열병합 발전소의 Economiser | Economiser

Master Electrician

필드: 기본 전기학

China

전 세계적으로 전기 수요의 상당한 증가로 인해 발전소의 규모가 커졌습니다. 석탄 화력 발전소에서의 전력 생산 과정은 전 세계적으로 대량의 전력을 생산하는 가장 널리 퍼진 방법 중 하나이며, 전 세계 70억 이상의 인구의 전력 요구를 크게 충족시키고 있습니다.

규모가 커짐에 따라 연료 요구량도 증가합니다. 그러나 모두 알고 있듯이 지각 아래의 석탄은 영원히 지속되지 않습니다. 따라서 시간이 지날수록 전력 생산 과정은 점점 더 비싸지고 있습니다.

둘째, 모든 주요 열 발전소에는 수백 개의 복잡하고 정교한 기기가 있으며, 각각의 기기는 일정 수준의 에너지 손실을 동반합니다. 따라서 최종 결과는 발전소의 효율이 발전소 용량에 따라 20%에서 26%로 제한되는 것입니다.

위에서 언급한 두 가지 제약 조건은 전력 생산 과정을 경제화할 필요성을 강조합니다. 경제화기는 이러한 과정을 돕는 장치입니다. 따라서 우리 모두가 경제화 과정을 좀 더 자세히 살펴보는 것이 가치 있을 것입니다.

경제화기란?

경제화기는 유체를 예열하여 에너지 소비를 줄이는 데 사용되는 열 교환기입니다. 증기 보일러에서는 연소 제품인 배기 가스로부터 잔여 열을 회수하여 굴뚝으로 방출되기 전에 이를 이용하는 열 교환기 장치입니다. 배기 가스는 대부분 질소, 이산화탄소, 수증기, 카본 모노옥사이드 등으로 구성됩니다.

따라서, 열 발전소에서의 경제화기는 그 이름에서 알 수 있듯이 전기 생산 과정을 경제화하는 데 사용됩니다. 회수된 열은 결국 슈퍼히트 증기로 변환될 보일러 급수를 예열하는 데 사용됩니다. 따라서 연료 소비를 절약하고, 본질적으로 낭비되는 열을 필요한 곳에 적용함으로써 과정을 크게 경제화합니다. 최근에는 이러한 것 외에도, 분쇄된 석탄을 사용하는 보일러에서는 배기 가스에서 공기 예열기를 사용하여 열을 경제적으로 회수하는 것이 필수적입니다.

경제화기의 작동 원리

thermal power plant
위의 도면에서 볼 수 있듯이, 증기 보일러 화로에서 나오는 배기 가스는 많은 양의 열을 가지고 있습니다. 열 발전소에서의 경제화기의 역할은 굴뚝을 통해 방출되기 전에 배기 가스에서 일부 열을 회수하여 보일러 급수를 가열하는 것입니다. 이는 단순히 핀이나 지느러미와 같은 확장된 열 교환 표면을 갖춘 열 교환기입니다.

열 발전소의 경제화기는 배기 가스의 부피와 온도, 스택을 통과하는 최대 압력 감소, 보일러에서 사용되는 연료 종류, 그리고 회수해야 하는 에너지의 양에 따라 사이즈를 맞추어야 합니다.

증기 보일러에서 물이 끓으면 증기가 생성되며, 이 증기는 슈퍼히트 처리 후 터빈으로 보내집니다. 터빈 블레이드에서 배출된 증기는 터빈의 증기 응축기에 통과하여 응축되고, 이 응축된 물은 피드 워터 히터에서 먼저 예열된 후 다시 보일러로 재공급됩니다.

이는 보일러 출구와 굴뚝 입구 사이의 배기 가스 통로에 위치합니다. 여기에는 두 개의 헤더 사이에 많은 수의 작은 직경의 얇은 벽관이 배치되어 있습니다. 배기 가스는 일반적으로 반대 방향으로 관 외부를 흐릅니다.

경제화기, 증발기 및 슈퍼히터에서의 열 전달 과정

증기 발생기에서 물에 대한 열 전달은 3가지 다른 상태에서 이루어집니다. 물은 먼저 경제화기에서 특정 압력 하에서 4 상태에서 5 상태까지 (아래 도표 참조) 액상 상태에서 감각적으로 예열됩니다. 포화 액상 상태가 되면 증발기로 보내져 해당 압력에서 잠열을 흡수하며 위상 변화가 이루어집니다.

이제 6 상태의 포화 증기는 슈퍼히터에서 더 가열되어 1 상태, 즉 기체 또는 증기 형태로 됩니다. 유닛 질량의 유체에 대한 3가지 유형의 열 교환기에서의 열 전달 방정식은 다음과 같습니다.
QEconomizer = h5 – h4
QEvaporator = h6 – h5
QSuperheater = h1 – h6
이 3가지 주요 열 교환기 구성 요소 중에서, 경제화기는 연료 소비 없이 작동하므로, 열 발전소에서 가장 중요한 장비 중 하나입니다.
Economiser