در داودهی آب و بخار کوره اجزای مختلفی وجود دارد و ما باید با برخی از اجزای ضروری این مدارها آشنا باشیم. این اجزا عبارتند از اقتصادساز، طبلههای کوره، لولههای آب و سوپر هیتر.
اقتصادساز یک تبادلگر حرارتی است که حرارت را از گاز فلیو گرفته و دماي آب ورودی که از داودهی آب مشترک میآید به حدود دمای اشباع متناظر با فشار کوره افزایش میدهد.
پرت کردن گازهای فلیو با دمای بالا به جو شامل تلفات انرژی زیادی است. با استفاده از این گازها در گرم کردن آب ورودی، کارایی و اقتصادی بیشتری حاصل میشود و بنابراین تبادلگر حرارتی "اقتصادساز" نامیده میشود.
از لحاظ ساختاری، اقتصادساز مجموعهای از المانهای لولهای خالی است که آب ورودی از آن عبور میکند. بیرون لولهها توسط گازهای فلیو گرم میشوند. تعداد بیشتر لولههای آب سطح بیشتری برای تبادل حرارت فراهم میکند. تعداد لولهها و مقطع عرضی آنها بر اساس پارامترهای کوره طراحی شدهاند.
در نمودار T-S بالا، بخش سایهدار منطقه اقتصادساز را نشان میدهد. حرارت جذب شده توسط آب ورودی با 'Qeco' نشان داده میشود.
یکی دیگر از اجزای ضروری داودهی آب و بخار
مدار طبله کوره است.
دو نوع طبله کوره که در تمام انواع کورهها استفاده میشود عبارتند از طبله بخار و طبله رسوب. هر دو طبله وظایف خاصی دارند.
وظایف طبله بخار در مدار داودهی آب و بخار عبارتند از:
ذخیره آب و بخار به میزان کافی برای برآورده کردن تقاضاهای متغیر بار.
فراهم کردن یک سر و از این طریق کمک به چرخه طبیعی آب از طریق لولههای آب.
جدا کردن بخار از مخلوط آب-بخار که توسط ریزرها تخلیه میشود.
کمک در درمانهای شیمیایی برای حذف O2 محلول و حفظ pH مورد نیاز.
جدا کردن بخار از مخلوطهای دو فازی در طبله بخار:
بخار باید قبل از ترک طبله از مخلوط جدا شود، زیرا:
هر قطره آبی که با بخار همراه میشود شامل مواد محلول است. در سوپر هیتر، آب تبخیر میشود و مواد محلول روی سطح داخلی لولهها تجمع مییابند و مقیاس تشکیل میدهند. این مقیاس عمر سوپر هیترها را کاهش میدهد.
برخی از آلایندههای موجود در قطرات (مثل سیلیکا تبخیر شده) ممکن است روی پرههای توربین تجمع یابند.
یکی از وظایف مهم طبله بخار جداسازی بخار از مخلوط آب-بخار است. در فشار پایین (زیر 20 بار؛ 1 بار = 1.0197 کیلوگرم/سانتیمتر2) جداسازی گرانیتی ساده استفاده میشود. در روش جداسازی گرانیتی، ذرات آب از بخار به دلیل چگالی بالاتر جدا میشوند.
با افزایش فشار درون طبله کوره، چگالی بخار افزایش مییابد، زیرا بخار بسیار قابل فشرده است. بنابراین تفاوت بین چگالی بخار و آب کاهش مییابد. بنابراین جداسازی گرانیتی کارایی کمتری دارد.
بنابراین در طبله بخار کورههای فشار بالا، ترتیبات مکانیکی (معروف به اجزای داخلی طبله یا ترتیبات ضدبخاری) برای جداسازی بخار از آب وجود دارد.
تصویر زیر ترتیبات مختلف ضدبخاری استفاده شده در نیروگاههای گرمایی را نشان میدهد:
باریکهها جداکنندههایی هستند که مخلوط داغ آب-بخار را از بخار خشک جدا میکنند و مسیر هدایت شدهای برای بخار خشک فراهم میکنند.
در جداساز گردشی، مخلوط دو فازی آب-بخار مجاز است در یک مسیر حلقوی حرکت کند و به دلیل نیروهای مرکزگرایی ذرات آب از مخلوط دو فازی جدا میشوند. وانههای کوچک داخل جداساز گردشی ذرات آب تجمع یافته را جمعآوری میکنند.
در اسکربر، مخلوط دو فازی مجاز است در یک مسیر زیگزاگ حرکت کند و مرحله نهایی خشک کردن بخار را فراهم میکند.
بعد از اسکربر، بخار مجاز است از طریق یک صفحه سوراخدار به سوپر هیتر حرکت کند.
طبله رسوب یک سر ستون دیگری است که در پایین کوره قرار دارد و معمولاً در چرخه طبیعی آب از طریق لولههای بخار کمک میکند. طبله رسوب معمولاً شامل آب در دمای اشباع و همچنین مواد رسوبی و آلایندههایی که به عنوان معلقات شناخته میشوند است. به طور دورهای با باز کردن شیر تخلیه، معلقات از طبله خارج میشوند.
اینها نیز برای مدار داودهی آب و بخار کوره
لولههای آب لولههای خالی مستقیم یا خمیدهای هستند که مخلوط آب-بخار در آنها گردش میکند. دو نوع لوله آب وجود دارد: داونکامر و رایزر. این مجموعه داونکامر و رایزر نیز به عنوان تبخیرکننده (یا کوره صحیح) شناخته میشود. در تبخیرکننده، تغییر واقعی حالت از آب به بخار اتفاق میافتد. در نمودار T-S کنار، منطقه تبخیرکننده نشان داده شده است. 'Qeva' حرارت جذب شده توسط تبخیرکننده است. این اغلب حرارت پنهان تبخیر آب است.
همانطور که از نام آن مشخص است، داونکامرها لولههای آبی هستند که از طریق آنها آب از طبله بخار به طبله رسوب (به نمودار مراجعه کنید) میآید. هیچ حباب بخاری نباید با آب اشباع از طبله به داونکامرها حرکت کند. این کاهش تفاوت چگالی و فشار سر برای چرخه طبیعی را میدهد.
