Co je Economiser v tepelné elektrárně?

Definice ekonomizéru

Ekonomizér je mechanické zařízení používané jako výměník tepla pro předehřev tekutiny k snížení spotřeby energie. V parním kotli se jedná o výměník tepla, který zahřívá tekutiny nebo využívá zbytkové teplo z hořacích produktů, tedy spalin, v tepelné elektrárně, než jsou uvolněny komínem. Spaliny jsou výfukové plyny produkované v elektrárnách, které se skládají převážně z dusíku, oxidu uhličitého, vodní páry, sazí, oxidu uhelnatého atd.

Tedy ekonomizér v tepelných elektrárnách slouží k efektivizaci procesu výroby elektrické energie, jak naznačuje název zařízení. Získané teplo se pak používá k předehřátí vody do kotle, která se nakonec převede na přehřátý párový plyn. Tím se ušetří palivo a efektivizuje proces významnou měrou, protože ve skutečnosti shromažďujeme odpadní teplo a využíváme ho tam, kde je potřeba. Dnes však, kromě toho, lze dostupné teplo v výfukových spalinách efektivně získat pomocí vzduchového předehřevače, který je nezbytný ve všech kotlích s mletým uhlím.

Princip fungování

Jak je znázorněno na obrázku výše, spaliny vysoce obsahující teplo vycházejí z topky parního kotle. Funkcí ekonomizéru v tepelné elektrárně je získat část tepla z této spaliny, která by jinak unikla komínem, a využít ji k ohřevu vody do kotle. Jedná se jednoduše o výměník tepla, kde horké spaliny jsou na straně obalu a voda na straně trubek s rozšířenou výměnnou plochou, jako jsou ploutev nebo žábry.

Ekonomizéry v tepelných elektrárnách musí být navrženy s ohledem na objem a teplotu spalin, maximální tlakový pokles při průchodu komínem, druh paliva používaného v kotli a množství energie, které je třeba získat.

Když se voda v parním kotli vaří, vzniká pára, která je pak přehřátá a posílána do turbín. Poté, co pára opustí lopatky turbíny, projde kondenzérem páry, kde se kondenzuje, a tato kondenzovaná voda je pak předehřáta nejprve v předehřevači vody a pak znovu podávána do kotle.

Nachází se v cestě spalin mezi východem z kotlu a vchodem do komínu. V tomto zařízení je umístěno velké množství tenkostěnných trubiček malého průměru mezi dvěma hlavičkami. Spaliny proudí vně trubek obvykle protisměrně.

Typy ekonomizérů

Ocelový trubkový ekonomizér s ploutvemi

Ocelové trubkové ekonomizéry s ploutvemi jsou vyrobeny z litiny, která je vyráběna pomocí odlevených ploutví, a mají následující vlastnosti:

• Vysoká optimální efektivita díky správnému kontaktu ploutví s trubkami.

• Běžně používány v elektrárnách, kde se generují intoxikované spaliny kvůli kvalitě spalovaného paliva.

Ocelový trubkový ekonomizér s kulatými ploutvemi

Tento typ je vyroben z mírně legované oceli s čtvercovými a kulatými ploutvemi, svářenými na bezšvové trubky z uhlíkové oceli, a má následující vlastnost:

Pro optimální efektivitu je zajištěn správný kontakt mezi trubkami a ploutvemi.

Svinutý trubkový ekonomizér

Tyto jsou používány převážně v tepelných elektrárnách a velkých zpracovatelských jednotkách. Tyto svinuté trubkové ekonomizéry jsou vyrobeny z bezšvové uhlíkové oceli a mají následující vlastnosti:

• Jsou velmi efektivní při získávání tepla ze spalin.

• Zabírají velmi málo místa.

Horizontální trubkový ekonomizér s ploutvemi

Tento typ je vyroben z bezšvové ocelové trubky, která je svářena s horizontálními ploutvemi, aby vytvořila kompletní souhrn ekonomizéru pro přenos tepla, a má následující vlastnosti:

• Správná péče o kontakt ploutví s trubkami pro dokonalý přenos tepla.

• Tyto jsou hlavně používány v tepelných elektrárnách.

Nekondenzující vs. Kondenzující

Nekondenzující ekonomizéry se používají v uhlíkových elektrárnách k prevenci kyselé korozí, zatímco kondenzující ekonomizéry, používané v elektrárnách s přírodním plynem, zvyšují efektivitu ochlazováním spalin pod jejich bod kondenzace.

Aplikace a výhody

Používají se ve všech moderních elektrárnách. Použití ekonomizéru vede ke snížení spotřeby paliva, zvyšuje rychlost párování a efektivitu kotle.

Některé běžné aplikace ekonomizérů jsou uvedeny níže:

• V parních elektrárnách zachycuje odpadní teplo ze spalin z komínu (spalin) a přenáší ho do vody do kotle.

• V HVAC (topení, ventilace a klimatizace) mohou využít chladný venkovní vzduch k chlazení interiéru budovy, čímž ušetří energii.

• Refrigerační systémy: Toto se běžně používá v průmyslové refrigerační technologii, kde je klíčová kompresní refrigerační technologie. Systémy s ekonomizéry se snaží vytvářet část chladicí práce pod vysokým tlakem, což je stav, kdy jsou kompresory obvykle efektivnější.

Výhody a přínosy ekonomizéru

Výhody ekonomizéru zahrnují:

• Získává více tepla ze spalin, než je schopen obyčejný vzduchový předehřevač.

• Díky rostoucím cenám paliva jsou všechny elektrárny pod tlakem zvyšovat efektivitu kotle. Použitím ekonomizéru lze tento tlak minimalizovat.

• V elektrárnách, kde se nepoužívá, je nutné velké množství vody k ochlazení spalin před desulfurizací, což lze minimalizovat použitím ekonomizérů.

• Efektivita elektrárny se snižuje, když je potřeba párového vzduchového předehřevače.