ফ্লু গ্যাস তাপ পুনরুদ্ধার: সুবিধা সহ বাস্তুশাস্ত্র

জ্বালানি খাতে উদ্যোগের দক্ষতা বাড়ানোর উপায় খুঁজতে গিয়ে, সেইসাথে অন্যান্য শিল্প সুবিধা যা জীবাশ্ম জ্বালানি (বাষ্প, গরম জলের বয়লার, প্রসেস ফার্নেস, ইত্যাদি) পোড়ানোর সরঞ্জাম ব্যবহার করে, ফ্লুয়ের সম্ভাব্যতা ব্যবহার করার সমস্যা। গ্যাস প্রথম স্থানে উত্থাপিত হয় না.

ইতিমধ্যে, কয়েক দশক আগে বিকশিত বিদ্যমান গণনার মানগুলির উপর নির্ভর করে এবং এই জাতীয় সরঞ্জামগুলির মূল কার্যক্ষমতা সূচকগুলি নির্বাচন করার জন্য প্রতিষ্ঠিত মানগুলির উপর নির্ভর করে, অপারেটিং সংস্থাগুলি অর্থ হারায়, আক্ষরিক অর্থে সেগুলিকে ড্রেনে ফেলে দেয়, একই সাথে বিশ্বব্যাপী পরিবেশ পরিস্থিতিকে আরও খারাপ করে।

যদি, কমান্ড পছন্দ হয় "প্রথম প্রকৌশলী", আপনি মনে করেন যে এন্টারপ্রাইজের বাজেটের সুবিধা সহ আপনার শহরের বাসিন্দাদের পরিবেশ এবং স্বাস্থ্যের যত্ন নেওয়ার সুযোগটি মিস করা ভুল, কীভাবে ফ্লু গ্যাসগুলিকে শক্তির সংস্থানে পরিণত করা যায় সে সম্পর্কে নিবন্ধটি পড়ুন।  

মান অধ্যয়ন

মূল প্যারামিটার যা একটি বয়লার ইউনিটের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে তা হল ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা। নিষ্কাশন গ্যাসের সাথে হারিয়ে যাওয়া তাপ সমস্ত তাপের ক্ষতির একটি উল্লেখযোগ্য অংশ তৈরি করে (জ্বালানির রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক আন্ডারবার্নিং থেকে তাপের ক্ষতি, স্ল্যাগ থেকে শারীরিক তাপের ক্ষতি, সেইসাথে বাহ্যিক শীতলতার কারণে পরিবেশে তাপ লিক হওয়া)। এই ক্ষতিগুলি বয়লারের দক্ষতার উপর একটি নিষ্পত্তিমূলক প্রভাব ফেলে, এর কার্যকারিতা হ্রাস করে। সুতরাং, আমরা বুঝতে পারি যে ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা যত কম হবে, বয়লারের দক্ষতা তত বেশি হবে।

বিভিন্ন ধরণের জ্বালানী এবং বয়লারের অপারেটিং প্যারামিটারের জন্য সর্বোত্তম ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা এটি তৈরির একেবারে প্রাথমিক পর্যায়ে প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক গণনার ভিত্তিতে নির্ধারিত হয়। একই সময়ে, নিষ্কাশন গ্যাস তাপের সর্বাধিক দরকারী ব্যবহার ঐতিহ্যগতভাবে পরিবাহী গরম করার পৃষ্ঠের আকার বৃদ্ধি করে, সেইসাথে পুচ্ছ পৃষ্ঠগুলির বিকাশের মাধ্যমে অর্জন করা হয় - জলের ইকোনোমাইজার, রিজেনারেটিভ এয়ার হিটার।

তবে সর্বাধিক সম্পূর্ণ তাপ পুনরুদ্ধারের জন্য প্রযুক্তি এবং সরঞ্জামের প্রবর্তন সত্ত্বেও, বর্তমান নিয়ন্ত্রক ডকুমেন্টেশন অনুসারে ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা অবশ্যই এই সীমার মধ্যে থাকতে হবে:

• কঠিন জ্বালানী বয়লারের জন্য 120-180 °C (জ্বালানির আর্দ্রতা এবং বয়লারের অপারেটিং প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে),
• জ্বালানী তেল ব্যবহার করে বয়লারের জন্য 120-160 °C (এতে সালফারের পরিমাণের উপর নির্ভর করে),
• প্রাকৃতিক গ্যাস বয়লারের জন্য 120-130 °C।

