‌باشد.

    معضل دیگر موجود در صنایع عقب‌ماندگی تجهیزات از فن‌آوری روز است در این رابطه به یكی از مشكلات مشترك موجود در تامین گرمایش فضاهای صنعتی اشاره می‌شود.

    انتقال حرارت براساس سه روش هدایت و جابجایی و تابش انجام می‌گیرد. روش رایج در كشور ما برای تامین گرمایش عمدتاً استفاده از روش جابجایی هوای گرم است در حالیكه به خصوص در فضاهای بزرگ و با ارتفاع زیاد نظیر سالن‌های صنعتی، استفاده از روش جابجایی هوای گرم با اتلاف انرژی زیادی همراه است. فن‌آوری پیشرفته‌ای حدود 25 سال است كه در اروپا و آمریكا رایج گردیده و نتایج بسیار مطلوب بهمراه داشته است، این روش بر اساس گرمایش تابشی استوار است.

    ورود این تكنولوژی به ایران در طی چند سال اخیر نتایج بسیار مثبتی از جمله در مواردی كاهش سوخت تا میزان 50% و كاهش مصرف برق گرمایش تا میزان 90% را در بر داشته است، پیشنهاد می‌گردد مدیران محترم صنایع و كارشناسان و مدیران انرژی، برای انتخاب سیستم‌های گرمایش فضاهای موردنظر خود، این فن‌آوری را نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند.

     

    خوردگی و نشتی در اکونومایزر

    خوردگی و نشتی در لوله های اکونومایزر باید به سرعت برطرف شود. هر گونه تاخیر در تعمیرات ممکن است منجر به خسارات جدی شود و تعمیرات جزئی را تبدل به تعمیرات اساسی می کند، عدم توجه به شکستگی در لوله ها موجب مخلوط شدن آب موجود در لوله ها و ذرات معلق موجود در گازها باعث احتراق می شود.

    یکی دیگر از نکاتی که باید در بکارگیری اکونومایزر مورد توجه قرار گیرد فشار در حال افزایش است، با انباشته شدن آب بخار در طول این مدت هیچ آب تغذیه ای به اکونومایزر وارد نمی شود،

    با این حال بخار تولید شده و تا زمان جاری شدن آب تغذیه در آنجا باقی می ماند و انباشته می شود. این مسئله موجب دشواری کنترل تخلیه آب اضافی می شود و ضربات ناشی از آب را به وجود می آورد.

    برای رفع این مشکل می توان آب تغذیه را بطور مداوم تامین نمود و همزمان بخار اضافی را از اکونومایزر خارج کرد و یا آب دیگ بخار را جاری کرد.

    اگر بین دیگ بخار و اکونومایزر یک خط لوله گردشی وجود داشته باشد، شیر موجود در این خط لوله باید در زمان های جاری شدن مداوم آب تغذیه از اکونومایزر به دیگ بخار، باز باشد.

     

    علل خوردگی تیوب در اکونومایزر

    خوردگی در سیستم های تولید بخار باعث ایجاد مشکلات زیادی در واحدهای صنعتی می‌شود. مشکل خوردگی تیوب در اکونومایزر در این مطلب مورد بررسی قرار می‌گیرد.

    اکونومایزر و گرم کننده آب تغذیه اولین مناطقی هستند که در یک سیستم تولید بخار در حال کار دچار خوردگی می‌شود. اکونومایزر به دلیل استفاده از انرژی گاز در حال خروج از سیستم بویلر، عاملی کلیدی در افزایش بهره وری حرارتی بویلر است.

    بروز خوردگی باعث کاهش بهره وری بویلر می شود. عموماً خوردگی در این تجهیزات در اثر ورود گاز اکسیژن، دی اکسیدکربن و آمونیاك رخ می دهد. در این تحقیق دلایل خوردگی یک نمونه یوب فین دار اکونومایزر با استفاده از آنالیز شیمیایی تیوب و فین های آن، آنالیز شیمیایی محصولات خوردگی با روش های XRD و XRF، ارتباط بین مورفولوژی خوردگی و نتایج آنالیز رسوبات بررسی شد.

