Wat is een Economiser in een Thermische Energiecentrale?

Definitie van Economiser

Een economiser is een mechanisch apparaat dat wordt gebruikt als warmtewisselaar door een vloeistof te voorverwarmen om energieverbruik te verminderen. In een stoomketel is het een warmtewisselaarapparaat dat vloeistoffen opwarmt of restwarmte herwint uit de verbrandingsproducten, namelijk rookgassen in een thermische krachtcentrale voordat deze via de schoorsteen worden afgevoerd. Rookgassen zijn de verbrandingsafvalgassen die in krachtcentrales worden geproduceerd en bestaan voornamelijk uit stikstof, koolstofdioxide, waterdamp, roet, koolmonoxide, enz.

Daarom wordt de economiser in thermische krachtcentrales gebruikt om het proces van elektriciteitsopwekking te optimaliseren, zoals de naam van het apparaat suggereert. De herwonnen warmte wordt vervolgens gebruikt om de ketelvoedingwater te voorverwarmen, dat uiteindelijk zal worden omgezet in oververhit stoom. Hierdoor wordt brandstofverbruik bespaard en het proces in hoge mate geoptimaliseerd, omdat we essentieel afvalwarmte verzamelen en deze toepassen waar nodig. Tegenwoordig echter, naast dat, kan de beschikbare warmte in de uitlaatrookgassen economisch worden herwonnen met behulp van luchtvoorverwarmers, die essentieel zijn in alle gemalensteenkolen gestookte ketels.

Werkingsprincipe

Zoals in de bovenstaande figuur getoond, dragen de rookgassen die uit de stoomketeloven komen veel warmte met zich mee. De functie van de economiser in een thermische krachtcentrale is om enkele van de warmte die in de rookgassen naar de schoorsteen wordt meegenomen te herwinnen en deze te gebruiken voor het verwarmen van het voedingwater voor de ketel. Het is simpelweg een warmtewisselaar met hete rookgas aan de schalkant en water aan de buiskant met uitgebreide verwarmingssurface zoals vinnetjes of gillen.

Economisers in thermische krachtcentrales moeten worden afgestemd op het volume en de temperatuur van de rookgassen, de maximale drukdaling langs de schoorsteen, het soort brandstof dat in de ketel wordt gebruikt en hoeveel energie moet worden herwonnen.

Wanneer het water in de stoomketel wordt gekookt, wordt stoom geproduceerd dat vervolgens wordt oververhit waarna het wordt doorgestuurd naar de turbines. Vervolgens wordt de uitgeputte stoom van de turbinebladen doorgestuurd door de stoomcondensor van de turbine, waar de stoom wordt gecondenseerd en dit gecondenseerde water wordt dan eerst voorverwarmd in de voedingswaterverwarmer en daarna in de ketel teruggevoerd.

Het wordt geplaatst in de doorgang van de rookgassen tussen de uitgang van de ketel en de ingang van de schoorsteen. Daarin worden een groot aantal kleine diameter dunwandige buizen geplaatst tussen twee koppen. De rookgassen stromen buiten de buizen meestal in tegenstroom.

Soorten Economisers

Gevinste Buis Economiser van Gietijzer

De gevinstede buis economisers zijn gemaakt van gietijzer, gefabriceerd met gerangschikte gietijzeren vinnetjes, en hebben de volgende kenmerken,

• Hoog optimale efficiëntie door goede contact tussen de vinnetjes en de buizen.

• Vaak gebruikt in installaties waar vergiftigde rookgassen worden geproduceerd door de kwaliteit van de verbrande brandstof.

Ronde Gevinste Buis Economiser

Dit is gemaakt van mild staal gefabriceerd met vierkante en ronde vinnetjes, gelast op naadloze koolstofstalen buizen, en heeft het kenmerk,

Goed contact tussen de buizen en vinnetjes wordt gewaarborgd voor optimale efficiëntie.

Spoelvormige Buistype Economiser

Deze worden voornamelijk gebruikt in thermische krachtcentrales en grote verwerkingsunits. Deze spoelvormige buistype economisers zijn gefabriceerd uit naadloze koolstofstaal en hebben de volgende kenmerken,

• Ze zijn zeer efficiënt in het herwinnen van warmte uit gassen.

• Nemen weinig ruimte in.

Horizontale Gevinste Buis Economiser

Hierbij is een naadloze koolstofstaalbuis gelast met horizontale vinnetjes om een complete economiser-assemblage voor warmtetransfer te maken, en heeft de volgende kenmerken,

• Er wordt goed zorg gedragen voor het contact tussen de vinnetjes en de buizen voor perfecte warmtetransfer.

• Deze worden voornamelijk gebruikt door thermische krachtcentrales.

Niet-condenserend vs. Condenserend

Niet-condenserende economisers worden gebruikt in steenkooldreven installaties om zuurcorrosie te voorkomen, terwijl condenserende economisers, die worden gebruikt in aardgasgestookte installaties, de efficiëntie verbeteren door de rookgassen onder hun condensatiepunt te koelen.

Toepassingen en Voordelen

Het wordt gebruikt in alle moderne installaties. Het gebruik van een economiser resulteert in besparing van brandstofverbruik, verhoogt de stoomproductie en de ketelefficiëntie.

Enkele van de algemene toepassingen van een economiser zijn hieronder gegeven:

• In stoomkrachtcentrales vangt het de afvalwarmte op van de keteluitlaatgassen (rookgassen) en draagt deze over naar het ketelvoedingwater.

• Luchtzijde economisers HVAC (Verwarming, Ventilatie en Airconditioning) kunnen energie besparen in gebouwen door gebruik te maken van koele buitenlucht als middel om de binnenruimte te koelen.

• Koeling: Dit wordt vaak gebruikt in industriële koeling waar dampcompressiekoeling essentieel is. Systemen met economisers streven ernaar een deel van het koelwerk op hoge druk te produceren, een situatie waarin gascompressoren normaal gesproken efficiënter zijn.

Voordelen en Voordelen van Economiser

De voordelen van een economiser omvatten:

• Het herwint meer warmte van de rookgassen dan een normale luchtvoorverwarmer kan doen.

• Door de stijging van de brandstofprijzen staan alle krachtcentrales onder druk om de ketelefficiëntie te verhogen. Door de economiser te gebruiken, kan deze druk worden verminderd.

• In krachtcentrales waar deze niet wordt gebruikt, is er een grote hoeveelheid water nodig om de rookgassen te koelen voordat ontzwaveling plaatsvindt, wat wordt geminimaliseerd door de economisers.

• De efficiëntie van de krachtcentrale neemt af wanneer een stoomluchtvoorverwarmer stoom nodig heeft.