फ्लू ग्याँस गर्मी रिकभरी: लाभ संग पारिस्थितिकी

ऊर्जा क्षेत्रमा उद्यमहरूको दक्षता बढाउने उपायहरू खोज्दा, साथै अन्य औद्योगिक सुविधाहरू जसले जीवाश्म ईन्धनहरू (बाफ, तातो पानी बोयलर, प्रक्रिया भट्टीहरू, आदि) जलाउने उपकरणहरू प्रयोग गर्दछ, फ्लूको सम्भावना प्रयोग गर्ने मुद्दा। पहिलो स्थानमा ग्यास उठाइएको छैन।

यसैबीच, दशकौं अघि विकसित विद्यमान गणना मापदण्डहरूमा भर पर्दै र त्यस्ता उपकरणहरूको प्रमुख कार्यसम्पादन सूचकहरू चयन गर्न स्थापित मापदण्डहरू, सञ्चालन संस्थाहरूले पैसा गुमाउँछन्, शाब्दिक रूपमा तिनीहरूलाई नालीमा फ्याँक्छन्, साथसाथै विश्वव्यापी स्तरमा वातावरणीय अवस्था बिग्रन्छ।

यदि, आदेश मनपर्छ "पहिलो इन्जिनियर", तपाईलाई उद्यमको बजेटको फाइदाको साथ वातावरण र तपाईंको शहरका बासिन्दाहरूको स्वास्थ्यको हेरचाह गर्ने अवसर गुमाउनु गलत हो जस्तो लाग्छ, फ्लू ग्याँसहरूलाई कसरी ऊर्जा स्रोतमा परिणत गर्ने भन्ने लेख पढ्नुहोस्।  

मापदण्ड अध्ययन गर्दै

बॉयलर एकाइको दक्षता निर्धारण गर्ने मुख्य प्यारामिटर फ्लु ग्याँसहरूको तापक्रम हो। निकास ग्यासहरूबाट हराएको तापले सबै तातो हानिहरूको महत्त्वपूर्ण भाग बनाउँछ (इन्धनको रासायनिक र मेकानिकल अण्डरबर्निङबाट हुने गर्मी हानि, स्लाग्सबाट भौतिक तापले हुने क्षति, साथै बाह्य चिसोको कारणले वातावरणमा ताप चुहावट)। यी हानिहरूले बायलरको दक्षतामा निर्णायक प्रभाव पार्छ, यसको दक्षता घटाउँछ। यसरी, हामी बुझ्छौं कि फ्लु ग्यासको तापक्रम जति कम हुन्छ, बॉयलरको दक्षता त्यति नै बढी हुन्छ।

विभिन्न प्रकारका इन्धन र बायलरको अपरेटिङ प्यारामिटरहरूको लागि इष्टतम फ्लु ग्याँस तापमान यसको निर्माणको प्रारम्भिक चरणमा प्राविधिक र आर्थिक गणनाको आधारमा निर्धारण गरिन्छ। एकै समयमा, निकास ग्यास तापको अधिकतम उपयोगी प्रयोग परम्परागत रूपमा संवहनी तताउने सतहहरूको आकार बढाएर, साथै पुच्छर सतहहरू - पानी अर्थशास्त्रीहरू, पुन: उत्पन्न वायु हीटरहरूको विकास गरेर प्राप्त गरिन्छ।

तर सबै भन्दा पूर्ण गर्मी रिकभरी को लागी प्रविधिहरु र उपकरण को परिचय को बावजुद पनि, वर्तमान नियामक दस्तावेजहरु को अनुसार, फ्लु ग्याँस को तापमान दायरा मा हुनुपर्छ:

• ठोस इन्धन बोयलरका लागि 120-180 °C (इन्धनको आर्द्रता र बॉयलरको सञ्चालन मापदण्डहरूमा निर्भर गर्दै),
• 120-160 डिग्री सेल्सियस इन्धन तेल प्रयोग गर्ने बॉयलरहरूको लागि (यसमा सल्फर सामग्रीमा निर्भर गर्दै),
• प्राकृतिक ग्यास बोयलरहरूको लागि 120-130 डिग्री सेल्सियस।

संकेतित मानहरू वातावरणीय सुरक्षा कारकहरूलाई ध्यानमा राखेर निर्धारण गरिन्छ, तर मुख्य रूपमा उपकरणको प्रदर्शन र स्थायित्वका लागि आवश्यकताहरूमा आधारित हुन्छ।

यसरी, न्यूनतम थ्रेसहोल्ड यस तरिकाले सेट गरिएको छ कि बॉयलरको संवहनी भागमा र डक्ट (फ्लुज र चिम्नीमा) को साथमा कन्डेन्सेसनको जोखिम हटाउन। तर, क्षरणबाट बच्न उपयोगी काम गर्नुको सट्टा वातावरणमा उत्सर्जन हुने गर्मीको त्याग गर्नु आवश्यक छैन।

जंग। जोखिमहरू हटाउनुहोस्

हामी तर्क गर्दैनौं कि जंग एक अप्रिय घटना हो जसले बॉयलर स्थापनाको सुरक्षित सञ्चालनलाई खतरामा पार्न सक्छ र यसको उद्देश्य सेवा जीवनलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा छोटो पार्छ।

