Τι είναι ο Οικονομός σε Θερμοηλεκτρική Εγκατάσταση;

Ορισμός Οικονομίζου

Ο οικονομίζων είναι ένα μηχανικό συστήμα που χρησιμοποιείται ως ανταλλάκτης θερμότητας, προθερμαίνοντας ένα υγρό για να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας. Σε έναν κατερματικό, είναι ένα σύστημα ανταλλαγής θερμότητας που θερμαίνει υγρά ή ανακτά υπόλοιπη θερμότητα από το προϊόν καύσης, δηλαδή τα κατερματικά αέρια, σε θερμοηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο πριν από την αποβολή τους μέσω του καμίνου. Τα κατερματικά αέρια είναι τα αέρια εξαστράγγισης καύσης που παράγονται στα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας και αποτελούνται κυρίως από αζώτο, διοξείδιο του άνθρακα, ατμό νερού, οπί, μονοξείδιο του άνθρακα κλπ.

Επομένως, ο οικονομίζων σε θερμοηλεκτροπαραγωγικά εργοστάσια, χρησιμοποιείται για την οικονομία της διαδικασίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπως είναι δηλαδή ευνοϊκός ο όρος του συστήματος. Η ανακτηθείσα θερμότητα χρησιμοποιείται για την προθέρμανση του υγρού που φέρεται στον κατερματικό, το οποίο θα μετατραπεί τελικά σε υπερθερμοσμένο ατμό. Έτσι, εξοικονομούμε στην κατανάλωση καυσίμου και οικονομούμε τη διαδικασία σε μεγάλο βαθμό, καθώς συσσωρεύουμε την απορριφθείσα θερμότητα και την εφαρμόζουμε όπου απαιτείται. Ωστόσο, σήμερα, εκτός αυτού, η θερμότητα που είναι διαθέσιμη στα κατερματικά αέρια μπορεί να ανακτηθεί οικονομικά χρησιμοποιώντας προθερμαντή αέρα, ο οποίος είναι απαραίτητος σε όλους τους κατερματικούς που λειτουργούν με πιστωμένο άνθρακα.

Αρχή Λειτουργίας

Όπως φαίνεται στο σχήμα παραπάνω, τα κατερματικά αέρια που βγαίνουν από την καμίνα του κατερματικού φέρουν πολύ θερμότητα. Η λειτουργία του οικονομίζοντος σε θερμοηλεκτροπαραγωγικό εργοστάσιο είναι να ανακτήσει μέρος της θερμότητας που φέρονται μαζί με τα κατερματικά αέρια πριν από την αποβολή τους μέσω του καμίνου και να την εκμεταλλευτεί για τη θέρμανση του υγρού που φέρεται στον κατερματικό. Είναι απλώς ένας ανταλλάκτης θερμότητας με ζεστά κατερματικά αέρια στην πλευρά του κάλυμμα και νερό στην πλευρά των αγωγών με επεκταμένη επιφάνεια θερμαντική, όπως πτέρυγες ή αγκίστρια.

Οι οικονομίζοντες σε θερμοηλεκτροπαραγωγικά εργοστάσια πρέπει να σχεδιαστούν με βάση το όγκο και τη θερμοκρασία των κατερματικών αερίων, τη μέγιστη πίεση που πέφτει μέσω του καμίνου, το είδος καυσίμου που χρησιμοποιείται στον κατερματικό και πόση ενέργεια πρέπει να ανακτηθεί.

Όταν το νερό βράζει στον κατερματικό, παράγεται ατμός, ο οποίος στη συνέχεια υπερθερμαίνεται και μετά περνάει στους τουρμπίνες. Στη συνέχεια, ο εξαντλημένος ατμός από τις πτέρυγες των τουρμπίνων, περνάει μέσω του ψυχτήρα ατμού της τουρμπίνης, όπου ο ατμός συμπυκνώνεται και αυτό το συμπυκνωμένο νερό στη συνέχεια προθερμαίνεται πρώτα στον θερμαντή του υγρού που φέρεται και στη συνέχεια στον οικονομίζοντα πριν από την ανακύκλωσή του στον κατερματικό.

Τοποθετείται στον διάδρομο των κατερματικών αερίων μεταξύ της έξοδου από τον κατερματικό και της είσοδου στον καμίνο. Σε αυτό, μια μεγάλη ποσότητα λεπτού διαμέτρου, λεπτοτοίχων αγωγών τοποθετείται μεταξύ δύο κεφαλιών. Τα κατερματικά αέρια ρέουν εκτός των αγωγών συνήθως σε αντίθετη ροή.