নির্দেশিত মানগুলি পরিবেশগত সুরক্ষার কারণগুলি বিবেচনায় নিয়ে নির্ধারিত হয়, তবে প্রাথমিকভাবে সরঞ্জামগুলির কার্যকারিতা এবং স্থায়িত্বের প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে।

এইভাবে, ন্যূনতম থ্রেশহোল্ড এমনভাবে সেট করা হয় যাতে বয়লারের সংবহনমূলক অংশে এবং নালী বরাবর (ফ্লুস এবং চিমনিতে) ঘনীভূত হওয়ার ঝুঁকি দূর করা যায়। যাইহোক, ক্ষয় রোধ করার জন্য তাপকে উৎসর্গ করা মোটেই প্রয়োজনীয় নয়, যা দরকারী কাজ করার পরিবর্তে বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয়।

জারা। ঝুঁকি দূর করুন

আমরা তর্ক করি না যে জারা একটি অপ্রীতিকর ঘটনা যা একটি বয়লার ইনস্টলেশনের নিরাপদ ক্রিয়াকলাপকে বিপদে ফেলতে পারে এবং এর উদ্দেশ্যমূলক পরিষেবা জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট করতে পারে।

যখন ফ্লু গ্যাসগুলি শিশির বিন্দুর তাপমাত্রায় এবং নীচে ঠান্ডা হয়, তখন জলীয় বাষ্পের ঘনীভবন ঘটে, যার সাথে NOx এবং SOx যৌগগুলি একটি তরল অবস্থায় চলে যায়, যা জলের সাথে বিক্রিয়া করার সময় অ্যাসিড তৈরি করে যা অভ্যন্তরীণ উপর ধ্বংসাত্মক প্রভাব ফেলে। বয়লার পৃষ্ঠতল. জ্বালানী পোড়ানোর ধরণের উপর নির্ভর করে, অ্যাসিড শিশির বিন্দুর তাপমাত্রা পরিবর্তিত হতে পারে, সেইসাথে ঘনীভূত অ্যাসিডগুলির গঠনও পরিবর্তিত হতে পারে। ফলাফল, যাইহোক, একই - ক্ষয়।

প্রাকৃতিক গ্যাসে চালিত বয়লারগুলির নিষ্কাশন গ্যাসগুলি প্রধানত নিম্নলিখিত দহন পণ্যগুলি নিয়ে গঠিত: জলীয় বাষ্প (H2O), কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2), কার্বন মনোক্সাইড (CO) এবং অপুর্ণ দাহ্য হাইড্রোকার্বন CnHm (পরের দুটি জ্বালানীর অসম্পূর্ণ দহনের সময় উপস্থিত হয় যখন মোড দহন সমন্বয় করা হয় না)।

যেহেতু বায়ুমণ্ডলীয় বাতাসে প্রচুর পরিমাণে নাইট্রোজেন থাকে, অন্যান্য জিনিসের মধ্যে নাইট্রোজেন অক্সাইড NO এবং NO2, যাকে সম্মিলিতভাবে NOx বলা হয়, দহন পণ্যগুলিতে উপস্থিত হয়, যা পরিবেশ এবং মানব স্বাস্থ্যের উপর ক্ষতিকর প্রভাব ফেলে। জলের সাথে মিলিত হলে, নাইট্রোজেন অক্সাইড ক্ষয়কারী নাইট্রিক অ্যাসিড গঠন করে।

যখন জ্বালানী তেল এবং কয়লা পোড়ানো হয়, তখন দহন পণ্যগুলিতে SOx নামক সালফার অক্সাইড উপস্থিত হয়। পরিবেশের উপর তাদের নেতিবাচক প্রভাবও ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হয়েছে এবং সন্দেহ নেই। জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময় গঠিত অ্যাসিডিক কনডেনসেট গরম করার পৃষ্ঠের সালফার ক্ষয় ঘটায়।

