Most natural gas and oil fired boilers lose 18 to 22 percent of their fuel input as hot flue gas leaving the stack. เครื่องประหยัดหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมจะจับส่วนหนึ่งของความร้อนนั้นและส่งกลับไปยังน้ำป้อน ซึ่งหมายความว่าหัวเผาจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในการผลิตไอน้ำที่ออกมาเท่าเดิม That makes the economizer one of the least complicated and fastest-paying heat recovery measures available. The following sections cover how it works, realistic savings, and the design details that separate a good installation from a poor one.
เครื่องประหยัดหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมคืออะไร?
An industrial boiler economizer is a heat exchanger installed in the exhaust path of a boiler, downstream of the steam drum or superheater. Its job is to transfer heat from flue gas to boiler feedwater before that water enters the evaporator section. เมื่อน้ำป้อนอุ่นที่อุณหภูมิ 100 ถึง 200°F หัวเผาจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงเพื่อให้ได้อุณหภูมิไอน้ำอิ่มตัว ดังนั้นประสิทธิภาพเชิงความร้อนของหม้อไอน้ำจึงเพิ่มขึ้น
เครื่องประหยัดบางครั้งเรียกว่าหน่วยนำความร้อนจากก๊าซไอเสียหรือเครื่องอุ่นน้ำป้อนล่วงหน้า ในโรงงานขนาดใหญ่ มักจะใช้ร่วมกับเครื่องกำเนิดไอน้ำนำความร้อนกลับคืนมา แต่ตัวประหยัดยังคงเป็นส่วนประกอบที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้: ก๊าซร้อนที่ด้านนอกของท่อ น้ำที่มีแรงดันอยู่ด้านใน
จะกู้คืนความร้อนทิ้งได้อย่างไร?
Flue gas from an industrial boiler leaves the furnace at roughly 350 to 550°F, depending on fuel type, excess air, and boiler design. The economizer sits between the last heat-absorbing section and the stack. As hot gas moves across the finned tubes, heat is transferred through the tube wall to the feedwater flowing inside.
ครีบจะเพิ่มพื้นที่ผิวการถ่ายเทความร้อนสามถึงสิบเท่าเมื่อเทียบกับท่อเปลือย ซึ่งช่วยให้ตัวแลกเปลี่ยนมีขนาดกะทัดรัดและลดแรงดันตกคร่อมด้านก๊าซ การออกแบบส่วนใหญ่ใช้รูปแบบการไหลทวนกระแส: น้ำที่ร้อนที่สุดจะพบกับก๊าซที่เย็นที่สุดที่ทางออก และน้ำที่เย็นที่สุดจะพบกับก๊าซที่ร้อนที่สุดที่ทางเข้า This arrangement maximizes the average temperature difference and allows lower stack-gas temperatures than a simple concurrent flow layout.
ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นนั้นสมจริงแค่ไหน?
ประสิทธิภาพการเผาไหม้โดยทั่วไปสำหรับหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมอยู่ที่ 78 ถึง 82 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายความว่า 18 ถึง 22 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานเชื้อเพลิงจะออกไปพร้อมกับไอเสีย A well-sized economizer can recover 30 to 50 percent of that available stack loss. In practice, that translates to a boiler efficiency gain of 2 to 5 percentage points and a corresponding reduction in fuel consumption.
สำหรับหม้อไอน้ำขนาด 100,000 ปอนด์/ชม. ที่ทำงาน 8,000 ชั่วโมงต่อปี ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น 3 เปอร์เซ็นต์สามารถประหยัดเงินได้หลายแสนดอลลาร์ต่อปี ขึ้นอยู่กับราคาเชื้อเพลิงและโปรไฟล์โหลด การประหยัดที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างก๊าซไอเสียและน้ำป้อน การวิเคราะห์เชื้อเพลิง และเครื่องทำงานเต็มจำนวนหรือบางส่วน
| พารามิเตอร์ | ไม่มีการควบแน่น | การควบแน่น |
|---|---|---|
| อุณหภูมิกอง | 250 ถึง 350 องศาฟาเรนไฮต์ | 100 ถึง 150 องศาฟาเรนไฮต์ |
| เพิ่มประสิทธิภาพ | 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ | 4 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์ |
| ความร้อนกลับคืนมา | สัมผัสได้ถึงความร้อนเท่านั้น | สัมผัสได้บวกกับความร้อนแฝง |
| ความต้องการวัสดุ | เหล็กกล้าคาร์บอนได้ | สแตนเลสหรือเรียงราย |
| ความเสี่ยงต่อจุดน้ำค้างของกรด | ต่ำถ้าก๊าซอยู่เหนือ 300°F | จะต้องได้รับการจัดการด้วยการวิเคราะห์ก๊าซเชื้อเพลิง |
การควบแน่นหรือไม่ควบแน่น: อะไรถูกต้อง?