    بیشتر بخوانید:

    نقش بویلرها و بخارها در چرخه صنعت

    روش های پیشگیری از رسوبات بویلرها

     

    خوردگی تیوب در اکونومایزر و کاهش ضخامت آن

    همچنین، اثر کاهش ضخامت تیوب بر استحکام مکانیکی آن در شرایط عملیاتی مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتایج، اکسیژن عامل اصلی خوردگی بوده است. همچنین علیرغم کاهش ضخامت تیوب در اثر خوردگی، تیوب از استحکام مکانیکی کافی در برابر فشارهای داخلی برخوردار است.

    سیستم های تولید بخار معمولی شامل بخش پیش بویلر (هیترهای هوازدا، لوله کشی، پمپ ها، هیترهای مرحله ای و اکونومایزر)، بخش تولید کننده بخار (شامل بویلر، سوپرهیترها و ری هیترها)، بخش بعد از تولیدکننده بخار (شامل تجهیزات فرآیندی، لوله های بخار و تله های کندانس) و بخش کندانس (شامل لوله ها، فلاش تانک ها، پمپ ها و تانک های ذخیره کندانس) است.

    جهت دریافت فایل کامل مقاله به صورت پی دی اف روی لینک زیر کلیک نمایید.

    بازیابی انرژی دیگ های بخار

    بازیابی انرژی در دیگ بخار شامل 3 بخش اصلی است:

    1.  بازیابی انرژی از گازهای احتراق
    2.  بازیابی انرژی از کندانس
    3.  بازیابی انرژی از بلودان

    بازیابی انرژی از گازهای احتراق

    اکونومایزر

    اکونومایزرها به نوعی مبدل حرارتی شبیه هستند که معمولا روی اگزوز بویلر نصب می شوند. به کمک اکونومایزرها می توان آب تغذیه بویلر و یا هوای احتراق را مورد پیش گرم قرار داد.

    حال سوال اینجاست که برای جلوگیری از اتلاف حرارتی توسط اگزوز چرا اندازه سطوح حرارتی بویلر را بزرگ تر نمی سازند و از اکونومایزر استفاده می کنند؟

    در یک بویلر صنعتی با فشار 10 اتمسفر دمای بخار اشباع تولید شده حدود 180 درجه سانتی گراد است. برای انتقال حرارت از سطوح حرارتی بویلر به آب و بخار می بایست اختلاف دمایی بین این دو وجود داشته باشد و اختلاف دمای موثر برای این امر حداقل 30 درجه سانتی گراد است و چنانچه این اختلاف دما کمتر شود

    به سطح بزرگ تری برای انتقال دما نیاز است و بنابراین چنانچه بخواهیم دمای سطوح حرارتی را به 180 درجه سانتی گراد نزدیک کنیم احتیاج به سطح بسیار وسیعی خواهیم داشت و در نتیجه قیمت بویلر به شدت افزایش یافته و ابعاد آن نیز به شدت بزرگ خواهد شد.

    اما در اکونومایزرها اختلاف دمای موثر بین آب مورد پیش گرم و دمای اگزوز حداقل 150 درجه سانتی گراد است. بنابراین می توان با سطح کمتری انتقال حرارت موثرتری را به وجود آورد. از دیگر مزایای اکونومایزرها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

    1. بازیافت انرژی تا 5% و در نتیجه کاهش مصرف سوخت
    2. عدم پیچیدگی در کاربری
    3. عمر طولانی
    4. هزینه تعمیر و نگهداری ناچیز

    پیش گرمکن ها در دیگ بخار

     پیش گرمکن ها وسایلی هستند جهت استفاده هر چه بیشتر گرمای محصولات احتراق که در غیر این صورت گرما تلف می شود. با پمپ کردن آب تغذیه دیگ بخار در لوله هایی که در مسیر مستقیم عبور گاز خروجی به دود کش قرار دارند از اتلاف گرما جلوگیری خواهد شد.