প্রথাগতভাবে, ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা, যেমন উপরে দেখানো হয়েছে, বয়লারের গরম করার পৃষ্ঠগুলিতে অ্যাসিড বৃষ্টিপাত থেকে সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করার জন্য এমনভাবে নির্বাচন করা হয়। অধিকন্তু, শুধুমাত্র বয়লারকেই নয়, চিমনির সঙ্গে থাকা ফ্লুসকেও ক্ষয় প্রক্রিয়া থেকে রক্ষা করার জন্য গ্যাসের তাপমাত্রাকে অবশ্যই গ্যাস পথের বাইরে NOx এবং SOx-এর ঘনীভবন নিশ্চিত করতে হবে। অবশ্যই, নাইট্রোজেন এবং সালফার অক্সাইডের নির্গমনের অনুমতিযোগ্য ঘনত্বকে সীমিত করে এমন কিছু মান রয়েছে, তবে এটি কোনওভাবেই এই সত্যটিকে অস্বীকার করে না যে এই দহন পণ্যগুলি পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে জমা হয় এবং এর পৃষ্ঠে অ্যাসিড বৃষ্টিপাতের আকারে পড়ে। .

জ্বালানী তেল এবং কয়লায় থাকা সালফার, সেইসাথে কঠিন জ্বালানীর (ছাই সহ) অপরিশোধিত কণার প্রবেশ ফ্লু গ্যাসের পরিশোধনের জন্য অতিরিক্ত শর্ত আরোপ করে। গ্যাস পরিশোধন ব্যবস্থার ব্যবহার ফ্লু গ্যাস থেকে তাপ ব্যবহার করার প্রক্রিয়ার ব্যয় এবং জটিলতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, এই ধরনের ব্যবস্থাগুলিকে অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে খুব কম আকর্ষণীয় করে তোলে এবং প্রায়শই কার্যত লাভজনক হয় না।

কিছু ক্ষেত্রে, স্থানীয় কর্তৃপক্ষ পর্যাপ্ত ফ্লু গ্যাসের বিচ্ছুরণ নিশ্চিত করতে এবং প্লুম না হওয়ার জন্য স্ট্যাকের মুখে ন্যূনতম ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা সেট করে। উপরন্তু, কিছু ব্যবসা স্বেচ্ছায় তাদের ভাবমূর্তি উন্নত করার জন্য এই ধরনের অভ্যাস গ্রহণ করতে পারে, যেহেতু সাধারণ জনগণ প্রায়শই দৃশ্যমান ধোঁয়ার প্লামের উপস্থিতিকে পরিবেশ দূষণের চিহ্ন হিসাবে ব্যাখ্যা করে, যখন ধোঁয়ার প্লুমের অনুপস্থিতি পরিষ্কারের চিহ্ন হিসাবে দেখা যেতে পারে। উৎপাদন

এই সবগুলি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে, নির্দিষ্ট আবহাওয়ার পরিস্থিতিতে, উদ্যোগগুলি বায়ুমণ্ডলে ছেড়ে দেওয়ার আগে বিশেষভাবে ফ্লু গ্যাসগুলিকে গরম করতে পারে। যদিও, প্রাকৃতিক গ্যাসে চালিত একটি বয়লারের নিষ্কাশন গ্যাসগুলির গঠন বোঝা (এটি উপরে বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হয়েছে), এটি স্পষ্ট হয়ে যায় যে চিমনি থেকে আসা সাদা "ধোঁয়া" (যদি জ্বলন মোডটি সঠিকভাবে কনফিগার করা হয়) বেশিরভাগই বয়লার চুল্লিতে প্রাকৃতিক গ্যাসের জ্বলন প্রতিক্রিয়ার ফলে জলীয় বাষ্প তৈরি হয়।

ক্ষয়ের বিরুদ্ধে লড়াইয়ের জন্য এমন উপকরণগুলির ব্যবহার প্রয়োজন যা এর নেতিবাচক প্রভাবগুলির বিরুদ্ধে প্রতিরোধী (এই জাতীয় উপাদানগুলি বিদ্যমান এবং গ্যাস, পেট্রোলিয়াম পণ্য এবং এমনকি জ্বালানী হিসাবে বর্জ্য ব্যবহার করে এমন ইনস্টলেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে), পাশাপাশি অ্যাসিডিক সংগ্রহের সংগঠন, প্রক্রিয়াকরণ। ঘনীভূত এবং এর নিষ্পত্তি।

প্রকৌশল

একটি বিদ্যমান এন্টারপ্রাইজে বয়লারের পিছনে ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা কমানোর জন্য এক সেট ব্যবস্থার প্রবর্তন পুরো ইনস্টলেশনের কার্যকারিতা বৃদ্ধি নিশ্চিত করে, যার মধ্যে বয়লার ইউনিট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, প্রথমত, বয়লার নিজেই ব্যবহার করে (তাপ এতে উৎপন্ন হয়)।

