محاسبه مصرف سوخت بویلرهای گازی

مهر ۱۷, ۱۳۹۸

بویلرهای گازی از گاز به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و در صنایع بسیاری جهت ایجاد بخار با دمای بالا یا آب داغ استفاده می شوند. یکی از نکات مهم در صنایعی که از بویلر استفاده می کنند، میزان مصرف سوخت بویلرهای گازی است.

مقدار مصرف اکسیژن بویلر نیز یکی از نکات مهم در ارزیابی کلی کیفیت دستگاه است. از طرفی یکی از استانداردهایی است که کاربران در هنگام خرید، آن را بررسی می کنند. این اطلاعات به صورت مستقیم هزینه ی ورودی برای کاربری بویلر را تعیین می کنند.

چگونه مقدار مصرف سوخت بویلر گازی را محاسبه کنیم؟

مقدار گرمای استفاده شده بویلر گازی/ مقدار کالری سوخت/ توان بویلر گازی = مقدار مصرف گاز

به عنوان مثال، ما یک بویلر گازی یک تنی را برای یک ساعت استفاده می کنیم. میزان خروجی بویلر ۶۰۰.۰۰۰ کیلوکالری (مقدار ثابت) است. مقدار کالری گاز طبیعی MJ/Nm3 36.22 (مقدار ثابت) و مقدار راندمان گرمایی ۹۲%(مقدار غیر ثابت) است. بر اساس شرایط واقعی بویلر محاسبه به صورت زیر خواهد بود:

مقدار گرمای استفاده شده بویلر گازی/ مقدار کالری سوخت/ توان بویلر گازی = مقدار مصرف گاز
۲۰	۱۵	۱۰	۸	۶	۴	۲	۱	تناژ بویلر (t/h)
۱۵۰۰	۱۱۲۵	۷۵۰	۶۰۰	۴۵۰	۳۰۰	۱۵۰	۷۵	مصرف گاز (m^۳/h)

بنابراین مقدار گاز مورد نیاز برای استفاده از یک بویلر یک تنی گاز طبیعی برابر خواهد بود با :

= ۰.۷ MW * 3600 s / 36.22 MJ / Nm3 / 92% = 75 m3 / h.

مطلب پیشنهادی : راهنمایی مناسب برای صرفه‌جویی در هزینه خرید بویلر

چه عواملی بر روی مقدار مصرف سوخت بویلرهای گازی اثر می گذارد؟

بعد از به دست آوردن اطلاعات گاز مصرفی یک بویلر گازی، ما نیاز به دانستن فاکتورهایی داریم که بر روی میزان مصرف سوخت بویلر گازی تاثیر می گذارند.

فضای حرارتی بویلر

بطور کلی هرچه منطقه گرمایشی در کل دیگ بخار بزرگتر باشد با احتراق سوخت، گرمای بیشتری به دیگ منتقل می شود و نرخ مصرف سوخت بهبود می یابد.

مقدار کالری سوختی و قیمت

کالری سوختی برای سوخت های مختلف متفاوت است. این مقدار برای گاز طبیعی ۳۶.۲۲ MJ/Nm3 است و برای گاز مایع ۴۶ MJ/Nm3 می باشد. اگر چه مقدار هزینه سوخت نیز باید در نظر گرفته شود.

راندمان گرمایی بویلر

بازدهی گرمایی بویلر نیز تا حد زیادی به منطقه گرمایشی بستگی دارد. هر چه منطقه گرمایشی بزرگتر باشد، انتقال گرمایی بهتر صورت میگیرد. این امر منجر به افزایش راندمان گرمایی می شود و هزینه های مصرف سوخت را کاهش می دهد.

خروجی بویلر

این مقدار برای بویلر با توجه به طراحی مقداری ثابت است. درمثال این مقدار ۶۰۰,۰۰۰ kcal می باشد. اما چگونه می توانیم مقدار مصرف سوخت بویلرهای گازی را کاهش دهیم. باید بدانیم که:

دو عامل کلیدی باعث افزایش مصرف سوخت بویلرهای گازی می شوند

بار بویلر (boiler load)

برای بررسی در صورت عدم وجود ابزارهای اندازه گیری، ما مقدار گرمای خروجی را اندازه گیری می کنیم. در صورتیکه مقدار نیاز کاربر از بویلر مقدار ثابتی نباشد، بویلر مقدار گرمای بیشتری مصرف می کند و بار بویلر افزایش می یابد.

مطلب پیشنهادی : افزایش راندمان و بهره‌ وری دیگ بخار در صنایع لبنی

راندمان بویلر

عواملی زیادی هستند که بر راندمان حرارتی بویلر تاثیر می گذارند. در اینجا ما تعدادی از آنها را برای شما لیست می کنیم. شما بر اساس نوع بویلری که از آن استفاده می کنید و تجهیزات آن، می توانید از این چک لیست استفاده کنید.

کیفیت آب ورودی به بویلر خوب نیست و باعث تجمع رسوب در بویلر بعد از استفاده طولانی مدت می شود. این عامل باعث کاهش راندمان حرارتی بویلر خواهد شد چرا که مقدار مقاومت حرارتی رسوبات ۴۰ برابر استیل است و هر ۱ میلیمتر رسوب مقدار مصرف حرارتی را تا ۱۵% افزایش خواهد داد.
وجود دوده یا خاکستر بر بدنه ی خارجی بویلر باعث افزایش مقدار مصرف سوخت خواهد شد. با بررسی کوره زمانیکه روشن است و دمای گاز احتراقی خروجی، می توان این موضوع را بررسی کرد.
بویلر نشتی هوای جدی دارد. هوای سرد بیش از حد وارد مشعل می شود و مقدار اکسیژن موجود در جریان گاز افزایش می یابد. زمانیکه اندازه گیرنده اکسیژن خروجی در دودکش نشان دهد که مقدار اکسیژن بیشتر از ۸% افزایش یافته است باعث می شود هوای اضافی و در نتیجه اتلاف حرارت اتفاق بیفتد.

کیفیت سوخت گازی و تراکم سازی آن پایین است. این عامل نیاز به بررسی یک متخصص زبده دارد تا مشکل را تشخیص داده و رفع نماید.
مشعل به صورت خودکار در برابر بروز عیب و مشکل تنظیم شده است. مشعل عموما شرایط سوختن را به صورت اتوماتیک، بادر نظرگرفتن نسبت هوا و سوخت، کنترل می کند.

اگر سنسور یا برنامه کنترلی کامپیوتری در حالت پایداری تنظیم نشده باشد حتی اگر مصرف سوخت نرمال باشد. این عامل باعث احتراق ناقص و اتلاف حرارت می شود. ما با مشاهده شعله می توانیم بررسی کنیم آیا احتراق کامل انجام می شود یا نه. توجه کنید که رنگ قرمز نشان دهده احتراق ضعیف و رنگ آبی نشان دهنده احتراق خوب است.