Què és un Economitzador en una Central Tèrmica?

Definició d'economitzador

Un economitzador és un dispositiu mecànic que s'utilitza com a intercanviador de calor per preescalfar un fluid per reduir el consum d'energia. En una caldera de vapor, és un dispositiu intercanviador de calor que escalfa fluids o recupera el calor residual del producte de combustió, és a dir, els gasos de fum en una central tèrmica abans de ser lliurats a través de la xemeneia. Els gasos de fum són els gasos d'exhaust de combustió produïts a les centrals elèctriques i consisteixen principalment en nitrògen, diòxid de carboni, vapor d'aigua, fulig, monòxid de carboni, etc.

Per tant, l'economitzador en les centrals tèrmiques, s'utilitza per optimitzar el procés de generació d'energia elèctrica, com indica el nom del dispositiu. El calor recuperat es utilitza per preescalfar l'aigua d'alimentació de la caldera, que finalment es convertirà en vapor superescalfat. Així, es fa un estalvi en el consum de combustible i s'optimitza el procés en gran mesura, ja que es recull essencialment el calor residu i s'aplica on es necessita. Avui en dia, no obstant això, a més d'això, el calor disponible en els gasos de fum d'exhaust es pot recuperar econòmicament utilitzant un preescalfador d'aire, que és essencial en totes les calderes de carbó pulveritzat.

Principi de funcionament

Com es mostra a la figura anterior, els gasos de fum que surten de la fornacera de la caldera de vapor porten molt de calor. La funció de l'economitzador en una central tèrmica és recuperar part del calor transportat pels gasos de fum cap a la xemeneia i utilitzar-lo per escalfar l'aigua d'alimentació a la caldera. És simplement un intercanviador de calor amb gasos de fum calents al costat de la carcassa i aigua al costat de la tuberia, amb una superfície de càlida ampliada com a alets o branquies.

Els economitzadors en centrals tèrmiques han de tenir una mida adequada pel volum i la temperatura dels gasos de fum, la pressió màxima de caiguda passant per la xemeneia, el tipus de combustible utilitzat a la caldera i la quantitat d'energia que s'ha de recuperar.

Quan l'aigua es bull a la caldera de vapor, es produeix vapor, que després es superescalfa i es passa a les turbinas. Després, el vapor exhaurit de les paletes de la turbina es passa a través del condensador de vapor de la turbina, on el vapor es condensa, i aquesta aigua condensada es preescalfa primer en el preescalfador d'aigua d'alimentació i després se li torna a alimentar a la caldera.

Es col·loca en el pas dels gasos de fum entre la sortida de la caldera i l'entrada a la xemeneia. En aquest, es col·loquen un gran nombre de tubs de petit diàmetre i parets fines entre dos caps. Els gasos de fum fluixen fora dels tubs, normalment en contrafluix.

Tipus d'economitzadors

Economitzador de tubs aletats de ferro fundit

Els economitzadors de tubs aletats de ferro fundit estan fabricats de ferro fundit, fabricats amb alets de ferro fundit classificades, i tenen les següents característiques:

• Alta eficiència òptima degut al contacte adequat de les aletes amb els tubs.

• S'utilitzen comunament en plantes on es genera gas de fum intoxicat degut a la qualitat del combustible cremat.

Economitzador de tubs aletats rodons

Aquest es fa de ferro dolç fabricat amb alets quadrades i rodones, soldades a tubs de ferro carbonós sense costura, i té la característica següent:

Es garanteix un contacte adequat entre els tubs i les aletes per una eficiència òptima.

Economitzador de tubs enrulletats

Aquests s'utilitzen principalment en centrals tèrmiques i grans unitats de processament. Aquests economitzadors de tubs enrulletats estan fabricats amb tubs de ferro carbonós sense costura, i tenen les següents característiques:

• Són molt eficients en la recuperació del calor dels gasos.

• Ocupen molt poc espai.

Economitzador de tubs aletats horitzontals

En aquest, el tub de ferro carbonós sense costura està soldat amb aletes horitzontals per formar un conjunt complet d'economitzador per a la transferència de calor, amb les següents característiques:

• Es pren el proper cuidat per assegurar el contacte de les aletes amb els tubs per a una transferència de calor perfecta.

• S'utilitzen principalment en centrals tèrmiques.

No condensable vs. Condensable

Els economitzadors no condensables s'utilitzen en centrals de carbó per prevenir la corrosió per àcid, mentre que els economitzadors condensables, utilitzats en centrals de gas natural, milloren l'eficiència refredant els gasos de fum per sota del seu punt de condensació.

Aplicacions i avantatges

S'utilitza en totes les plantes modernes. L'ús d'un economitzador resulta en un estalvi en el consum de combustible, augmenta la velocitat de vaporització i l'eficiència de la caldera.

Algunes de les aplicacions comunes de l'economitzador són les següents:

• En les centrals de vapor, captura el calor residu dels gasos de fum de la caldera (gasos de fum) i ho transfeix a l'aigua d'alimentació de la caldera.

• Els economitzadors HVAC (Calefacció, Ventilació i Aire Condicionat) poden estalviar energia als edificis utilitzant l'aire exterior fred com a mitjà de refrigeració de l'espai interior.

• Refrigeració: Això és comú en la refrigeració industrial on la refrigeració per compressió de vapor és essencial. Els sistemes amb economitzadors tenen com objectiu produir part de la treball de refrigeració a pressions altes, en condicions en què els compressors de gas solen ser més eficients.

Avantatges i beneficis de l'economitzador

Els avantatges d'un economitzador inclouen:

• Recupera més calor dels gasos de fum que un preescalfador d'aire normal no pot fer.

• Degut a l'augment dels preus del combustible, totes les centrals elèctriques estan sota pressió per augmentar l'eficiència de les calderes. Utilitzant un economitzador, aquesta pressió es pot minimitzar.

• En les centrals on no s'utilitza, es requereix una gran quantitat d'aigua per refredar els gasos de fum abans de la desulfurització, el que es minimitza utilitzant economitzadors.

• L'eficiència de la central disminueix quan el preescalfador d'aire necessita vapor.