    چون پیش گرمکن ها بین پمپ تغذیه و دیگ قرار می گیرند فشار آب از فشار دیگ بخار کمی بیشتر است می توان آن را تا دمای بسیار بیشتری نسبت به زمانیکه آب تغذیه در فشاری نزدیک به فشار اتمسفر گرم می شود گرم کرد.

    پیش از این پیش گرمکن ها در تمام ساختمان دیگهای چدنی عملا به کار برده می شد زیرا مقاومت چدن در برابر خوردگی بهتر از مقاومت فولاد است.

    این نوع پیش گرمکن برای فشارهای کم و متوسط هنوز هم مناسب است ولی چدن تحت فشارهای بالایی که امروزه متداول است قابل اعتماد نیست بنابراین در دیگ بخار فشار بالا از لوله های فولادی استفاده می شود و هوا زداهای مختلفی برای آزاد سازی آب تغذیه از هوا و دیگر گازهای خورنده و غیرقابل تقطیر قبل از ورود به پیش گرمکن ها در دیگ نصب می شود لوله ها بایستی از سمت جداره های خارجی عاری از دود نگه داشته شود و این کار بادمنده هایی شبیه به دمنده های مورد استفاده در دیگ واتر تیوپ انجام می شود.

    برای افزایش سطح جذب گرما پیش گرمکن ها مجهز به پره های مارپیچی هستند و لوله ها درون صفحه ای فولادی که از ناحیه سر پرچ می شوند که دریچه تمیز کاری نیز دارند مجهز هستند.

    پیش گرمکن ها مقاومت قابل ملاحظه ای در مقابل عبور گاز خروجی ایجاد می کنند بنابراین در صورت استفاده از آنها باید نوعی مکش مکانیکی برقرار کرد آنها علاوه بر هزینه اولیه نصب، نیاز به هزینه های زیاد برای نگهداری و تمیز کاری و تعمیر دارند، از سوئی دیگر پیش گرمکن ها ممکن است در صرفه جوئی در مصرف سوخت موثر باشند چون با پیش گرم کردن تا دمای 50 در جه فارنهایت مصرف سوخت در حدود 5 درصد کاهش می یابد. آنها بازده دیگ را هنگامی بیشتر افزایش می دهند که دیگ با بیش از ظرفیت معمول کار می کند. دماهای بالاتر از آب تغذیه سبب می شود تا تنش های دیگ کاهش یابد.

     

    پیش گرمکن های هوای احتراق

     هوای احتراق ممکن است که بدین صورت پیش گرم شود مه قبل از ورود به کوره دیگ ازمیان لوله های نصب شده در بین راه دیگ به دود کش عبور کند و در نتیجه مقداری از گرما که در غیر این صورت تلف می شد مورد استفاده قرار گیرد.

    پیش گرم کردن هوای احتراق فواید بسیار دارد. بهبود احتراق، بازده و ظرفیت افزایش می یابد و سوخت های نامرغوب تر را می توان به طور موفقیت آمیزی مصرف کرد. تغذیه هوای داغتر دمای کوره را افزایش می دهد، در نتیجه بازده احتراق بیشتر می شود و انتقال حرارت به سطح گرمایی دیگ افزایش می یابد.

    چنانچه سوخت دارای ارزش حرارتی پایینی باشد و یا بویلر با سوخت جامد کار کند که احتمال وجود رطوبت در سوخت جامد وجود دارد. برای خشک کردن سوخت قبل از احتراق و تضمین ثبات شعله هوای گرم مورد نیاز است. بهترین راه برای گرم کردن هوای احتراق استفاده از جریان گازهای داغ خود بویلر است با اینکار بازیابی انرژی دیگ های بخار تا حدود زیادی انجام می شود. در این اکونومایزرها جریان گازها می تواند داخل و یا خارج لوله های اکونومایزر باشد.