Non-condensing economizers keep the flue gas temperature above the acid dew point, typically around 250 to 300°F for natural gas. They are simpler, less expensive, and can often be built in carbon steel. ความร้อนที่นำกลับมาใช้ใหม่นั้นเป็นความร้อนสัมผัสได้ล้วนๆ ซึ่งเพียงพอสำหรับพืชหลายชนิด
เครื่องประหยัดการควบแน่นจะทำให้ก๊าซไอเสียที่อยู่ใต้จุดน้ำค้างของไอน้ำเย็นลง ซึ่งปกติจะมีอุณหภูมิ 135 ถึง 150°F ดังนั้นจึงสามารถนำความร้อนแฝงของการควบแน่นกลับมาด้วย นั่นเพิ่มประสิทธิภาพอีก 2 ถึง 3 จุด ข้อเสียคือการกัดกร่อน: ซัลเฟอร์ในเชื้อเพลิงทำให้เกิดกรดที่ควบแน่นที่อุณหภูมิต่ำกว่า ดังนั้นตัวแลกเปลี่ยนจึงต้องใช้เหล็กกล้าไร้สนิม ดูเพล็กซ์อัลลอยด์ หรือซับในที่ทนต่อการกัดกร่อน จำเป็นต้องมีระบบระบายน้ำและการวางตัวเป็นกลางด้วย หน่วยควบแน่นเหมาะสมอย่างยิ่งเมื่อน้ำป้อนเย็นและเชื้อเพลิงเป็นก๊าซธรรมชาติที่สะอาด แต่ไม่ใช่การอัพเกรดแบบสากลที่มีต้นทุนต่ำ
ปัจจัยการคัดเลือกที่ตัดสินใจประสิทธิภาพ
Selecting an economizer means more than picking the largest size. ประสิทธิภาพที่แท้จริงขึ้นอยู่กับการจับคู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนกับสภาพก๊าซไอเสียและน้ำที่เกิดขึ้นจริง เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ ปริมาณซัลเฟอร์ ความชื้น และเถ้าจะเป็นตัวกำหนดจุดน้ำค้างของกรดและความเสี่ยงต่อการเปรอะเปื้อน จากนั้นกำหนดอุณหภูมิทางเข้าและทางออกทั้งสองด้าน อุณหภูมิปล่องที่ต้องการจะกำหนดหน้าที่ความร้อน ในขณะที่อุณหภูมิน้ำป้อนที่มีอยู่จะกำหนดขีดจำกัดล่าง
แรงดันตกเป็นข้อจำกัดประการที่สอง แรงดันตกฝั่งแก๊สทุกตารางนิ้วจะเพิ่มความต้องการลมและกำลังพัดลม A good design stays within the existing draft allowance or states exactly how much additional fan power is required. แรงดันตกฝั่งน้ำก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากส่งผลต่อความจุของปั๊มน้ำป้อน
เรขาคณิตของท่อครีบ
นักเศรษฐศาสตร์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้ท่อแบบครีบเนื่องจากพื้นผิวที่ขยายออกทำให้ตัวแลกเปลี่ยนมีขนาดเล็ก Spiral finned tubes are compact and economical, but the continuous fin path collects ash at tube supports. ท่อครีบชนิด H ใช้ครีบเชื่อมที่มีรูปร่าง H ที่สร้างทางเรียบและเปิด ลดการสะสมของขี้เถ้าและทำให้การทำความสะอาดง่ายขึ้น สำหรับเชื้อเพลิงที่มีเถ้าสูง วิศวกรหลายคนระบุท่อครีบชนิด H เนื่องจากการออกแบบช่วยลดทั้งการกัดเซาะและความเปรอะเปื้อน เมื่อคุณเปรียบเทียบซัพพลายเออร์ ควรตรวจสอบว่าผู้ผลิตแต่ละรายจัดการกับประเด็นนี้อย่างไร การออกแบบท่อครีบชนิด H สามารถตรวจสอบได้พร้อมๆ กัน
ซัพพลายเออร์ท่อครีบชนิด H, โรงงานท่อครีบคู่ Jinker เป็นผู้จัดจำหน่ายท่อครีบชนิด H และโรงงานท่อครีบคู่, ซัพพลายเออร์ท่อครีบแบบแบนในประเทศจีน, ท่อครีบชนิด H แบบกำหนดเอง ... ดูผลิตภัณฑ์ → แอปพลิเคชันพอดี
