Apabila mencari cara untuk meningkatkan kecekapan perusahaan dalam sektor tenaga, serta kemudahan perindustrian lain yang menggunakan peralatan yang membakar bahan api fosil (wap, dandang air panas, relau proses, dll.), isu penggunaan potensi serombong gas tidak dinaikkan di tempat pertama.
Sementara itu, bergantung pada piawaian pengiraan sedia ada yang dibangunkan beberapa dekad yang lalu dan piawaian yang ditetapkan untuk memilih penunjuk prestasi utama peralatan tersebut, organisasi yang beroperasi kehilangan wang, secara literal membuangnya ke dalam longkang, sekaligus memburukkan keadaan alam sekitar pada skala global.
Jika, seperti arahan "β, anda fikir adalah salah untuk melepaskan peluang untuk menjaga alam sekitar dan kesihatan penduduk bandar anda dengan faedah untuk belanjawan perusahaan, baca artikel tentang cara menukar gas serombong menjadi sumber tenaga.
Mempelajari standard
Parameter utama yang menentukan kecekapan unit dandang ialah suhu gas serombong. Haba yang hilang dengan gas ekzos merupakan sebahagian besar daripada semua kehilangan haba (bersama-sama dengan kehilangan haba daripada pembakaran bahan api secara kimia dan mekanikal, kehilangan haba fizikal daripada sanga, serta kebocoran haba ke persekitaran akibat penyejukan luaran). Kerugian ini mempunyai kesan tegas terhadap kecekapan dandang, mengurangkan kecekapannya. Oleh itu, kami faham bahawa semakin rendah suhu gas serombong, semakin tinggi kecekapan dandang.
Suhu gas serombong optimum untuk pelbagai jenis bahan api dan parameter operasi dandang ditentukan berdasarkan pengiraan teknikal dan ekonomi pada peringkat awal penciptaannya. Pada masa yang sama, penggunaan haba gas ekzos maksimum yang berguna secara tradisinya dicapai dengan meningkatkan saiz permukaan pemanasan perolakan, serta pembangunan permukaan ekor - penjimat air, pemanas udara regeneratif.
Tetapi walaupun terdapat pengenalan teknologi dan peralatan untuk pemulihan haba yang paling lengkap, suhu gas serombong, mengikut dokumentasi peraturan semasa, mestilah dalam julat:
- 120-180 Β°C untuk dandang bahan api pepejal (bergantung kepada kandungan lembapan bahan api dan parameter operasi dandang),
- 120-160 Β°C untuk dandang menggunakan minyak bahan api (bergantung kepada kandungan sulfur di dalamnya),
- 120-130 Β°C untuk dandang gas asli.
Nilai yang ditunjukkan ditentukan dengan mengambil kira faktor keselamatan persekitaran, tetapi terutamanya berdasarkan keperluan untuk prestasi dan ketahanan peralatan.
Oleh itu, ambang minimum ditetapkan sedemikian rupa untuk menghapuskan risiko pemeluwapan di bahagian perolakan dandang dan seterusnya di sepanjang saluran (dalam saluran asap dan cerobong). Walau bagaimanapun, untuk mengelakkan kakisan sama sekali tidak perlu mengorbankan haba, yang dilepaskan ke atmosfera dan bukannya melakukan kerja yang berguna.
kakisan. Menghapuskan risiko
Kami tidak berhujah bahawa kakisan adalah fenomena yang tidak menyenangkan yang boleh menjejaskan operasi selamat pemasangan dandang dan memendekkan hayat perkhidmatan yang dimaksudkan dengan ketara.
Apabila gas serombong disejukkan ke suhu takat embun dan di bawah, pemeluwapan wap air berlaku, bersama-sama dengannya sebatian NOx dan SOx masuk ke dalam keadaan cair, yang, apabila bertindak balas dengan air, membentuk asid yang mempunyai kesan merosakkan pada dalaman. permukaan dandang. Bergantung pada jenis bahan api yang dibakar, suhu titik embun asid mungkin berbeza-beza, serta komposisi asid yang dimendakkan sebagai kondensat. Hasilnya, bagaimanapun, adalah sama - kakisan.
Gas ekzos dandang yang beroperasi pada gas asli terutamanya terdiri daripada produk pembakaran berikut: wap air (H2O), karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon mudah terbakar tidak terbakar CnHm (dua yang terakhir muncul semasa pembakaran bahan api yang tidak lengkap apabila mod pembakaran tidak dilaraskan).
