Ekonomizer u toplinskoj elektranji | Ekonomizer

Značajno povećanje potražnje za električnom energijom diljem svijeta dovelo je do povećanja veličine elektrana. Proces proizvodnje električne energije u termoelektranama na temelju ugljena jedan je od najšire prihvaćenih i konvencionalnih metoda masovne proizvodnje električne energije diljem svijeta, budući da značajno zadovoljava potrebu za strujom preko 7 milijardi stanovnika diljem svijeta.

Povećanje veličine zahtijeva povećanje potrebe za gorivom. No, kao što svi trebamo znati, dostupnost ugljena ispod površine Zemlje neće trajati vječno. Stoga postaje sve skuplji procesi proizvodnje električne energije s proticanjem vremena.

Drugo, sve velike termoelektrane imaju stotine vrlo sofisticiranih instrumenta, a svaki od njih ima određenu razinu gubitka energije. Tako je konačni rezultat ograničen na samo 20% do 26% učinkovitosti elektrane, ovisno o kapacitetu elektrane.

Navedene dvije ograničenja naglašavaju činjenicu da postoji ozbiljna potreba za ekonomizacijom procesa proizvodnje električne energije, a ekonomizer je uređaj koji pomaže u tom. Dakle, mislim da će biti vrijedno za sve nas da detaljnije proučimo proces ekonomizacije.

Što je ekonomizer?

Ekonomizer je mehanički uređaj koji se koristi kao toplinska zamenjivač prezagrijavajući tekućinu kako bi se smanjila potrošnja energije. U parnim kotlovima, to je toplinska zamenjivač koja zagrijava tekućine ili vraća ostatak topline iz produkata sagorevanja, tj. dimnih plinova u termoelektranama prije nego što se one ispuste kroz komin. Dimni plinovi su plinovi sagorevanja proizvedeni u elektranama sastavljeni uglavnom od azota, ugljičnog dioksida, vodene pare, praha, ugljičnog monoksida itd.

Stoga se ekonomizeri u termoelektranama koriste za ekonomizaciju procesa proizvodnje električne energije, kao što upućuje naziv uređaja. Vraćena toplina se zatim koristi za prezagrijavanje vode koja će se završno pretvoriti u superzagrijanu par. Tako se štedi na potrošnji goriva i ekonomizira proces do velike mjere, budući da mi u suštini prikupljamo otpadnu toplinu i primjenjujemo je gdje je potrebno. Danas, međutim, osim toga, toplina dostupna u istražnim dimnim plinovima može se ekonomično vratiti koristeći zračni prezagrijivač koji je nužan u svim kotlovima sa prskalica ugljena.

Funkcionalnost ekonomizera

Kao što je prikazano na slici iznad, dimni plinovi koji izlaze iz pećnice parnog kotla nose mnogo topline. Funkcija ekonomizera u termoelektranama jest vratiti dio topline iz topline koja se nosi uz komin i iskoristiti je za zagrijavanje vode koja se unosi u kotao. To je jednostavno toplinska zamenjivač s vrućim dimnim plinovima na strani oklopnice i vodom na strani cevi s proširenim toplinskim površinama poput Finova ili Gila.

Ekonomizere u termoelektranama treba prilagoditi volumenu i temperaturi dimnih plinova, maksimalnom padu tlaka kroz komin, vrsti goriva koja se koristi u kotlu i koliko energije treba vratiti.

Kada se voda zagrije u parnom kotlu, nastaje par koji se zatim superzagrije, nakon čega se prosipa kroz turbine. Zatim se iscrpljeni par s ležajnih lopatica proteže kroz kondenzator para turbine, u kojem se par kondenzira, a ta kondenzirana voda se zatim prezagrije u zagrijivaču za vodu prije ponovnog unosa u kotao.

Smješten je u prolazu dimnih plinova između izlaza iz kotla i ulaza u komin. U tom se smjesti veliki broj cijevi male promjera s tankim zidovima između dvije zaglavlja. Dimni plinovi teku vani oko cijevi obično u suprotnom smjeru.

Proces toplinske prenose u ekonomiziru, isparivaču i superzagrijivaču

Prenos toplote vodi u parnom generatoru događa se u tri različite regije, kao što je prikazano na slici ispod. Voda se najprije smisleno prezagrijava u ekonomiziru u tekućoj fazi pod određenim tlakom od stanja 4 do stanja 5 (vidjeti dijagram ispod) dok ne postane zasićena tekućina.
Zatim se šalje u isparivač, gdje se ta zasićena tekućina varalo asociirajući promjenu faze od 5 do 6 apsorbirajući latentnu toplinu vapnjenja, na taj određeni tlak.

Sada se ta zasićena para u stanju 6 dalje zagrijava u superzagrijivaču, kako bi se dovela u stanje 1, tj. u plinovito ili parno stanje. Za jedinicnu masu tekućine, jednadžbe toplinske prenose u tri tipa toplinskih zamenjivača su date sljedećim formulama,
QEkonomizir = h5 – h4
QIsparivač = h6 – h5
QSuperzagrijivač = h1 – h6
Između ovih triju glavnih komponenti toplinskih zamenjivača, samo ekonomizir radi s nulom potrošnjom goriva, stoga je jedan od najvitalnijih i ekonomskih opreme u termoelektranama.

Vrste ekonomizera

Ekonomizir s Finovima na Cijevima iz Čelika

Ekonomiziri s Finovima na cijevima izrađeni su od litog čelika, koji su izrađeni pomoću gradiranih Finova od litog čelika, imaju sljedeće značajke,

1. Visoka optimalna učinkovitost zbog pravilnog kontakta Finova s cijevima.

2. Obično se koriste u elektranama gdje se generiraju otravljivi dimni plinovi zbog kvalitete goriva koje se sagorijeva.

Okrugli Ekonomizir s Finovima na Cijevima

Izrađen je od lagane čelike s kvadratnim i okruglim Finovima, zavaranim na bezšavne cijevi od čelika, imaju značajku,

1. Osigurana je pravilna kontaktna površina između cijevi i Finova za optimalnu učinkovitost.

Ekonomizir s Suknutim Cijevima

Ovi se najčešće koriste u termoelektranama i velikim obradnim jedinicama. Ovi ekonomiziri s suknutim cijevima izrađeni su od bezšavne čelike, imaju sljedeće značajke,

1. Veoma su učinkoviti u vraćanju topline iz plinova.

2. Zauzimaju vrlo malo prostora.

Horizontalni Ekonomizir s Finovima na Cijevima

U ovom je bezšavna cijev od čelika zavarana s horizontalnim Finovima kako bi se napravio potpuni sklop ekonomizira za toplinsku prenos, imaju sljedeće značajke,

1. Pravilno je brinuto o kontaktu Finova s cijevima za savršeni toplinski