এই জাতীয় সমাধানগুলির ধারণাটি মূলত একটি জিনিসে ফুটে ওঠে: চিমনি পর্যন্ত ফ্লুয়ের অংশে একটি তাপ এক্সচেঞ্জার ইনস্টল করা হয়, যা শীতল মাধ্যম (উদাহরণস্বরূপ, জল) দিয়ে ফ্লু গ্যাসের তাপ শোষণ করে। এই জল হয় সরাসরি চূড়ান্ত কুল্যান্ট হতে পারে যা উত্তপ্ত করা প্রয়োজন, অথবা একটি মধ্যবর্তী এজেন্ট যা অতিরিক্ত তাপ বিনিময় সরঞ্জামের মাধ্যমে অন্য সার্কিটে তাপ স্থানান্তর করে।

পরিকল্পিত চিত্রটি চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে:

ফলে কনডেনসেট সরাসরি নতুন হিট এক্সচেঞ্জারের আয়তনে সংগ্রহ করা হয়, যা জারা-প্রতিরোধী উপকরণ দিয়ে তৈরি। এটি এই কারণে যে নিষ্কাশন গ্যাসের আয়তনে থাকা আর্দ্রতার জন্য শিশির বিন্দু তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড তাপ এক্সচেঞ্জারের অভ্যন্তরে অবিকল অতিক্রম করে। এইভাবে, শুধুমাত্র ফ্লু গ্যাসগুলির শারীরিক তাপই কার্যকরভাবে ব্যবহৃত হয় না, তবে তাদের মধ্যে থাকা জলীয় বাষ্পের ঘনীভবনের সুপ্ত তাপও ব্যবহার করা হয়। যন্ত্রটি নিজেই এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে এর নকশাটি অতিরিক্ত অ্যারোডাইনামিক প্রতিরোধের সরবরাহ না করে এবং ফলস্বরূপ, বয়লার ইউনিটের অপারেটিং অবস্থার অবনতি হয়।

হিট এক্সচেঞ্জারের নকশাটি হয় একটি প্রচলিত পুনরুদ্ধারকারী হিট এক্সচেঞ্জার হতে পারে, যেখানে গ্যাস থেকে তরলে তাপ স্থানান্তর একটি বিভাজক প্রাচীরের মাধ্যমে ঘটে বা একটি যোগাযোগের হিট এক্সচেঞ্জার, যেখানে ফ্লু গ্যাসগুলি সরাসরি জলের সংস্পর্শে আসে, যা স্প্রে করা হয়। তাদের প্রবাহ মধ্যে অগ্রভাগ.

একটি পুনরুদ্ধারকারী হিট এক্সচেঞ্জারের জন্য, অ্যাসিড কনডেনসেটের সমস্যা সমাধানের জন্য এটির সংগ্রহ এবং নিরপেক্ষকরণের ব্যবস্থা করা হয়। যোগাযোগের হিট এক্সচেঞ্জারের ক্ষেত্রে, একটি সামান্য ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যা কিছুটা সঞ্চালন জল সরবরাহ ব্যবস্থার পর্যায়ক্রমিক শুদ্ধকরণের অনুরূপ: সঞ্চালনকারী তরলের অম্লতা বৃদ্ধির সাথে সাথে এটির একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ স্টোরেজ ট্যাঙ্কে নেওয়া হয়, যেখানে এটিকে রিএজেন্ট দিয়ে চিকিত্সা করা হয় এবং পরবর্তীতে জল নিষ্কাশন ব্যবস্থায় ফেলা হয়, বা এটিকে প্রযুক্তিগত চক্রের মধ্যে নির্দেশ করে।

ফ্লু গ্যাস শক্তির কিছু প্রয়োগ সীমিত হতে পারে গ্যাসের তাপমাত্রা এবং শক্তি-গ্রাহক প্রক্রিয়ার ইনলেটে নির্দিষ্ট তাপমাত্রার প্রয়োজনীয়তার মধ্যে পার্থক্যের কারণে। যাইহোক, এমনকি এই ধরনের আপাতদৃষ্টিতে মৃত-পরিস্থিতির জন্য, একটি পদ্ধতির বিকাশ করা হয়েছে যা গুণগতভাবে নতুন প্রযুক্তি এবং সরঞ্জামের উপর নির্ভর করে।

