Economizador en Centrais Térmicas | Economizador
O aumento considerável da demanda de electricidade a nivel mundial resultou nunha maior dimensión das centrais eléctricas. O proceso de xeración de potencia eléctrica nunha central térmica a carbón é un dos métodos máis extendidos e convencionais para a xeración de potencia a gran escala en todo o mundo, xa que alimenta en gran medida a demanda de enerxía dunha poboación de máis de 7 mil millóns de persoas en todo o planeta.
A maior dimensión require un aumento na necesidade de combustible. Pero como todos sabemos, a disponibilidade de carbón ba corteza terrestre non vai durar para sempre. Así, o proceso de xeración de potencia está a volverse cada vez máis caro con cada día que pasa.
En segundo lugar, todas as grandes centrais térmicas teñen centos de instrumentos sofisticados, e cada un deles ten unha certa perda de potencia asociada. Así, o resultado final é que a eficiencia da central está limitada a só o 20 % ao 26 %, dependendo da capacidade da central.
As dúas restricións mencionadas anteriormente subliñan a necesidade urgente de economizar o proceso de xeración de potencia, e un economizador é un dispositivo que axuda a facelo exactamente. Polo tanto, supoño que será útil para todos nós examinar o proceso de economización con máis detalle.
Que é un Economizador?
Un economizador é un dispositivo mecánico que se utiliza como intercambiador de calor para precalentar un fluído e reducir o consumo de enerxía. Nuna caldera de vapor, é un dispositivo intercambiador de calor que aquece os fluídos ou recupera o calor residual dos gases de combustión, isto é, os gases de escape en unha central térmica antes de ser liberados pola chimenea. Os gases de escape son os gases de combustión producidos nas centrais eléctricas que consisten principalmente en nitróxeno, dióxido de carbono, vapor de auga, fuligem, monóxido de carbono, etc.
Por tanto, o economizador en centrais térmicas, utilízase para economizar o proceso de xeración de potencia eléctrica, como suxire o nome do dispositivo. O calor recuperado empégase para precalentar a auga de alimentación da caldera, que eventualmente converteráse en vapor superaquecido. Así, aforrábase no consumo de combustible e economízase o proceso en gran medida, xa que estamos esencialmente recolectando o calor residual e aplicándoo onde é necesario. Actualmente, ademais diso, o calor dispoñible nos gases de escape pode recuperarse económicamente utilizando un precalentador de aire, que é esencial en todas as caldeiras de carbón pulverizado.
Principio de Funcionamento do Economizador
Como se mostra na figura superior, os gases de escape que saen do forno da caldera de vapor levam consigo moito calor. A función do economizador na central térmica é recuperar parte do calor transportado polos gases de escape cara a chimenea e utilizalo para aquecer a auga de alimentación da caldera. É simplemente un intercambiador de calor co gas de escape quente no lado da carcasa e a auga no lado dos tubos con superficie de aquecemento estendida como aletas ou branquias.
Os economizadores en centrais térmicas deben dimensionarse para o volume e temperatura dos gases de escape, a máxima caída de presión pasada a chimenea, o tipo de combustible usado na caldera e a cantidade de enerxía que necesita recuperarse.
Cando a auga ferve na caldera de vapor, produce vapor que despois se superaquece e que se pasa ás turbinas. Despois, o vapor esgotado dende as pás das turbinas, pasa a través do condensador de vapor da turbina, onde o vapor condénsase e esta auga condensada entón pré-caléntase primeiro no precalentador de auga de alimentación e despois nele antes de re-alimentarse na caldera.
Colócase no paso dos gases de escape entre a saída da caldera e a entrada á chimenea. Neste, colócanse un gran número de tubos de pequeno diámetro e pared fina entre dous cabezales. Os gases de escape fluían fóra dos tubos, xeralmente en contraflúxo.
Proceso de Transmisión de Calor no Economizador, Evaporador e Superaquecedor
A transmisión de calor á auga no xerador de vapor realiza-se en 3 regimenes diferentes, como se mostra na figura inferior. A auga primeiro pré-caléntase sensiblemente no economizador na fase líquida a unha determinada presión do estado 4 ao estado 5 (véxase o diagrama inferior) ata que se converte nun líquido saturado.
A continuación, envíase ao evaporador, onde este líquido saturado ferve asociando un cambio de fase do 5 ao 6 absorbindo o calor latente de vaporización, a esa presión específica.
Agora, este vapor saturado no estado 6 fállese a calentar no superaquecedor, para lle traelo ao estado 1, isto é, en forma gaseosa ou de vapor. Para unha masa unitaria de fluído, as ecuacións de transmisión de calor nos 3 tipos de intercambiadores de calor dan,
QEconomizador = h5 – h4
QEvaporador = h6 – h5
QSuperaquecedor = h1 – h6
Dos 3 compoñentes principais de intercambiadores de calor, só o economizador funciona con consumo de combustible cero, polo que é un dos equipos máis vitais e económicos nunha central térmica.
Tipo de Economizadores
Economizador de Tubo Aletado de Ferro Fundido
Os economizadores de tubo aletado están feitos de ferro fundido que son fabricados usando aletas de ferro fundido graduadas, con seguintes características,
Alta eficiencia óptima debido ao contacto adecuado das aletas cos tubos.
Comunmente usados en plantas onde se xeran gases de escape intoxicados debido á calidade do combustible queimar.
Economizador de Tubo Aletado Redondo
Este está feito de acero suave fabricado con aletas cadradas e redondas, soldadas en tubos de acero sin costura, con a característica,
Se asegura o contacto adecuado entre os tubos e as aletas para obter a máxima eficiencia.
Economizador de Tipo de Tubo Enrrollado
Estes usanse principalmente en centrais térmicas e unidades de procesamento grandes. Estes economizadores de tipo de tubo enrrollado están fabricados a partir de acero sin costura, con as seguintes características,
Son moi eficientes na recuperación de calor dos gases.
Ocupan moi pouco espazo.
Economizador de Tubo Aletado Horizontal
Neste, o tubo sin costura de acero sellado - soldado con aletas horizontais para facer unha montaxe completo de economizador para a transmisión de calor, con as seguintes características,
Tómase o debido coidado para facer o contacto das aletas cos tubos para a perfeita transmisión de calor.
Estes úsanse principalmente por centrais térmicas.
