Was ist ein Economiser in einem thermischen Kraftwerk?

Wirtschaftlichkeit Definition

Ein Wirtschaftler ist ein mechanisches Gerät, das als Wärmetauscher verwendet wird, um eine Flüssigkeit vorzuwärmen und den Energieverbrauch zu reduzieren. In einem Dampfkessel ist es ein Wärmetauscher, der Flüssigkeiten erwärmt oder Restwärme aus dem Verbrennungsprodukt, also den Rauchgasen in einem thermischen Kraftwerk, vor dem Ablassen durch den Schornstein zurückgewinnt. Rauchgase sind die Verbrennungsausgasen, die in Kraftwerken hauptsächlich aus Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf, Ruß und Kohlenmonoxid bestehen.

Daher wird der Wirtschaftler in thermischen Kraftwerken verwendet, um den Prozess der elektrischen Energieerzeugung zu optimieren, wie der Name des Geräts nahelegt. Die gewonnene Wärme wird dann verwendet, um das Speisewasser des Kessels vorzuwärmen, das letztendlich zu überhitztem Dampf umgewandelt wird. Dadurch wird der Brennstoffverbrauch gespart und der Prozess in großem Maße optimiert, da wir im Grunde genommen die Abwärme sammeln und dort anwenden, wo sie benötigt wird. Heutzutage kann jedoch zusätzlich zur Vorwärmung des Speisewassers die verfügbare Wärme in den Abgasen wirtschaftlich mit Hilfe eines Luftvorwärmers zurückgewonnen werden, was in allen Pulverkohlekraftwerken unerlässlich ist.

Funktionsprinzip

Wie in der obigen Abbildung dargestellt, enthalten die Rauchgase, die aus dem Dampfkesselofen kommen, viel Wärme. Die Funktion des Wirtschaftlers in einem thermischen Kraftwerk besteht darin, einen Teil der Wärme, die mit den Rauchgasen durch den Schornstein abgeführt wird, zu erneuern und diese für die Vorwärmung des Speisewassers des Kessels zu nutzen. Es handelt sich einfach um einen Wärmetauscher, bei dem heißes Rauchgas auf der Gehäuseseite und Wasser auf der Rohrseite mit erweiterten Wärmeübertragungsflächen wie Flossen oder Kiemen vorhanden ist.

Wirtschaftler in thermischen Kraftwerken müssen nach dem Volumen und der Temperatur der Rauchgase, dem maximalen Druckabfall am Schornstein, dem verwendeten Brennstoff im Kessel und der Menge der zurückzugewinnenden Energie dimensioniert werden.

Wenn Wasser in einem Dampfkessel erhitzt wird, wird Dampf erzeugt, der dann überhitzt wird und anschließend an die Turbinen weitergeleitet wird. Der erschöpfte Dampf von den Turbinenschaufeln wird dann durch den Dampfkondensator der Turbine geleitet, in dem der Dampf kondensiert wird. Dieses kondensierte Wasser wird dann zuerst im Speisewasserheizer und danach im Wirtschaftler vorgewärmt, bevor es wieder in den Kessel eingespeist wird.

Er wird im Durchgang der Rauchgase zwischen dem Ausgang des Kessels und dem Eingang des Schornsteins platziert. Hier werden eine große Anzahl von dünnwandigen Rohren kleiner Durchmesser zwischen zwei Kopfstücken angeordnet. Die Rauchgase fließen normalerweise außerhalb der Rohre in Gegenstromrichtung.

Arten von Wirtschaftlern

Geflügeltes Rohr-Wirtschaftler aus Gusseisen (CI)

Die geflügelten Rohr-Wirtschaftler aus Gusseisen werden aus Gusseisen hergestellt, das mit gestaffelten Gusseisenflossen gefertigt wird, und haben folgende Merkmale:

• Hohe optimale Effizienz aufgrund der geeigneten Kontaktfläche zwischen Flossen und Rohren.