ফ্লু গ্যাস তাপ পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার দক্ষতা বাড়ানোর জন্য, তাপ পাম্পের উপর ভিত্তি করে উদ্ভাবনী সমাধানগুলি সিস্টেমের একটি মূল উপাদান হিসাবে বিশ্ব অনুশীলনে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। কিছু শিল্প খাতে (যেমন জৈবশক্তি), এই ধরনের সমাধানগুলি চালু করা বেশিরভাগ বয়লারে ব্যবহৃত হয়। এই ক্ষেত্রে প্রাথমিক শক্তির সংস্থানগুলিতে অতিরিক্ত সঞ্চয়গুলি ঐতিহ্যগত বাষ্প-সংকোচন বৈদ্যুতিক মেশিনের ব্যবহারে নয়, বরং আরও নির্ভরযোগ্য এবং প্রযুক্তিগতভাবে উন্নত শোষণকারী লিথিয়াম ব্রোমাইড হিট পাম্প (ABTH) দ্বারা অর্জিত হয়, যেগুলি পরিচালনা করতে বিদ্যুতের চেয়ে তাপের প্রয়োজন হয় (প্রায়শই এটি অব্যবহৃত বর্জ্য তাপ হতে পারে, যা প্রায় কোনো উদ্যোগে প্রচুর পরিমাণে উপস্থিত থাকে)। তৃতীয় পক্ষের গরম করার উত্স থেকে এই তাপ অভ্যন্তরীণ ABTH চক্রকে সক্রিয় করে, যা আপনাকে ফ্লু গ্যাসগুলির উপলব্ধ তাপমাত্রার সম্ভাবনাকে রূপান্তর করতে এবং এটিকে আরও উত্তপ্ত পরিবেশে স্থানান্তর করতে দেয়।

ফল

এই ধরনের দ্রবণ ব্যবহার করে বয়লার ফ্লু গ্যাসের শীতলকরণ বেশ গভীর হতে পারে - প্রাথমিক 30-20 °C থেকে 120 এবং এমনকি 130 °C পর্যন্ত। রাসায়নিক জল চিকিত্সা, মেক-আপ, গরম জল সরবরাহ এবং এমনকি গরম করার নেটওয়ার্কের প্রয়োজনে জল গরম করার জন্য ফলস্বরূপ তাপ যথেষ্ট।

এই ক্ষেত্রে, জ্বালানী সাশ্রয় 5÷10% এ পৌঁছাতে পারে এবং বয়লার ইউনিটের দক্ষতা বৃদ্ধি 2÷3% এ পৌঁছাতে পারে।

সুতরাং, বর্ণিত প্রযুক্তির বাস্তবায়ন একবারে বেশ কয়েকটি সমস্যা সমাধানের অনুমতি দেয়। এই:

• ফ্লু গ্যাসের তাপের সবচেয়ে সম্পূর্ণ এবং উপকারী ব্যবহার (পাশাপাশি জলীয় বাষ্পের ঘনীভবনের সুপ্ত তাপ),
• বায়ুমণ্ডলে NOx এবং SOx নির্গমন হ্রাস,
• একটি অতিরিক্ত সংস্থান প্রাপ্ত করা - বিশুদ্ধ জল (যা কোনও উদ্যোগে কার্যকরভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, গরম করার নেটওয়ার্ক এবং অন্যান্য জলের সার্কিটের জন্য ফিড হিসাবে),
• স্মোক প্লাম নির্মূল (এটি সবে দৃশ্যমান হয় বা সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়)।

অনুশীলন দেখায় যে এই জাতীয় সমাধানগুলি ব্যবহার করার সম্ভাব্যতা প্রাথমিকভাবে নির্ভর করে:

• ফ্লু গ্যাস থেকে উপলব্ধ তাপের দরকারী ব্যবহারের সম্ভাবনা,
• প্রতি বছর প্রাপ্ত তাপ শক্তি ব্যবহারের সময়কাল,
• এন্টারপ্রাইজে শক্তি সম্পদের খরচ,
• NOx এবং SOx এর জন্য নির্গমনের সর্বাধিক অনুমোদিত ঘনত্ব অতিক্রম করার উপস্থিতি (পাশাপাশি স্থানীয় পরিবেশগত আইনের তীব্রতা),
• কনডেনসেট নিরপেক্ষ করার একটি পদ্ধতি এবং এর আরও ব্যবহারের জন্য বিকল্পগুলি।

উত্স: www.habr.com