Oleh kerana udara atmosfera mengandungi sejumlah besar nitrogen, antara lain, nitrogen oksida NO dan NO2, secara kolektif dipanggil NOx, muncul dalam produk pembakaran, yang mempunyai kesan buruk terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia. Apabila digabungkan dengan air, nitrogen oksida membentuk asid nitrik yang menghakis.
Apabila minyak bahan api dan arang batu dibakar, oksida sulfur yang dipanggil SOx muncul dalam produk pembakaran. Kesan negatif mereka terhadap alam sekitar juga telah dikaji secara meluas dan tidak diragui. Kondensat berasid yang terbentuk apabila berinteraksi dengan air menyebabkan kakisan sulfur pada permukaan pemanasan.
Secara tradisinya, suhu gas serombong, seperti yang ditunjukkan di atas, dipilih sedemikian rupa untuk melindungi peralatan daripada pemendakan asid pada permukaan pemanasan dandang. Selain itu, suhu gas mesti memastikan pemeluwapan NOx dan SOx di luar laluan gas untuk melindungi bukan sahaja dandang itu sendiri, tetapi juga saluran asap dengan cerobong daripada proses kakisan. Sudah tentu, terdapat piawaian tertentu yang mengehadkan kepekatan pelepasan nitrogen dan sulfur oksida yang dibenarkan, tetapi ini tidak sama sekali menafikan fakta bahawa produk pembakaran ini terkumpul di atmosfera Bumi dan jatuh dalam bentuk pemendakan asid di permukaannya. .
Sulfur yang terkandung dalam minyak bahan api dan arang batu, serta entrainment zarah bahan api pepejal yang tidak terbakar (termasuk abu) mengenakan syarat tambahan untuk penulenan gas serombong. Penggunaan sistem penulenan gas dengan ketara meningkatkan kos dan kerumitan proses penggunaan haba daripada gas serombong, menjadikan langkah sedemikian kurang menarik dari sudut pandangan ekonomi, dan selalunya tidak menguntungkan.
Dalam sesetengah kes, pihak berkuasa tempatan menetapkan suhu gas serombong minimum di mulut timbunan untuk memastikan serakan gas serombong mencukupi dan tiada kepulan. Di samping itu, sesetengah perniagaan mungkin secara sukarela mengamalkan amalan sedemikian untuk meningkatkan imej mereka, kerana orang ramai sering menafsirkan kehadiran kepulan asap yang boleh dilihat sebagai tanda pencemaran alam sekitar, manakala ketiadaan kepulan asap mungkin dilihat sebagai tanda bersih. pengeluaran.
Semua ini membawa kepada fakta bahawa, dalam keadaan cuaca tertentu, perusahaan boleh memanaskan gas serombong khas sebelum melepaskannya ke atmosfera. Walaupun, memahami komposisi gas ekzos dandang yang beroperasi pada gas asli (ia dibincangkan secara terperinci di atas), menjadi jelas bahawa "asap" putih yang datang dari cerobong (jika mod pembakaran dikonfigurasikan dengan betul) kebanyakannya wap air yang terbentuk dalam hasil daripada tindak balas pembakaran gas asli dalam relau dandang.
Perjuangan menentang kakisan memerlukan penggunaan bahan yang tahan terhadap kesan negatifnya (bahan tersebut wujud dan boleh digunakan dalam pemasangan yang menggunakan gas, produk petroleum dan juga sisa sebagai bahan api), serta organisasi pengumpulan, pemprosesan berasid. kondensat dan pelupusannya.
Π’Π΅Ρ Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡ
Pengenalan satu set langkah untuk mengurangkan suhu gas serombong di belakang dandang di perusahaan sedia ada memastikan peningkatan kecekapan keseluruhan pemasangan, yang termasuk unit dandang, menggunakan, pertama sekali, dandang itu sendiri (haba dihasilkan di dalamnya).
Konsep penyelesaian sedemikian pada dasarnya bermuara kepada satu perkara: penukar haba dipasang di bahagian serombong sehingga ke cerobong, yang menyerap haba gas serombong dengan medium penyejuk (contohnya, air). Air ini boleh menjadi sama ada secara langsung penyejuk akhir yang perlu dipanaskan, atau agen perantaraan yang memindahkan haba melalui peralatan penukar haba tambahan ke litar lain.
Rajah skematik ditunjukkan dalam rajah:
Kondensat yang terhasil dikumpulkan terus dalam jumlah penukar haba baru, yang diperbuat daripada bahan tahan kakisan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ambang suhu titik embun untuk kelembapan yang terkandung dalam isipadu gas ekzos diatasi dengan tepat di dalam penukar haba. Oleh itu, bukan sahaja haba fizikal gas serombong digunakan dengan berguna, tetapi juga haba pendam pemeluwapan wap air yang terkandung di dalamnya. Radas itu sendiri mesti direka bentuk sedemikian rupa sehingga reka bentuknya tidak memberikan rintangan aerodinamik yang berlebihan dan, akibatnya, memburukkan keadaan operasi unit dandang.