    چنانچه جریان گازها حاوی خاکستر و یا گرد و غبار باشد در این صورت ترجیح داده می شود تا از داخل لوله ها عبور کند تا موجب رسوب گرفتگی جداره نگردد زیرا تمیزکاری جداره ها مشکل تر است. هوا نیز از مسیرهای متعدد بین لول ها عبور داده خواهد شد. این نوع از اکونومایزرها در بویلرهای لوله آبی کاربرد بیشتری دارند.

    پیش گرمکن های آب تغذیه

    این نوع اکونومایزر یک مبدل حرارتی لوله آبی است که به کمک گازهای ناشی از احتراق، آب تغذیه بویلر را مورد پیش گرم قرار می دهد و به این ترتیب از انرژی گرمایی  استفاده مجدد و در حقیقت موجب بازیابی انرژی دیگ های بخار خواهد شد. در بویلرهای با ظرفیت کمتر از 40,000 پوند بر ساعت معمولا اکونومایزرها را به صورت دایره ای می سازند.

    اکونومایزرها را می توان از لوله های صاف و یا پره دار ساخت. سرعت حرکت آب در داخل لوله ها باید بین 1-5/2 متر بر ثانیه باشد. نصب اکونومایزرها می تواند به صورت داخلی و یا خارجی باشد. در نوع داخلی کارخانه سازنده در زمان ساخت بویلر آن را در داخل بویلر قرار داده است. در نوع خارجی اکونومایزر بعدا در داخل دیگ خانه یا به صورت افقی و یا عمودی بر روی اگزوز نصب می گردد.

    بازیابی انرژی کندانس

    بازیابی انرژی کندانس شامل استفاده از بخار فلش ایجاد شده از کندانس در فشار پایین تر است. همچنین هر چقدر بتوانیم کندانس بیشتری را به چرخه تولید بخار برگردانیم دمای آب تغذیه بالا رفته و همچنین در هزینه های تصفیه صرفه جویی می شود.

    بازیابی انرژی بلودان

    یکی از مهم ترین مسائل در اتلاف انرژی بویلر بلودان یا زیرآب است. بلودان بنا به شرایط بویلر و رژیم شیمیایی آب تغذیه معمولا عددی بین 1-15% است. البته این بدان معنا نیست که دیگ بخار به ظرفیت 5000 کیلوگرم در ساعت با فشار 10 اتمسفر با بلودان 5% به انرژی معادل 250 کیلوگرم بخار با فشار 10 اتمسفر را تلف می کند.

    دوم استفاده از مبدل حرارتی جهت بازیابی حرارت بلودان است. سوم استفاده توامان از هر دو سیستم که می تواند تا 90% راندمان بازیابی انرژی دیگ های بخار را بالا ببرد که این سیستم معمولا در دیگ خانه های بزرگ و با بلودان پیوسته بیش از 5% نصب می شود.

    جهت کسب اطلاعات درباره دیگ های بخار با کارشناسان ما در صنایع دما بخار مشهد در ارتباط باشید.

    05138472536 – 09388037440

    دسته‌ بندی‌ ها :
    اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار

    اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار

    اكونومايزر در بویلر و دیگ بخار در سیستم های تولید بخار خصوصاً در طرح واتر تیوب، پس از این كه گازهای كوره قسمتی از حرارت خود را به لوله های آب یا دیواره های آبی (و سوپرهیترها و ری هیترها) می دهند، هنوز مقدار قابل توجهی انرژی حرارتی دارند. اگر […]

    نقد و بررسی‌ها

    هنوز نقد و بررسی‌ای وجود ندارد

    دیدگاهتان را بنویسید

    آخرین مقالات

    مقالات بیشتر
    تمام حقوق مادی و معنوی این پرتال بویلر و دیگ بخار متعلق به گروه دما بخار مشهد می باشد و مطالب ارائه شده شامل قوانین مالكیت رایانه ای می باشند.
    مشاوره

    از ما مشاوره بگیرید