Penghemat dalam Loji Kuasa Termal | Penghemat
Peningkatan permintaan tenaga elektrik di seluruh dunia telah mengakibatkan peningkatan saiz penjana kuasa. Proses penghasilan tenaga elektrik, dalam penjana kuasa termal berbahan api arang batu adalah salah satu kaedah yang paling meluas dan konvensional, untuk penghasilan tenaga besar di seluruh dunia, kerana ia secara luas memenuhi keperluan tenaga bagi populasi lebih dari 7 bilion di seluruh dunia.
Peningkatan saiz ini memerlukan peningkatan keperluan bahan api. Tetapi seperti yang kita semua tahu, ketersediaan arang batu di bawah kerak bumi tidak akan bertahan selamanya. Jadi, proses penghasilan tenaga menjadi semakin mahal setiap hari.
Kedua, semua penjana kuasa termal utama memiliki ratusan instrumen yang sangat canggih, dan setiap instrumen tersebut memiliki sejumlah kerugian tenaga yang terkait dengannya. Oleh itu, hasil akhirnya adalah efisiensi penjana kuasa dibatasi hanya 20% hingga 26% bergantung pada kapasitas penjana kuasa.
Dua batasan yang disebutkan di atas menekankan fakta, bahawa ada keperluan mendesak, untuk menghemat proses penghasilan tenaga, dan penghemat adalah peranti yang membantu melakukan hal yang sama. Jadi, saya rasa akan bernilai bagi kita semua untuk melihat ke dalam proses penghematan dengan lebih mendalam.
Apa Itu Penghemat?
Penghemat adalah peranti mekanikal yang digunakan sebagai pertukaran haba dengan cara memanaskan cecair untuk mengurangkan penggunaan tenaga. Dalam ketel uap, ia adalah peranti pertukaran haba yang memanaskan cecair atau mengambil semula haba sisa dari produk pembakaran iaitu gas cerobong di penjana kuasa termal sebelum dilepaskan melalui cerobong. Gas cerobong adalah gas buangan pembakaran yang dihasilkan di penjana kuasa yang terdiri daripada nitrogen, karbon dioksida, uap air, jelaga, monoksida karbon, dan lain-lain.
Oleh itu, penghemat di penjana kuasa termal, digunakan untuk menghemat proses penghasilan tenaga elektrik, seperti yang ditunjukkan oleh nama peranti tersebut. Haba yang dipulihkan kemudian digunakan untuk memanaskan air umpan ketel, yang akhirnya akan diubah menjadi uap superheated. Dengan demikian, menghemat penggunaan bahan api dan menghemat proses sejauh mana, kerana kita pada dasarnya mengumpulkan haba sisa dan menerapkannya di tempat yang diperlukan. Namun, pada masa kini, selain itu, haba yang tersedia dalam gas cerobong dapat dipulihkan secara ekonomis menggunakan pemanas udara pra yang penting dalam semua ketel berbahan api arang batu yang dipulverisasi.
Prinsip Kerja Penghemat
Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas, gas cerobong yang keluar dari tungku ketel uap membawa banyak haba. Fungsi penghemat di penjana kuasa termal adalah untuk memulihkan sebahagian haba yang dibawa oleh gas cerobong ke atas cerobong dan menggunakannya untuk memanaskan air umpan ke ketel. Ia hanyalah pertukaran haba dengan gas cerobong panas di sisi shell dan air di sisi tabung dengan permukaan pemanasan yang diperluas seperti Sirip atau Insang.
Penghemat di penjana kuasa termal harus disesuaikan dengan volume dan suhu gas cerobong, tekanan maksimum jatuh melewati cerobong, jenis bahan api yang digunakan di ketel, dan berapa banyak tenaga yang perlu dipulihkan.
Apabila air direbus dalam ketel uap, uap dihasilkan yang kemudian dipanaskan secara superheated setelah itu dialirkan ke turbin. Kemudian, uap yang lelah dari bilah turbin, dialirkan melalui pemadat uap turbin di mana uap tersebut dikondensasikan dan air yang dikondensasikan ini kemudian dipanaskan terlebih dahulu di pemanas air umpan lalu di dalamnya sebelum dimasukkan kembali ke ketel.
Ia diletakkan di jalur gas cerobong antara keluar dari ketel dan masuk ke cerobong. Di sini, banyak tabung diameter kecil berdinding tipis diletakkan antara dua header. Gas cerobong mengalir di luar tabung biasanya dalam aliran berlawanan.
Proses Pemindahan Haba di Penghemat, Penguapan, dan Superheater
Pemindahan haba ke air di generator uap berlaku dalam 3 rezim yang berbeza, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Air pada mulanya dipanaskan dengan sensibel di penghemat dalam fasa cecair pada tekanan tertentu dari keadaan 4 ke keadaan 5 (merujuk kepada diagram di bawah) sehingga menjadi cecair yang jenuh.
Ia kemudian dihantar ke penguapan, di mana cecair yang jenuh ini direbus dengan perubahan fasa dari 5 ke 6 dengan menyerap haba laten penguapan, pada tekanan tersebut.
Sekarang uap yang jenuh dalam keadaan 6 ini dipanaskan lebih lanjut di superheater, untuk membawanya ke keadaan 1, iaitu dalam bentuk gas atau uap. Untuk massa unit fluida, persamaan pemindahan haba di 3 jenis pertukaran haba diberikan oleh,
QPenghemat = h5 – h4
QPenguapan = h6 – h5
QSuperheater = h1 – h6
Dari 3 komponen pertukaran haba utama, hanya penghemat yang beroperasi dengan penggunaan bahan api sifar, dan oleh itu ia adalah salah satu peralatan yang paling vital dan ekonomis di penjana kuasa termal.
Jenis-jenis Penghemat
Penghemat Tabung Berinsang CI
Penghemat tabung berinsang dibuat dari besi cor yang difabrikasi menggunakan insang besi cor bergradasi, memiliki ciri-ciri berikut,
Efisiensi optimum tinggi berkat kontak insang dengan tabung yang tepat.
Umumnya digunakan di pabrik di mana gas cerobong beracun dihasilkan akibat kualitas bahan bakar yang dibakar.
Penghemat Tabung Berinsang Bulat
Ini dibuat dari baja lunak yang difabrikasi dengan insang persegi dan bulat, dilas pada tabung baja tanpa las, memiliki ciri,
Kontak yang tepat antara tabung dan insang dipastikan untuk efisiensi optimal.
Penghemat Jenis Tabung Gulungan
Ini umumnya digunakan di penjana kuasa termal dan unit pengolahan besar. Penghemat jenis tabung gulungan ini dibuat dari baja tanpa las, memiliki ciri-ciri berikut,
Ini sangat efisien dalam memulihkan haba dari gas.
Menempati ruang yang sangat sedikit.
Penghemat Tabung Berinsang Horizontal
Di sini tabung baja tanpa las disegel - dilas dengan insang horizontal untuk membuat rangkaian lengkap penghemat untuk pemindahan haba, memiliki ciri-ciri berikut,
Perhatian yang tepat diberikan untuk membuat kontak insang dengan tabung untuk pemindahan haba yang sempurna.
Ini umumnya digunakan oleh Penjana Kuasa Termal.