Τύποι Οικονομίζοντα

Οικονομίζων με Πτέρυγες από Σίδηρο Χυτό

Οι οικονομίζοντες με πτέρυγες από σίδηρο χυτό κατασκευάζονται από σίδηρο χυτό, που κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας πτέρυγες από σίδηρο χυτό, και έχουν τα εξής χαρακτηριστικά,

• Υψηλή βέλτιστη απόδοση λόγω της κατάλληλης επαφής των πτερύγων με τους αγωγούς.

• Συνηθίζεται να χρησιμοποιείται σε εγκαταστάσεις όπου παράγονται κατερματικά αέρια που είναι μολυσμένα λόγω της ποιότητας του καυσίμου που καίγεται.

Οικονομίζων με Κυκλικές Πτέρυγες

Αυτό κατασκευάζεται από μαλακό σίδηρο με τετραγωνικές και κυκλικές πτέρυγες, συγκολλημένες σε ομαλούς αγωγούς από άνθρακα, και έχει το εξής χαρακτηριστικό,

Η κατάλληλη επαφή μεταξύ των αγωγών και των πτερύγων εξασφαλίζεται για βέλτιστη απόδοση.

Οικονομίζων τύπου Συνεχούς Αγωγού

Αυτοί χρησιμοποιούνται συχνά σε θερμοηλεκτροπαραγωγικά εργοστάσια και μεγάλες ενότητες επεξεργασίας. Αυτοί οι οικονομίζοντες τύπου συνεχούς αγωγού κατασκευάζονται από ομαλούς αγωγούς από άνθρακα, και έχουν τα εξής χαρακτηριστικά,

• Είναι πολύ αποτελεσματικοί στην ανάκτηση θερμότητας από τα αέρια.

• Καταλαμβάνουν πολύ μικρό χώρο.

Οικονομίζων με Οριζόντιες Πτέρυγες

Σε αυτό, οι ομαλοί αγωγοί από άνθρακα συγκολλούνται - ώμιστοι με οριζόντιες πτέρυγες για να σχηματίσουν έναν ολοκληρωμένο συναρμολόγη οικονομίζοντα για μεταφορά θερμότητας, και έχουν τα εξής χαρακτηριστικά,

• Λαμβάνεται κατάλληλη προσοχή για την επαφή των πτερύγων με τους αγωγούς για τέλεια μεταφορά θερμότητας.

• Χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμοηλεκτροπαραγωγικά εργοστάσια.

Μη Συμπυκνωτικός vs. Συμπυκνωτικός

Οι μη συμπυκνωτικοί οικονομίζοντες χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις που λειτουργούν με άνθρακα για την πρόληψη της οξειδωτικής διάβρωσης, ενώ οι συμπυκνωτικοί οικονομίζοντες, που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις με φυσικό αέριο, βελτιώνουν την απόδοση ψύχοντας τα κατερματικά αέρια κάτω από το σημείο συμπύκνωσής τους.

Εφαρμογές και Πλεονεκτήματα

Χρησιμοποιείται σε όλες τις σύγχρονες εγκαταστάσεις. Η χρήση του οικονομίζοντα οδηγεί σε οικονομία στην κατανάλωση καυσίμου, αυξάνει την ταχύτητα ατμοπαραγωγής και την απόδοση του κατερματικού.

Κάποιες από τις κοινές εφαρμογές του οικονομίζοντα είναι οι εξής:

• Σε θερμοηλεκτροπαραγωγικά εργοστάσια, ανακτά την απορριφθείσα θερμότητα από τα κατερματικά αέρια του καμίνου (κατερματικά αέρια) και τη μεταφέρει στο υγρό που φέρεται στον κατερματικό.

• Οι οικονομίζοντες στον αέρα των συστημάτων HVAC (Θέρμανση, Αερισμός και Ψύξη) μπορούν να εξοικονομήσουν ενέργεια σε κτίρια χρησιμοποιώντας τον ψυχρό εξωτερικό αέρα ως μέσο ψύξης του εσωτερικού χώρου.

• Ψύξη: Αυτό χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανική ψύξη όπου η ψύξη με συμπίεση ατμού είναι απαραίτητη. Συστήματα με οικονομίζοντα αποσκοπούν να παράγουν μέρος της εργασίας ψύξης σε υψηλές πίεσεις, συνθήκες στις οποίες οι κομπρέσορες αερίων είναι συνήθως πιο αποδοτικοί.