بهره وری انرژی در ديگ های بخار2

بهره وری انرژی در ديگ های بخار
بهره وری انرژی در ديگ های بخار1
مهر ۵, ۱۳۹۷
بهره وری در ديگ هاي فولادی
بهره وری انرژی در ديگ های بخار 3
مهر ۵, ۱۳۹۷

بهره وری انرژی در ديگ های بخار

ديگ های بخار

برای مشاهده مقاله قبلی در مورد بهره وری انرژی در ديگ های بخار کلیک کنید در اين فصل بدون در نظر گرفتن روش احتراق، افزايش بازدهي ديگ هاي بخار مورد نقد و بررسي قرار خواهد گرفت. در بعضي از بندهاي اين فصل موارد خاص نيز مورد بحث واقع خواهند شد.

بازدهی ديگ بخار

راندمان اغلب ديگ هاي بخار بين 65 الي 85% متغير مي باشد و لذا مي بايست از به هدر رفتن انرژي ( 15 الي 35% ) جلوگيري نمود. البته جلوگيري از به هدر رفتن تمام انرژي غيرممكن است ولي  ميتوان با شناخت مسيرهاي اتلاف، آن را به حداقل رساند. اتلاف حرارتي واژه اي است كه به طور متداول براي به هدر رفتن انرژي بكار گرفته مي شود

 ابقاء انرژی

بر اساس يكي از قوانين فيزيك،  انرژي هميشه ابقاء  ميشود. در فرآيند احتراق، انرژي شيميايي به انرژي حرارتي تبديل مي شود. اگر انرژي موجود در بخار، گاز خروجي، تشعشعات ديگ بخار و ديگر انرژي هايي كه از ديگ بخار خارج مي شود با يك ديگر جمع شوند، مجموع آنها دقيقاً برابر با انرژي گاز، نفت و يا  زغالسنگي خواهد بود كه سوزانده شده است. به عبارت ديگر :

انرژي موجود در سوخت ( گاز، نفت و زغال سنگ) = انرژي موجود در بخار + اتلاف حرارتي انرژي راندمان ديگ بخار، ميزان درصد تبديل زغال سنگ، نفت و يا گاز به انرژي بار است.

معمولاً بهترين روش محاسباتي راندمان ديگ بخار، برآورد ميزان اتلاف انرژي است. براي اين منظور، درصد اتلاف انرژي در  بخشهاي مختلف محاسبه و از 100% كسر  ميگردد. عدد باقي مانده ميزان راندمان ديگ بخار را نشان خواهد داد. به عبارت ديگر:

راندمان ديگ بخار = ( اتلاف حرارت 100 ) %

 منابع اتلاف حرارت

 قسمت اعظم اتلاف انرژي از طريق دودكش صورت ميپذيرد. در بدترين شرايط حدود30الی 35درصداز كل انرژي اوليه از طريق دودكش خارج  ميشود. اتلاف انرژي از طريق دودكش شامل موارد زير مي گردد.

الف اتلاف حرارت به دليل گاز خشك  ب اتلاف حرارت به دليل رطوبت در سوخت  ج اتلاف حرارت به دليل آب ناشي از احتراق هيدروژن

ميزان اتلاف انرژي حرارتي وابسته به دما و حجم گازي است كه از ديگ بخار خارج مي شود، بنابراين كاهش هر يك از دو مورد ذكر شده  ميتواند موجب كاهش اتلاف حرارتي شود. جلوگيري از اتلاف حرارت در دودكش به ميزان صد در صد عملاً امكان پذير نخواهد بود، مگر آنكه دماي گاز خروجي از دودكش به دماي هواي اطراف ديگ بخار كاهش داده شود. امكان چنين عملي وجود ندارد. كاهش دماي گاز دودكش خروجي به زير 300 درجه فارنهايت به صلاح نيست چرا كه دماي كمتر موجب تشكيل بخار هاي اسيد سولفوريك شده كه نهايتاً خوردگي بسيار شديد ايجاد مي نمايد. چهار استراتژي عمده براي به حداقل رساندن اتلاف انرژي از دودكش به شرح زير مي باشد:

الف به حداقل رساندن هواي اضافي  ب پاكيزه نگهداشتن سطوح انتقال حرارتي  ج بكارگيري تجهيزات بازيافت حرارت  د كنترل نفوذ هوا به داخل ديگ بخار