การจัดเรียงทางกายภาพยังส่งผลต่อการติดตั้งด้วย หม้อต้มแบบบรรจุกล่องหรือแบบท่อน้ำมีการเปลี่ยนกองซ้อนที่กำหนดไว้ซึ่งตัวประหยัดต้องพอดี อุปกรณ์ควรมีตัวรองรับ ประตูทางเข้า ท่อระบายน้ำ และหัวฉีดน้ำเข้า ทางออก และท่อระบายน้ำ การสร้างเครื่องประหยัดเพื่อให้ตรงกับปล่องและท่อที่มีอยู่เพื่อหลีกเลี่ยงการปรับเปลี่ยนสนามที่มีราคาแพง สำหรับหม้อไอน้ำแบบแพ็คเกจทั่วไป เครื่องประหยัดก๊าซไอเสียหางหม้อไอน้ำอุตสาหกรรม สามารถจัดหาเป็นหน่วยโมดูลาร์ที่รวมเข้ากับเส้นทางไอเสียที่มีอยู่ นั่นคือจุดที่ผู้ผลิตที่ได้รับการสนับสนุนด้านวิศวกรรมสร้างความแตกต่าง
ผู้จำหน่ายเครื่องประหยัดก๊าซหุงต้ม, โรงงานเครื่องประหยัดก๊าซหุงต้ม ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องประหยัดก๊าซไอเสียของหม้อไอน้ำและโรงงานเครื่องประหยัดก๊าซไอเสีย Jinker นำเสนอเครื่องประหยัดแบบกำหนดเองสำหรับก๊าซไอเสียหางของหม้อไอน้ำ หม้อต้ม... ดูผลิตภัณฑ์ → ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและการใช้งาน
คุณภาพการติดตั้งส่งผลต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาวของเครื่องประหยัด แดมเปอร์บายพาสเต็มช่วยให้โรงงานแยกหน่วยเพื่อการบำรุงรักษา และช่วยให้หม้อไอน้ำทำงานได้หากเครื่องประหยัดต้องการการซ่อมแซม หน่วยจะต้องสามารถระบายน้ำได้เพื่อป้องกันการแช่แข็งในสภาพอากาศหนาวเย็น และปล่องควรมีประตูทางเข้าทั้งด้านบนและด้านล่างเพื่อตรวจสอบและทำความสะอาด
ที่ฝั่งน้ำ ให้จัดเตรียมวาล์วระบายและตัวกรองตัวกรองเพื่อป้องกันท่อจากเศษซาก ในด้านแก๊ส อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องเป่าลมเขม่าหากน้ำมันเชื้อเพลิงเกิดการเหม็น ท่อแรงดันต้องได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันและอุณหภูมิของก๊าซไอเสีย โดยมีข้อต่อขยายเมื่อจำเป็นเพื่อรองรับการเติบโตทางความร้อน การควบคุมเคมีของน้ำก็มีความสำคัญเช่นกัน: ออกซิเจนละลายและ pH ต่ำทำให้เกิดการกัดกร่อนบริเวณริมน้ำ ดังนั้นควรรักษาระดับการกำจัดอากาศและการกำจัดออกซิเจนให้เหมาะสม ในทางปฏิบัติ เครื่องประหยัดที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างดีจะทำงานมานานหลายทศวรรษ ในขณะที่เครื่องที่ถูกละเลยจะกลายเป็นท่อรั่วครั้งแรกในหม้อไอน้ำ
เครื่องประหยัดหม้อไอน้ำทางอุตสาหกรรมเป็นอุปกรณ์นำความร้อนเหลือทิ้งที่ได้รับการพิสูจน์แล้วกลับมาใช้ใหม่ ด้วยอุณหภูมิปล่องและข้อมูลน้ำป้อนที่สมจริง หน่วยที่เลือกอย่างเหมาะสมจะคืนทุนเป็นเดือนถึงสองสามปี ขึ้นอยู่กับปริมาณโหลดและต้นทุนเชื้อเพลิง เริ่มต้นด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบสแต็ค ใบแจ้งค่าน้ำมัน และทบทวนแบบร่างห้องหม้อไอน้ำของคุณ นั่นก็เพียงพอแล้วสำหรับการประเมินอย่างจริงจัง
