Termal elektrik stansiyasında ekonomayzer | Ekonomayzer
Dünyadaki elektrik talebinin artması, elektrik santralınin ölçüsünün artırılmasına neden olmuştur. Kömür yakıtlı termal elektrik santralinde elektrik üretme süreci, tüm dünyada büyük ölçekli elektrik üretmenin en yaygın ve geleneksel yöntemlerinden biridir, çünkü bu yöntem küresel olarak 7 milyarın üzerindeki nüfusun elektrik ihtiyacını karşılamaktadır.
Artan ölçünün, yakıt ihtiyacının da artması gerekmektedir. Ancak hepinizin bilmesi gereken, Dünya'nın kabuğunun altında bulunan kömürün sonsuza kadar süreceği değildir. Bu nedenle, elektrik üretme süreci her geçen gün daha pahalı hale gelmektedir.
İkinci olarak, tüm büyük termal elektrik santrallerinde yüzlerce karmaşık ve sofistike alet bulunmaktadır ve her biri belirli bir miktar enerji kaybına sahiptir. Böylece son sonuç, santral kapasitesine bağlı olarak sadece %20 ila %26 arasında sınırlıdır.
Yukarıda bahsedilen iki kısıtlama, elektrik üretme sürecini ekonomize etme ihtiyacının acil olduğunu vurgulamaktadır ve bir ekonomizer tam olarak bunu yapmaya yardımcı olan bir cihazdır. Bu nedenle, bence tümümüz için bu ekonomizasyon sürecini daha detaylı incelemek değerlidir.
Nədir Ekonomizer?
Bir ekonomizer, bir sıvıyı önceden ısıtma suretiyle enerji tüketimini azaltan bir mekanik cihazdır. Buhar kazanında, buhar kazanına beslenen suyu önceden ısıtma veya termal elektrik santralinde şömineye salınmadan önce yanma ürün gazlarından kalan ısıyı geri kazanma amacıyla kullanılan bir ısı değiştiricidir. Yanma ürün gazları, çoğunlukla azot, karbondioksit, su buharı, karbon monoksit ve benzeri maddeyi içeren elektrik santrallerinde üretilen yanma gazlardır.
Bu nedenle, termal elektrik santrallerindeki ekonomizer, adından da anlaşılacağı gibi, elektrik üretme sürecini ekonomize etmek için kullanılır. Kazan besleme suyu önceden ısıtılarak sonunda süper ısıtılmış buhar haline getirilir. Bu sayede, yakıt tüketimi azalır ve süreç büyük ölçüde ekonomize edilir, çünkü esasen atık ısıyı topluyor ve ihtiyaç duyulan yere uyguluyoruz. Günümüzde, ayrıca, pulversized kömür yakıtlı kazanlarda zorunlu olan hava ön ısıtıcı kullanılarak, atık flue gazlarındaki ısı ekonomik olarak geri kazanılabilir.
Ekonomizerin İşleyiş Prinsipi
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, buhar kazanı fırınından çıkan flue gazları çok fazla ısı taşımaktadır. Termal elektrik santralinde ekonomizerin işlevi, şömineye çıkılmadan önce flue gazlarında taşınan ısıdan bir kısmını alıp, buhar kazanına beslenen suyu ısıtmak için kullanmaktır. Bu, basitçe bir ısı değiştiricisidir, sıcak flue gazları kabuk tarafında ve su boru tarafındadır, Fins veya Gills gibi genişletilmiş ısı transfer yüzeyi ile birlikte.
Termal elektrik santrallerindeki ekonomizerler, flue gazlarının hacmi ve sıcaklığı, şömineye ulaşana kadar maksimum basınç düşüşü, kazanda kullanılan yakıt türü ve ne kadar enerjinin geri kazanılması gerektiğini dikkate alarak boyutlandırılmalıdır.
Buhar kazanında su kaynatıldığında, üretilen buhar daha sonra süper ısıtılmak üzere geçirilir ve ardından türbinlere gönderilir. Sonra türbin bıçaklarından çıkan buhar, türbin kondansörüne geçirilir, burada buhar kondans olur ve bu kondans olmuş su, öncelikle besleme suyu ısıtıcısında, ardından tekrar kazana beslenmeden önce ısıtılır.
Bu, flue gazlarının geçtiği yerde, kazandan çıkıştan itibaren şömineye girişe kadar yerleştirilmiştir. Burada, iki başlık arasında birçok küçük çaplı ince duvarlı tüp yerleştirilmiştir. Flue gazları genellikle tüplerin dışına karşı akışta hareket eder.
Ekonomizer, Evaporator ve Superheater'deki Isı Transfer Süreci
Buhar jeneratöründe suya ısı aktarımı üç farklı rejimde gerçekleşir, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi. Su, öncelikle ekonomizerde belirli bir basınçta, 4 durumundan 5 durumuna (aşağıdaki diyagrama bakınız) sıvı fazda önceden ısıtılır, dolayısıyla doygun sıvı hâline gelir.
Sonra bu doygun sıvı, bu belirli basınçta latent buharlaşma ısısını emerek 5 durumundan 6 durumuna faz değişimi ile evaporatorda kaynatılır.
Şimdi 6 durumunda bu doygun buhar, superheater'de daha fazla ısıtılır, böylece 1 duruma, yani gaz veya buhar formuna getirilir. Birim kütleden fluid için, üç tip ısı değiştiricideki ısı transfer denklemi şu şekildedir:
QEkonomizer = h5 – h4
QEvaporator = h6 – h5
QSuperheater = h1 – h6
Bu üç ana ısı değiştirici bileşeni arasında, sadece ekonomizer sıfır yakıt tüketimi ile çalışır ve bu nedenle termal elektrik santralinde en önemli ve ekonomik ekipmanlardan biridir.
Ekonomizer Türleri
Dökme Demirden Finli Borulu Ekonomizer
Finli borulu ekonomizerler dökme demirden yapılmıştır ve gradeli dökme demir finler kullanılarak imal edilir, aşağıdaki özelliklere sahiptir:
Finlerin borularla doğru teması nedeniyle yüksek optimum verimlilik.
Yanılan yakıtın kalitesi nedeniyle zehirli flue gazı üretilen tesislerde yaygın olarak kullanılır.
Yuvarlak Finli Borulu Ekonomizer
Bu, kare ve yuvarlak finlerle monte edilmiş yumuşak demirden yapılmış, karbon çeliğinden düzgün borular üzerine kaynaklanmıştır, aşağıdaki özelliği vardır:
Borular ve finler arasındaki doğru temas optimum verimlilik için sağlandı.
Sargılı Boru Tipi Ekonomizer
Bu tür ekonomizerler, çoğunlukla termal elektrik santrallerinde ve büyük işleme birimlerinde kullanılır. Bu sargılı boru tipi ekonomizerler, karbon çeliğinden düzgün borular kullanılarak imal edilmiştir, aşağıdaki özellikleri vardır:
Gazlardan ısıyı geri kazanmakta çok etkilidir.
Çok az alana sahip.
Yatay Finli Borulu Ekonomizer
Burada, karbon çeliğinden düzgün boru yatay finlerle kaplama-weld edilerek, ısı transferi için tam bir ekonomizer montajı oluşturulmuştur, aşağıdaki özellikleri vardır:
Finlerin borularla doğru teması için uygun tedbirler alındı.
Bu, çoğunlukla Termal Elektrik Santralleri
