چیست اقتصادکننده در نیروگاه گرماتولیدی

تعریف اکونومایزر

اکونومایزر دستگاه مکانیکی است که به عنوان تبادل‌گر حرارتی عمل می‌کند و با پیش‌گرم کردن مایع، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. در یک کتری بخار، این دستگاه یک تبادل‌گر حرارتی است که مایعات را گرم می‌کند یا حرارت باقی‌مانده از محصولات سوخت‌سوزی (یعنی گازهای دودکش) را در نیروگاه‌های گرمایی قبل از آزاد شدن از طریق شومینه بازیابی می‌کند. گازهای دودکش، گازهای خروجی از فرآیند سوخت‌سوزی در نیروگاه‌ها هستند که عمدتاً شامل نیتروژن، دی‌اکسید کربن، بخار آب، ذرات کربن و یک‌اکسید کربن می‌باشند.

بنابراین، اکونومایزر در نیروگاه‌های گرمایی برای صرفه‌جویی در فرآیند تولید برق الکتریکی استفاده می‌شود، همان‌طور که نام دستگاه نیز نشان می‌دهد. حرارت بازیابی شده به نوبه خود برای پیش‌گرم کردن آب ورودی کتری استفاده می‌شود که در نهایت به بخار فوق‌گرم تبدیل خواهد شد. بنابراین، مصرف سوخت کاهش یافته و فرآیند به طور قابل توجهی صرفه‌جویی می‌شود، زیرا ما اساساً حرارت ضایعه را جمع‌آوری می‌کنیم و آن را در جایی که نیاز است، به کار می‌بریم. اما امروزه، علاوه بر این، حرارت موجود در گازهای دودکش می‌تواند با استفاده از پیش‌گرم‌کننده هوا به طور اقتصادی بازیابی شود که در تمام کتری‌های سوخت‌پاشی زغال‌سنگ ضروری است.

اصول کار

همان‌طور که در شکل بالا نشان داده شده است، گازهای دودکش که از فران کتری بخار خارج می‌شوند، حاوی مقدار زیادی حرارت هستند. وظیفه اکونومایزر در نیروگاه گرمایی این است که برخی از حرارت موجود در گازهای دودکش که به طرف شومینه حرکت می‌کنند را بازیابی کرده و برای گرم کردن آب ورودی به کتری استفاده کند. این فقط یک تبادل‌گر حرارتی است که گازهای دودکش گرم در طرف پوسته و آب در طرف لوله قرار دارد و سطح گرمایی تمدید شده مانند بالا یا دانه‌ها دارد.

اکونومایزرها در نیروگاه‌های گرمایی باید برای حجم و دمای گازهای دودکش، حداکثر فشار رها شده از طریق دودکش، نوع سوخت استفاده شده در کتری و مقدار انرژی که باید بازیابی شود اندازه‌گیری شوند.

وقتی آب در کتری بخار می‌جوشد، بخار تولید می‌شود که سپس فوق‌گرم می‌شود و سپس به توربین‌ها منتقل می‌شود. سپس بخار خروجی از پره‌های توربین از طریق مبدل بخار توربین عبور می‌کند که در آن بخار می‌خنده و این آب مخنده سپس ابتدا در گرم‌کننده آب ورودی و سپس در آن پیش‌گرم می‌شود قبل از بازگشت به کتری.

این دستگاه در مسیر گازهای دودکش بین خروج از کتری و ورود به شومینه قرار دارد. در این دستگاه تعداد زیادی لوله با قطر کوچک و دیواره نازک بین دو سرآمد قرار داده می‌شوند. گازهای دودکش معمولاً خارج لوله‌ها در جریان معکوس حرکت می‌کنند.

انواع اکونومایزر

اکونومایزر لوله‌ای با باله‌های آهن گدازی

اکونومایزرهای لوله‌ای با باله‌های آهن گدازی از آهن گدازی ساخته شده‌اند که با استفاده از باله‌های آهن گدازی طبقه‌بندی شده ساخته می‌شوند و دارای ویژگی‌های زیر هستند:

• کارایی بهینه بالا به دلیل تماس مناسب باله‌ها با لوله‌ها.

