Bộ phận tiết kiệm năng lượng trong nhà máy nhiệt điện | Bộ phận tiết kiệm năng lượng

Sự tăng đáng kể về nhu cầu điện trên toàn thế giới đã dẫn đến việc tăng quy mô của nhà máy điện. Quá trình sản xuất điện trong nhà máy nhiệt điện chạy bằng than là một trong những phương pháp phổ biến và truyền thống nhất để tạo ra điện năng lớn, cung cấp cho nhu cầu điện của hơn 7 tỷ người dân trên toàn cầu.

Việc tăng quy mô đòi hỏi tăng lượng nhiên liệu. Tuy nhiên, như chúng ta đều biết, trữ lượng than dưới lòng đất sẽ không kéo dài mãi mãi. Do đó, quá trình sản xuất điện đang trở nên đắt đỏ hơn mỗi ngày.

Thứ hai, tất cả các nhà máy nhiệt điện lớn đều có hàng trăm thiết bị đo lường tinh vi, và mỗi thiết bị đều có một mức độ mất mát năng lượng nhất định. Do đó, hiệu suất của nhà máy chỉ đạt từ 20% đến 26% tùy thuộc vào công suất của nhà máy.

Hai hạn chế nêu trên nhấn mạnh rằng có một nhu cầu cấp bách để tiết kiệm quá trình sản xuất điện, và một economizer là thiết bị giúp làm điều đó. Vì vậy, tôi nghĩ rằng sẽ rất đáng để chúng ta tìm hiểu chi tiết hơn về quá trình tiết kiệm này.

Định nghĩa của Economizer là gì?

Một economiser là một thiết bị cơ khí được sử dụng như một bộ trao đổi nhiệt bằng cách làm nóng trước một chất lỏng để giảm tiêu thụ năng lượng. Trong nồi hơi, nó là một thiết bị trao đổi nhiệt làm nóng các chất lỏng hoặc thu hồi nhiệt dư từ sản phẩm cháy, tức là khí thải qua ống khói trong nhà máy nhiệt điện trước khi được thải ra môi trường. Khí thải là khí thải từ quá trình cháy tại các nhà máy điện, chủ yếu bao gồm nitơ, carbon dioxide, hơi nước, bụi, carbon monoxide, v.v.

Do đó, economiser trong nhà máy nhiệt điện, được sử dụng để tiết kiệm quá trình sản xuất điện, như tên gọi của thiết bị gợi ý. Nhiệt thu hồi được sau đó được sử dụng để làm nóng nước cấp cho nồi hơi, cuối cùng sẽ được chuyển thành hơi nước siêu nóng. Do đó, tiết kiệm nhiên liệu và tiết kiệm quá trình một cách đáng kể, vì chúng ta đang thu thập nhiệt dư và áp dụng nó ở nơi cần thiết. Ngày nay, ngoài ra, nhiệt có sẵn trong khí thải có thể được thu hồi một cách kinh tế bằng cách sử dụng bộ làm nóng không khí, điều này là cần thiết trong tất cả các nồi hơi chạy bằng than mịn.

Nguyên lý hoạt động của Economizer

Như hình trên, khí thải từ lò hơi mang theo rất nhiều nhiệt. Chức năng của economiser trong nhà máy nhiệt điện là thu hồi một phần nhiệt từ khí thải đi lên ống khói và sử dụng để làm nóng nước cấp cho nồi hơi. Nó đơn giản là một bộ trao đổi nhiệt với khí thải nóng bên ngoài ống và nước bên trong ống với bề mặt gia nhiệt mở rộng như Fins hoặc Gills.

Economisers trong nhà máy nhiệt điện phải được kích thước phù hợp với thể tích và nhiệt độ của khí thải, áp suất tối đa giảm qua ống khói, loại nhiên liệu được sử dụng trong nồi hơi và bao nhiêu năng lượng cần được thu hồi.

Khi nước được đun sôi trong nồi hơi, hơi nước được tạo ra sau đó được siêu nóng và đưa vào tua-bin. Sau đó, hơi nước đã được sử dụng từ tua-bin được đưa qua bộ ngưng tụ của tua-bin, nơi hơi nước được ngưng tụ và nước ngưng tụ này sau đó được làm ấm trước trong bộ làm nóng nước cấp và sau đó được đưa lại vào nồi hơi.

Nó được đặt trong đường đi của khí thải giữa lối ra từ nồi hơi và lối vào ống khói. Trong đó, một số lượng lớn ống nhỏ đường kính mỏng được đặt giữa hai đầu. Khí thải chảy bên ngoài ống thường theo hướng ngược chiều.

Quá trình truyền nhiệt trong Economizer, Evaporator và Superheater

Truyền nhiệt cho nước trong nồi hơi xảy ra trong 3 chế độ khác nhau, như được hiển thị trong hình dưới đây. Nước ban đầu được làm nóng cảm giác trong economizer ở pha lỏng ở một áp suất nhất định từ trạng thái 4 đến trạng thái 5 (xem sơ đồ dưới đây) cho đến khi nó trở thành chất lỏng bão hòa.
Nó sau đó được gửi đến evaporator, nơi chất lỏng bão hòa này được đun sôi liên quan đến sự thay đổi pha từ 5 đến 6 bằng cách hấp thụ nhiệt tiềm ẩn của quá trình bay hơi, ở áp suất cụ thể đó.

Bây giờ, hơi bão hòa ở trạng thái 6 được làm nóng thêm trong superheater, để đưa nó đến trạng thái 1, tức là ở dạng khí hoặc hơi. Đối với khối lượng đơn vị của chất lỏng, phương trình truyền nhiệt trong 3 loại bộ trao đổi nhiệt được đưa ra bởi,
QEconomizer = h5 – h4
QEvaporator = h6 – h5
QSuperheater = h1 – h6
Trong 3 thành phần bộ trao đổi nhiệt chính này, chỉ có economizer hoạt động mà không tiêu thụ nhiên liệu, và do đó nó là một trong những thiết bị quan trọng và kinh tế nhất trong nhà máy nhiệt điện.

Các loại Economizer

Economizer ống có gill CI

Các economizers ống có gill được làm từ gang, được chế tạo bằng cách sử dụng gill gang phân loại, có các đặc điểm sau,

1. Hiệu suất tối ưu cao do tiếp xúc đúng cách giữa gill và ống.

2. Thường được sử dụng trong các nhà máy có khí thải nhiễm độc do chất lượng nhiên liệu đốt.

Economizer ống có gill tròn

Được làm bằng thép mềm được chế tạo với gill vuông và tròn, được hàn trên ống thép liền mạch, có đặc điểm,

1. Tiếp xúc đúng cách giữa ống và gill được đảm bảo để đạt hiệu suất tối ưu.

Economizer ống cuộn

Các loại này thường được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện và các đơn vị xử lý lớn. Các economizers ống cuộn này được chế tạo từ ống thép liền mạch, có các đặc điểm sau,

1. Rất hiệu quả trong việc thu hồi nhiệt từ khí.

2. Chiếm rất ít không gian.

Economizer ống có gill ngang

Trong đó, ống thép liền mạch được hàn kín với gill ngang để tạo thành một bộ lắp ráp hoàn chỉnh của economizer để truyền nhiệt, có các đặc điểm sau,

1. Chăm sóc đúng cách để đảm bảo tiếp xúc giữa gill và ống để truyền nhiệt hoàn hảo.

2. Chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện.

Các loại Economizer dựa trên hiệu suất nồi hơi