• Wird häufig in Anlagen eingesetzt, in denen infizierte Rauchgase aufgrund der Brennstoffqualität erzeugt werden.

Rundgefütterter Rohr-Wirtschaftler

Dieser wird aus mildem Stahl hergestellt, mit quadratischen und runden Flossen, die an nahtlosen Kohlenstoffstahlrohren geschweißt werden, und hat folgendes Merkmal:

Es wird sichergestellt, dass der Kontakt zwischen den Rohren und den Flossen optimal ist, um die Effizienz zu maximieren.

Geschlängelter Rohr-Wirtschaftler

Diese werden hauptsächlich in thermischen Kraftwerken und großen Verarbeitungseinheiten verwendet. Diese geschlängelten Rohr-Wirtschaftler werden aus nahtlosem Kohlenstoffstahl hergestellt und haben folgende Merkmale:

• Sie sind sehr effektiv bei der Wärmerückgewinnung aus Gasen.

• Beanspruchen sehr wenig Platz.

Horizontal geflügelter Rohr-Wirtschaftler

Hierbei handelt es sich um nahtlose Kohlenstoffstahlrohre, die mit horizontalen Flossen verschweißt sind, um eine vollständige Wirtschaftleranordnung für die Wärmeübertragung zu bilden, und hat folgende Merkmale:

• Es wird darauf geachtet, dass der Kontakt zwischen den Flossen und den Rohren für eine optimale Wärmeübertragung gewährleistet ist.

• Diese werden hauptsächlich in thermischen Kraftwerken verwendet.

Nicht-Kondensierend vs. Kondensierend

Nicht-kondensierende Wirtschaftler werden in Kohlekraftwerken verwendet, um Säurekorrosion zu verhindern, während kondensierende Wirtschaftler, die in Erdgas-Kraftwerken eingesetzt werden, die Effizienz durch die Kühlung der Rauchgase unter ihren Kondensationspunkt verbessern.

Anwendungen und Vorteile

Er wird in allen modernen Anlagen verwendet. Die Verwendung eines Wirtschaftlers führt zu einer Einsparung des Brennstoffverbrauchs, erhöht die Dampferzeugungsrate und die Kesselwirkungsgrad.

Einige der gängigen Anwendungen von Wirtschaftlern sind unten aufgeführt:

• In Dampfkraftwerken fängt er die Abwärme aus den Kesselabgasen (Rauchgasen) ein und überträgt sie auf das Speisewasser des Kessels.

• Luftseitige Wirtschaftler in HVAC-Systemen (Heizung, Lüftung und Klimaanlage) können Energie in Gebäuden sparen, indem sie kühle Außenluft verwenden, um den Innenraum abzukühlen.

• Kühlung: Dies wird häufig in industrieller Kältetechnik eingesetzt, wo Verdampfungskälteanlagen essentiell sind. Systeme mit Wirtschaftlern zielen darauf ab, einen Teil der Kältearbeit unter hohen Drücken zu produzieren, in denen Gasverdichter normalerweise effizienter sind.

Vorteile und Nutzen des Wirtschaftlers

Die Vorteile eines Wirtschaftlers beinhalten:

• Er gewinnt mehr Wärme aus den Rauchgasen, als dies ein normaler Luftvorwärmer tun kann.

• Aufgrund steigender Brennstoffpreise stehen alle Kraftwerke unter Druck, den Kesselleistungswirkungsgrad zu erhöhen. Durch die Verwendung eines Wirtschaftlers kann dieser Druck minimiert werden.

• In Kraftwerken, in denen kein Wirtschaftler verwendet wird, wird eine große Menge Wasser benötigt, um die Rauchgase abzukühlen.

• Dies wird durch die Verwendung von Wirtschaftlern minimiert, insbesondere vor der Entschwefelung.

• Der Leistungswirkungsgrad des Kraftwerks sinkt, wenn ein Dampfluftvorwärmer Dampf benötigt.