Reka bentuk penukar haba boleh sama ada penukar haba recuperative konvensional, di mana pemindahan haba daripada gas kepada cecair berlaku melalui dinding pemisah, atau penukar haba sentuhan, di mana gas serombong terus bersentuhan dengan air, yang disembur oleh muncung dalam aliran mereka.
Untuk penukar haba pemulihan, menyelesaikan isu kondensat asid adalah untuk mengatur pengumpulan dan peneutralannya. Dalam kes penukar haba sentuhan, pendekatan yang sedikit berbeza digunakan, agak serupa dengan pembersihan berkala sistem bekalan air yang beredar: apabila keasidan cecair yang beredar meningkat, sejumlah tertentu ia dibawa ke dalam tangki simpanan, di mana ia dirawat dengan reagen dengan pembuangan air seterusnya ke dalam sistem saliran, atau dengan mengarahkannya ke dalam kitaran teknologi.
Aplikasi tertentu tenaga gas serombong mungkin terhad disebabkan oleh perbezaan antara suhu gas dan keperluan suhu khusus pada salur masuk proses memakan tenaga. Walau bagaimanapun, walaupun untuk situasi yang kelihatan seperti buntu, pendekatan telah dibangunkan yang bergantung pada teknologi dan peralatan baharu secara kualitatif.
Untuk meningkatkan kecekapan proses pemulihan haba gas serombong, penyelesaian inovatif berdasarkan pam haba semakin digunakan dalam amalan dunia sebagai elemen utama sistem. Dalam sektor perindustrian tertentu (cth biotenaga), penyelesaian sedemikian digunakan pada majoriti dandang yang ditauliahkan. Penjimatan tambahan dalam sumber tenaga utama dalam kes ini dicapai melalui penggunaan bukan mesin elektrik pemampatan wap tradisional, tetapi pam haba litium bromida penyerapan (ABTH) yang lebih dipercayai dan berteknologi tinggi, yang memerlukan haba dan bukannya elektrik untuk beroperasi (selalunya ini mungkin haba buangan yang tidak digunakan, yang terdapat dengan banyak dalam hampir mana-mana perusahaan). Haba daripada sumber pemanasan pihak ketiga ini mengaktifkan kitaran ABTH dalaman, yang membolehkan anda mengubah potensi suhu yang tersedia bagi gas serombong dan memindahkannya ke persekitaran yang lebih panas.
Keputusan
Penyejukan gas serombong dandang menggunakan penyelesaian sedemikian boleh menjadi agak dalam - sehingga 30 dan juga 20 Β°C dari 120-130 Β°C awal. Haba yang terhasil adalah cukup untuk memanaskan air untuk keperluan rawatan air kimia, solekan, bekalan air panas dan juga rangkaian pemanasan.
Dalam kes ini, penjimatan bahan api boleh mencapai 5Γ·10%, dan peningkatan kecekapan unit dandang boleh mencapai 2Γ·3%.
Oleh itu, pelaksanaan teknologi yang diterangkan membolehkan menyelesaikan beberapa masalah sekaligus. ini:
- penggunaan haba gas serombong yang paling lengkap dan berfaedah (serta haba pendam pemeluwapan wap air),
- pengurangan pelepasan NOx dan SOx ke atmosfera,
- mendapatkan sumber tambahan - air yang disucikan (yang boleh digunakan dengan berguna dalam mana-mana perusahaan, contohnya, sebagai suapan untuk rangkaian pemanasan dan litar air lain),
- penghapusan kepulan asap (ia menjadi hampir tidak kelihatan atau hilang sepenuhnya).
Amalan menunjukkan bahawa kebolehlaksanaan menggunakan penyelesaian sedemikian bergantung terutamanya pada:
- kemungkinan penggunaan berguna haba yang ada daripada gas serombong,
- tempoh penggunaan tenaga haba yang diterima setiap tahun,
- kos sumber tenaga di perusahaan,
- kehadiran melebihi kepekatan maksimum pelepasan yang dibenarkan untuk NOx dan SOx (serta keterukan undang-undang alam sekitar tempatan),
- kaedah untuk meneutralkan kondensat dan pilihan untuk kegunaan selanjutnya.
Sumber: www.habr.com