Hvad er Economiser i en termisk kraftværk?

Økonomiser Definition

En økonomiser er en mekanisk enhed, der bruges som varmeveksler ved at forvarme en væske for at reducere energiforbruget. I en dampkedel er det en varmeveksler, der opvarmer væsker eller genindvinder restvarme fra forbrændingsprodukter, dvs. røg i termiske kraftværker, før de slippes ud gennem skorstenen. Røg er forbrændingsafgifter, der produceres i kraftværker, og består hovedsagelig af kvælstof, kulstofdioxid, damp, soot, kulbrinter mv.

Derfor bruges økonomisere i termiske kraftværker til at økonomisere processen med elektricitetsproduktion, som navnet på enheden antyder. Den genindvundne varme bruges derefter til at forvarme kedelevandet, der til sidst vil blive konverteret til overhettet damp. Derved spares der på brændstofforbruget og økonomiseres processen i høj grad, da vi i virkeligheden samler spildvarme og anvender den, hvor den er nødvendig. I dag kan imidlertid varmen, der findes i udstødelsesrøg, også økonomisk genindvindes ved hjælp af luftforvarmere, som er afgørende i alle pulverkul-kedler.

Arbejdsgang

Som vist på figuren ovenfor, bærer røg, der kommer ud af dampkedelens ovn, meget varme. Økonomiserens funktion i et termisk kraftværk er at genindvinde noget af varmen, der føres væk i røgen op ad skorstenen, og anvende den til at opvarme kedelevandet til kedlen. Det er en simpel varmeveksler, hvor der er varm røg på skjoldsidens side og vand på rørside med forlænget varmesoverflade som fjer eller gillar.

Økonomisere i termiske kraftværker skal dimensioneres i forhold til volumen og temperaturen af røg, maksimalt trykfald over skorstenen, hvilket brændsel der bruges i kedlen, og hvor meget energi der skal genindvindes.

Når vand kedes i en dampkedel, produceres damp, der derefter overhettes, og sendes videre til turbine. Derefter sendes den udnyttede damp fra turbinens blad, gennem dampturbinens kondensator, hvor dampen kondenseres, og dette kondenseret vand forvarmes først i kedelevvandforvarmer og derefter i økonomiseren, inden det feedes tilbage i kedlen.

Den placeres i røgpassagen mellem udgangen fra kedlen og indgangen til skorstenen. Her placeres et stort antal små diameter, tyndvæggede rør mellem to hoveder. Røgen strømmer uden for rørerne normalt i modstrøm.

Typer af Økonomisere

CI Gill-rør-økonomiser

Gill-rør-økonomisere er lavet af guddel, der er fremstillet med guddelfiner, og har følgende egenskaber:

• Høj optimal effektivitet på grund af korrekt kontakt mellem giller og rør.

• Almindeligt anvendt i anlæg, hvor forurenede røg produceres pga. kvaliteten af brændstoffet, der bruges.

Rund Gill-rør-økonomiser

Dette er lavet af mild stål, fabrikeret med kvadratiske og runde finner, svaret på karbonstål ubrudte rør, og har følgende egenskab:

Korrekt kontakt mellem rør og finner er sikret for optimal effektivitet.

Spiralrør-økonomiser

Disse anvendes mest i termiske kraftværker og store behandlingsanlæg. Disse spiralrør-økonomisere er fabrikeret af karbonstål ubrudte rør, og har følgende egenskaber:

• De er meget effektive i at genindvinde varme fra gasser.

• Optager meget lidt plads.

Vandret Gill-rør-økonomiser

Her er karbonstål ubrudte rør, laserede sammen med vandrette finner, til at danne en kompleks økonomiser til varmeoverførsel, og har følgende egenskaber:

• Korrekt omsorg er taget for at lave kontakt mellem finner og rør for perfekt varmeoverførsel.

• Disse anvendes hovedsageligt i termiske kraftværker.

Ikke-kondensering vs. Kondensering

Ikke-kondenserede økonomisere bruges i kulbrændende anlæg for at forhindre syreskoriation, mens kondenserede økonomisere, der bruges i naturgas-anlæg, forbedrer effektiviteten ved at køle røg under deres kondensationpunkt.

Anvendelser og Fordele

Det bruges i alle moderne anlæg. Brugen af økonomiser resulterer i besparelse af brændstofforbrug, øger dampningsfrekvensen og kedlens effektivitet.

Nogle af de almindelige anvendelser af økonomiser er givet nedenfor:

• I dampkraftværker fanger den spildvarme fra kedlens skorsteengasser (røg) og overfører den til kedlevandet.

• Luftside-økonomisere i HVAC (Opvarmning, Ventilation og Klimaanlæg) kan spare energi i bygninger ved at bruge kølig friske luft som en måde at køle det indre rum på.

• Køling: Dette anvendes ofte i industriel køling, hvor dampkomprimering er afgørende. Systemer med økonomisere har til formål at producere en del af kølingsarbejdet under høje tryk, hvori gascompressorer normalt er mere effektive.

Fordele og Gavn af Økonomiser

Fordele ved en økonomiser inkluderer:

• Den genindvinder mere varme fra røg, som en normal luftforvarmer ikke kan.

• På grund af stigende brændselspriser, står alle kraftværker under pres for at øge kedlens effektivitet. Ved at bruge økonomiser kan dette pres minimiseres.

• I kraftværker, hvor den ikke anvendes, kræves stor mængde vand til at køle røg, før desulfurering, hvilket minimiseres ved at bruge økonomisere.

• Effektiviteten af kraftværket reduceres, når damp-luft-forvarmer kræver damp.