زماني كه حجم هواي اضافي كم شود به تبع آن ضمن اينكه حجم گاز دودكش كاهش مي يابد، دماي گاز خروجي از دودكش نيز كاهش خواهد يافت. چرا كه سرعت گاز خروجي كم شده و در اثر كم شدن سرعت گاز خروجي، امكان جذب حرارت گاز در ديگ بخار به لحاظ افزايش زمان ماندن در داخل مسير خروجي ازدياد  مييابد. سود ناشي از كاهش اتلاف، بسيار چشمگير است به طوري كه به ازاي كاهش 15% هواي اضافي؛ 3/1% كاهش در اكسيژن و 40 درجه فارنهايت كاهش در دماي گاز خروجي از دودكش،  ميتوان يك درصد راندمان ديگ بخار را افزايش داد.

در سيستم هاي احتراق زغال سنگي نيز اتلاف حرارت به دليل سوخت ناقص بوجود مي آيد.

ميزان اتلاف حرارتي در اين نوع سيستم ها تا حد 5% نيز حادث  ميگردد. قبلاً بحث  دانهبندي زغال سنگ و تحويل منظم آن به كوره احتراق شده است و در اينجا از تكرار مطالب خودداري  ميشود. بطور كلي براي  جلوگيري از اتلاف حرارتي بايد شاخص انتشار مونو اكسيد كربن در حد 400 ميليون در قسمت (ppm) حفظ شود.

بخشي از اتلاف حرارتي از جداره هاي كوره احتراق ( به صورت تشعشع ) صورت مي پذيرد. البته نمي توان اتلاف از ديواره هاي كوره احتراق را به ميزان صد در صد كنترل نمود ولي مي توان بااستفاده از عايق هاي حرارتي مناسب آن را به حداقل رساند. ميزان اتلاف حرارتي از ديگ هاي بخار كه به نحو مناسبي  عايقكاري شده اند، نبايد بيش از حدودي باشد كه درجدول شماره 4 ارايه شده است. ارقام مندرج در جدول را به عنوان راهنما براي برآورد و مقايسه اتلاف انرژي مورد استفاده قرار دهيد. همچنين از ارقام جدول مشخص است كه اتلاف حرارتي از ديگ هاي بخار بزرگتر به مراتب كمتر از ديگ هاي بخار كوچك تر است.

 

از ديگر نواحي كه باعث اتلاف حرارتي  ميشود، مي توان به روش زيركش براي خارج نمودن مواد جامد محلول اشاره نمود. خارج نمودن اين مواد به معناي خارج كردن انرژي است كه توسط آنها جذب شده است. قبلاً بحث زيركش ارايه شد و در بخش مربوط اشاره گرديد كه بهتر است از تجهيزات بازيافت حرارت در عمل مستمر زيركش استفاده شود. اين نوع تجهيزات براي  ديگهاي بخار با حداقل توليد 250 كيلوگرم بخار در ساعت به صورت تجاري در اختيار مي باشد.

چك ليست متصديان برای تعمير و نگهداری ديگ بخار

پايش مستمر  ديگهاي بخار به صورت ساعتي و يا حداقل 2 بار در طي روز بسيار مهم است. به عنوان مثالي بسيار ساده مي توان به از بين رفتن عايق حرارتي لوله هاي خروجي از ديگ بخار اشاره نمود. ميزان اتلاف حرارتي از يك لوله بدون عايق به قطر 5 سانتي و طول 33  سانتيمتر كه حاوي بخار با فشار 150 psig است، معادل يك تن زغال سنگ به ازاي هر

12 روز خواهد بود. بنابراين علاوه بر مواردي كه مستقيماً در بازدهي كمي ديگ بخار مؤثر هستند، مي بايست به ديگر موارد ( نظير مثال فوق ) توجه خاص بعمل آيد. لذا موارد زير مي بايست به طور مستمر پايش شوند.

  • توزيع يكنواخت هوا
  • نفوذ هوا
  • عايقكاري
  • نشست بخار
  • فشار بخار
  • دماي گاز خروجي

براي سهولت در امر پايش  ميتوان از جدول هاي شماره 5 و 6  استفاده نمود.

بهره وری انرژی در ديگ های بخار

 

بهره وری انرژی در ديگ های بخار

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Buttonتماس - بخش فروش