• اغلب در نیروگاه‌هایی که گازهای دودکش مسمومیت‌زا تولید می‌شوند به دلیل کیفیت سوخت سوخته شده استفاده می‌شوند.

اکونومایزر لوله‌ای با باله‌های دایره‌ای

این دستگاه از فولاد نرم ساخته شده و با باله‌های مربعی و دایره‌ای که روی لوله‌های بدون جوش فولاد کربنی جوش داده شده‌اند، ساخته می‌شود و دارای ویژگی زیر است:

تماس مناسب بین لوله‌ها و باله‌ها برای کارایی بهینه تضمین می‌شود.

اکونومایزر نوع لوله‌ای پیچیده

این دستگاه‌ها بیشتر در نیروگاه‌های گرمایی و واحدهای پردازش بزرگ استفاده می‌شوند. این اکونومایزرهای نوع لوله‌ای پیچیده از فولاد کربنی بدون جوش ساخته شده‌اند و دارای ویژگی‌های زیر هستند:

• این دستگاه‌ها در بازیابی حرارت از گازها بسیار کارآمد هستند.

• فضای کمی اشغال می‌کنند.

اکونومایزر لوله‌ای با باله‌های افقی

در این دستگاه لوله‌های بدون جوش فولاد کربنی با باله‌های افقی جوش داده شده‌اند تا یک واحد کامل اکونومایزر برای انتقال حرارت تشکیل دهند و دارای ویژگی‌های زیر هستند:

• تماس صحیح بین باله‌ها و لوله‌ها برای انتقال حرارت کامل تضمین می‌شود.

• این دستگاه‌ها بیشتر در نیروگاه‌های گرمایی استفاده می‌شوند.

غیر.Condensing vs. Condensing

اکونومایزرهای غیر.Condensing در نیروگاه‌های زغال‌سنگی برای جلوگیری از فرسایش اسیدی استفاده می‌شوند، در حالی که اکونومایزرهای Condensing در نیروگاه‌های گاز طبیعی با خنک کردن گازهای دودکش زیر نقطه تراکم آن‌ها کارایی را بهبود می‌بخشند.

کاربردها و مزایا

این دستگاه در تمام نیروگاه‌های مدرن استفاده می‌شود. استفاده از اکونومایزر باعث صرفه‌جویی در مصرف سوخت، افزایش نرخ تولید بخار و کارایی کتری می‌شود.

برخی از کاربردهای معمول اکونومایزر در زیر آمده است:

• در نیروگاه‌های بخار، این دستگاه حرارت ضایعه از گازهای دودکش (گازهای دودکش) را جذب کرده و آن را به آب ورودی کتری منتقل می‌کند.

• اکونومایزرهای جانبی هوایی HVAC (سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) می‌توانند با استفاده از هوای خنک خارجی به عنوان روشی برای خنک کردن فضای داخلی، انرژی را در ساختمان‌ها صرفه‌جویی کنند.

• سرمایش: این دستگاه بیشتر در سرمایش صنعتی که سیستم سرمایش فشرده‌سازی بخار ضروری است استفاده می‌شود. سیستم‌های با اکونومایزر به دنبال تولید بخشی از کار سرمایش در فشارهای بالا هستند، که در آن فشارها معمولاً کمپرسورهای گاز کارآمد‌تر هستند.

مزایا و فواید اکونومایزر

مزایای اکونومایزر شامل موارد زیر است:

• این دستگاه بیشتر حرارت گازهای دودکش را بازیابی می‌کند که یک پیش‌گرم‌کننده هوا معمولی نمی‌تواند انجام دهد.

• به دلیل افزایش قیمت سوخت، تمام نیروگاه‌ها تحت فشار برای افزایش کارایی کتری هستند. با استفاده از اکونومایزر، این فشار می‌تواند کاهش یابد.

• در نیروگاه‌هایی که از اکونومایزر استفاده نمی‌کنند، مقدار زیادی آب برای خنک کردن گازهای دودکش قبل از دسولفوریزاسیون نیاز است که با استفاده از اکونومایزر کاهش می‌یابد.

• کارایی نیروگاه وقتی که پیش‌گرم‌کننده هوا بخار نیاز دارد کاهش می‌یابد.