Экономайзер в тепловой электростанции | Экономайзер
Значительное увеличение спроса на электроэнергию по всему миру привело к увеличению размеров электростанций. Процесс генерации электроэнергии на тепловых электростанциях, работающих на угле, является одним из самых распространенных и традиционных методов массового производства электроэнергии во всем мире, так как он в значительной степени удовлетворяет потребности в энергии более чем 7 миллиардов человек по всему миру.
Увеличение размеров требует увеличения потребления топлива. Однако, как мы все знаем, запасы угля под землей не будут длиться вечно. Поэтому процесс генерации электроэнергии становится все более дорогим с каждым днем.
Во-вторых, все крупные тепловые электростанции имеют сотни сложных приборов, и каждый из них имеет определенные потери энергии. Таким образом, эффективность электростанции ограничивается только 20% до 26% в зависимости от мощности станции.
Вышеупомянутые два ограничения подчеркивают необходимость экономить процесс генерации электроэнергии, и экономайзер — это устройство, которое помогает делать именно это. Поэтому, я думаю, будет полезно для всех нас подробнее рассмотреть процесс экономизации.
Что такое экономайзер?
Экономайзер — это механическое устройство, используемое в качестве теплообменника для предварительного нагрева жидкости, чтобы снизить потребление энергии. В паровых котлах это устройство, которое нагревает жидкости или восстанавливает остаточное тепло от продуктов сгорания, то есть дымовых газов, в тепловой электростанции перед их выпуском через дымовую трубу. Дымовые газы, которые являются продуктами сгорания, образующимися на электростанциях, состоят в основном из азота, углекислого газа, водяного пара, сажи, оксида углерода и т.д.
Таким образом, экономайзер в тепловых электростанциях используется для экономии процесса генерации электроэнергии, как следует из названия устройства. Восстановленное тепло используется для предварительного нагрева питательной воды котла, которая в конечном итоге будет преобразована в перегретый пар. Таким образом, экономится потребление топлива и значительно экономится процесс, поскольку мы собираем отходящее тепло и используем его там, где это необходимо. В настоящее время, кроме того, тепло, доступное в выхлопных дымовых газах, можно экономически восстановить с помощью воздухонагревателя, который является необходимым компонентом всех пылеугольных котлов.
Принцип работы экономайзера
Как показано на рисунке выше, дымовые газы, выходящие из печи парового котла, содержат большое количество тепла. Функция экономайзера в тепловой электростанции заключается в восстановлении части тепла, уносимого дымовыми газами в дымовую трубу, и использовании его для нагрева питательной воды котла. Это просто теплообменник, в котором горячие дымовые газы находятся на стороне оболочки, а вода — на стороне труб с расширенной поверхностью нагрева, такой как плавники или гребешки.
Экономайзеры в тепловых электростанциях должны быть рассчитаны на объем и температуру дымовых газов, максимальное давление, проходящее через дымовую трубу, вид топлива, используемого в котле, и количество энергии, которое необходимо восстановить.
Когда вода кипит в паровом котле, образуется пар, который затем перегревается, после чего он подается в турбины. Затем истощенный пар, выходящий из лопастей турбины, проходит через конденсатор пара турбины, в котором пар конденсируется, и эта конденсированная вода затем предварительно нагревается в подогревателе питательной воды, прежде чем снова подаваться в котел.
Он установлен в канале дымовых газов между выходом из котла и входом в дымовую трубу. В нем размещено большое количество труб малого диаметра с тонкими стенками между двумя коллекторами. Дымовые газы обычно текут снаружи труб в противотоке.
Процесс передачи тепла в экономайзере, испарителе и перегревателе
Передача тепла воде в парогенераторе происходит в трех различных режимах, как показано на рисунке ниже. Сначала вода предварительно нагревается в экономайзере в жидкой фазе при определенном давлении от состояния 4 до состояния 5 (см. диаграмму ниже), пока она не станет насыщенной жидкостью.
Затем она отправляется в испаритель, где эта насыщенная жидкость кипит, связывая изменение фазы от 5 до 6, поглощая скрытую теплоту парообразования при данном давлении.
Economizer = h5 – h4
QEvaporator = h6 – h5
QSuperheater = h1 – h6
Из этих трех основных компонентов теплообменников только экономайзер работает без потребления топлива, и поэтому он является одним из наиболее важных и экономичных устройств в тепловой электростанции.
Типы экономайзеров
Экономайзер с ребристыми трубами из чугуна
Экономайзеры с ребристыми трубами изготавливаются из чугуна, который производится с использованием градированных чугунных ребер, и имеют следующие характеристики:
Высокая оптимальная эффективность благодаря правильному контакту ребер с трубами.
Широко используются на предприятиях, где образуются загрязненные дымовые газы из-за качества сжигаемого топлива.
Экономайзер с круглыми ребристыми трубами
Эти экономайзеры изготавливаются из мягкой стали с квадратными и круглыми ребрами, сваренными на бесшовных стальных трубах, и имеют следующую характеристику:
Обеспечивается правильный контакт между трубами и ребрами для достижения оптимальной эффективности.
Экономайзер с трубами, выполненными в виде спирали
Эти экономайзеры широко используются в тепловых электростанциях и крупных производственных установках. Эти экономайзеры с трубами, выполненными в виде спирали, изготавливаются из бесшовных стальных труб и имеют следующие характеристики:
Они очень эффективны в восстановлении тепла из газов.
Занимают мало места.
Горизонтальный экономайзер с ребристыми трубами
В этом случае бесшовные стальные трубы герметично свариваются с горизонтальными ребрами, образуя полный сборочный узел экономайзера для передачи тепла, и имеют следующие характеристики:
Соблюдается должная забота о контакте ребер с трубами для обеспечения идеальной передачи тепла.
Основным образом используются в тепловых электростанциях.
