Co to jest ekonomizer w elektrowni cieplnej?

Definicja ekonomizera

Ekonomizer to urządzenie mechaniczne wykorzystywane jako wymiennik ciepła do wstępnej nagrzewki płynu w celu zmniejszenia zużycia energii. W parowym kotłowniku jest to urządzenie wymiany ciepła, które nagrzewa płyny lub odzyskuje resztkowe ciepło z produktu spalania, tj. spalin, przed ich uwalnianiem przez komin. Spaliny to gazy spalinowe produkowane w elektrowniach składające się głównie z azotu, dwutlenku węgla, pary wodnej, sadzy, tlenku węgla itp.

Zatem, ekonomizer w elektrowni cieplnej służy do oszczędzania procesu generowania energii elektrycznej, jak sugeruje nazwa urządzenia. Odzyskane ciepło jest następnie wykorzystywane do wstępnego nagrzewania wody podawanej do kotła, która ostatecznie zostanie przekształcona w przegrzany par. Oznacza to oszczędność w zużyciu paliwa i znaczne oszczędności w procesie, ponieważ zbieramy ciepło odpadowe i stosujemy je tam, gdzie jest potrzebne. Obecnie jednak, oprócz tego, ciepło dostępne w spalinach można efektywnie odzyskać za pomocą wstępnego ogrzewacza powietrza, który jest niezbędny we wszystkich kotłach opalanych miazgą węglową.

Zasada działania

Jak pokazano na powyższym rysunku, spaliny wychodzące z paleniska kotła parowego niosą dużo ciepła. Funkcja ekonomizera w elektrowni cieplnej polega na odzyskaniu części ciepła przenoszonego przez spaliny w górę komina i wykorzystaniu go do nagrzewania wody podawanej do kotła. Jest to po prostu wymiennik ciepła, w którym na stronie obudowy znajduje się gorący gaz spalinowy, a na stronie rur woda, z rozszerzoną powierzchnią grzejną, taką jak skrzydła lub płetwy.

Ekonomizery w elektrowni cieplnej muszą być dostosowane do objętości i temperatury spalin, maksymalnej straty ciśnienia przy kominku, rodzaju paliwa używanego w kotle oraz ilości energii, którą trzeba odzyskać.

Gdy woda jest gotowana w kotle parowym, powstaje para, która jest następnie przegrzewana, a następnie przeprowadzana do turbin. Następnie wyczerpana para z łopatek turbiny jest przeprowadzana przez kondensator pary turbiny, w którym para jest skondensowana, a ta skondensowana woda jest najpierw wstępnie nagrzewana w ogrzewaczu wody podawanej, a następnie ponownie wprowadzana do kotła.

Jest on umieszczony w przejściu spalin między wyjściem z kotła a wejściem do komina. W tym urządzeniu między dwoma głowicami umieszczone jest wiele cienkościennych rurek o małym średnicy. Spaliny płyną na zewnątrz rurek, zwykle w przeciwnym kierunku.

Rodzaje ekonomizerów

Ekonomizer rurowy z płetwami z żeliwa

Ekonomizery rurowe z płetwami wykonane są z żeliwa, z użyciem płetw ze stopionego żeliwa, mają następujące cechy:

• Wysoka optymalna wydajność dzięki właściwemu kontakcie płetw z rurami.

• Powszechnie stosowane w zakładach, gdzie powstają zatrute spaliny z powodu jakości spalanych paliw.

Okrągły ekonomizer rurowy z płetwami

Wykonany jest z blachy stalowej z kwadratowymi i okrągłymi płetwami, spawanych na bezszwowych rurach stalowych, ma cechę:

Properny kontakt między rurami a płetwami zapewnia optymalną wydajność.

Zwinięty typ ekonomizera rurowego

Są one najczęściej stosowane w elektrowniach cieplnych i dużych jednostkach przetwarzania. Te zwinięte ekonomizery rurowe są wykonane z bezszwowych rur stalowych, mają następujące cechy:

• Są bardzo efektywne w odzyskiwaniu ciepła z gazów.

• Zajmują bardzo mało miejsca.

Poziomy ekonomizer rurowy z płetwami

W tym przypadku jest to bezszwowa rura stalowa zszyta - spawana z poziomymi płetwami, tworząc kompletny zestaw ekonomizera do przekazywania ciepła, ma następujące cechy:

• Prawidłowo dba się o kontakt płetw z rurami dla idealnej wymiany ciepła.

• Są one głównie stosowane w elektrowniach cieplnych.

Nie-kondensacyjne vs. Kondensacyjne

Nie-kondensacyjne ekonomizery są stosowane w elektrowniach węglowych, aby zapobiec korozji kwasowej, podczas gdy kondensacyjne ekonomizery, stosowane w elektrowniach gazowych, poprawiają wydajność, chłodząc spaliny poniżej punktu kondensacji.

Zastosowania i korzyści

Stosowany jest we wszystkich nowoczesnych zakładach. Użycie ekonomizera prowadzi do oszczędności w zużyciu paliwa, zwiększa tempa parowania i wydajność kotła.

Niektóre z powszechnych zastosowań ekonomizera są wymienione poniżej:

• W elektrowniach parowych przechwytuje odpadowe ciepło z gazów spalinowych (spalin) i przekazuje je wodzie podawanej do kotła.

• Ekonomizery powietrza HVAC (grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne) mogą oszczędzać energię w budynkach, wykorzystując chłodne powietrze z zewnątrz do chłodzenia wnętrza.

• Chłodzenie: Jest to powszechnie stosowane w przemyśle, gdzie niezbędne jest chłodzenie parowe. Systemy z ekonomizery dążą do produkcji części pracy chłodniczej pod wysokim ciśnieniem, warunkach, w których kompresory gazowe są zwykle bardziej efektywne.

Korzyści i zalety ekonomizera

Zalety ekonomizera obejmują:

• Odzyskuje więcej ciepła z gazów spalinowych, niż normalny wstępnym ogrzewacz powietrza.

• Ze względu na wzrost cen paliw, wszystkie elektrownie stoją pod presją zwiększenia wydajności kotłów. Używając ekonomizera, ta presja może zostać zmniejszona.

• W elektrowniach, gdzie nie jest używany, potrzebna jest duża ilość wody do chłodzenia gazów spalinowych przed desulpfuracją, co jest minimalizowane przez użycie ekonomizerów.

• Efektywność elektrowni maleje, gdy wymagana jest para do ogrzewacza powietrza.