जब फ्लु ग्याँसहरू शीत बिन्दुको तापक्रममा र तल चिसो हुन्छन्, पानीको वाष्प सघन हुन्छ, जसको साथमा NOx, SOx यौगिकहरू पनि तरल अवस्थामा परिणत हुन्छन्, जसले पानीसँग प्रतिक्रिया गर्दा, आन्तरिक सतहहरूमा विनाशकारी प्रभाव पार्ने एसिड बनाउँछ। बॉयलर को। जलाइएको ईन्धनको प्रकारको आधारमा, एसिड ओस बिन्दुको तापमान फरक हुन सक्छ, साथै कन्डेनसेटको रूपमा अवक्षेपित एसिडहरूको संरचना। परिणाम, तथापि, एउटै छ - जंग।

प्राकृतिक ग्यासमा सञ्चालित बोयलरहरूको निकास ग्यासहरू मुख्यतया निम्न दहन उत्पादनहरू हुन्छन्: पानीको वाष्प (H2O), कार्बन डाइअक्साइड (CO2), कार्बन मोनोअक्साइड (CO) र नजलेको ज्वलनशील हाइड्रोकार्बन CnHm (पछिल्लो दुई इन्धनको अपूर्ण दहनको बेला देखा पर्दछ। मोड दहन समायोजित छैन)।

वायुमण्डलीय हावामा नाइट्रोजनको ठूलो मात्रा भएको हुनाले, अन्य चीजहरू मध्ये, नाइट्रोजन अक्साइड NO र NO2, सामूहिक रूपमा NOx भनिन्छ, दहन उत्पादनहरूमा देखा पर्दछ, जसले वातावरण र मानव स्वास्थ्यमा हानिकारक प्रभाव पार्छ। पानीसँग मिलाउँदा नाइट्रोजन अक्साइडले संक्षारक नाइट्रिक एसिड बनाउँछ।

जब इन्धनको तेल र कोइला जलाइन्छ, दहन उत्पादनहरूमा SOx भनिने सल्फर अक्साइड देखा पर्दछ। वातावरणमा तिनीहरूको नकारात्मक प्रभाव पनि व्यापक रूपमा अनुसन्धान गरिएको छ र शंकामा छैन। पानीसँग अन्तरक्रिया गर्दा बन्ने एसिडिक कन्डेनसेटले तताउने सतहहरूको सल्फर जंग निम्त्याउँछ।

परम्परागत रूपमा, फ्लु ग्याँसको तापक्रम, माथि देखाइए अनुसार, बोयलरको ताप सतहहरूमा एसिड वर्षाबाट उपकरणलाई बचाउनको लागि चयन गरिएको छ। यसबाहेक, ग्यासहरूको तापक्रमले ग्यास मार्गको बाहिर NOx र SOx को संक्षेपण सुनिश्चित गर्नुपर्दछ बॉयलरलाई मात्र होइन, तर चिम्नीसँगको फ्लुहरू पनि क्षरण प्रक्रियाहरूबाट जोगाउन। निस्सन्देह, नाइट्रोजन र सल्फर अक्साइडहरूको उत्सर्जनको अनुमतियोग्य सांद्रतालाई सीमित गर्ने निश्चित मापदण्डहरू छन्, तर यसले कुनै पनि हिसाबले यी दहन उत्पादनहरू पृथ्वीको वायुमण्डलमा जम्मा हुन्छन् र यसको सतहमा एसिड वर्षाको रूपमा बाहिर झर्छन् भन्ने तथ्यलाई अस्वीकार गर्दैन। ।

इन्धनको तेल र कोइलामा रहेको सल्फर, साथै ठोस इन्धन (खरानी सहित) को नजलेको कणहरूको प्रवेशले फ्लू ग्याँसहरूको शुद्धीकरणको लागि थप सर्तहरू लागू गर्दछ। ग्यास शुद्धिकरण प्रणालीहरूको प्रयोगले फ्लू ग्याँसहरूबाट तातो प्रयोग गर्ने प्रक्रियाको लागत र जटिलतालाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँछ, त्यस्ता उपायहरूलाई आर्थिक दृष्टिकोणबाट कमजोर आकर्षक बनाउँछ, र प्रायः व्यावहारिक रूपमा लाभदायक हुँदैन।

कतिपय अवस्थामा, स्थानीय अधिकारीहरूले स्ट्याकको मुखमा न्यूनतम फ्लु ग्यासको तापक्रम सेट गर्छन् ताकि पर्याप्त फ्लु ग्यास फैलियोस् र प्लुम नहोस्। थप रूपमा, केही व्यवसायहरूले स्वेच्छिक रूपमा आफ्नो छवि सुधार गर्न त्यस्ता अभ्यासहरू अपनाउन सक्छन्, किनकि आम जनताले प्रायः धुवाँको प्वालको उपस्थितिलाई वातावरणीय प्रदूषणको संकेतको रूपमा व्याख्या गर्छन्, जबकि धुवाँको प्लमको अनुपस्थितिलाई सफाको संकेतको रूपमा देख्न सकिन्छ। उत्पादन।

यी सबैले यस तथ्यलाई निम्त्याउँछ कि, निश्चित मौसम परिस्थितिहरूमा, उद्यमहरूले विशेष रूपमा फ्लू ग्याँसहरूलाई वायुमण्डलमा छोड्नु अघि तातो गर्न सक्छन्। यद्यपि, प्राकृतिक ग्यासमा सञ्चालन गर्ने बॉयलरको निकास ग्याँसहरूको संरचना बुझेर (यसलाई माथि विस्तारमा छलफल गरिएको छ), यो स्पष्ट हुन्छ कि चिमनीबाट आउने सेतो "धुवाँ" (यदि दहन मोड सही रूपमा कन्फिगर गरिएको छ) प्रायः हुन्छ। बॉयलर फर्नेसमा प्राकृतिक ग्यासको दहन प्रतिक्रियाको परिणामको रूपमा बनेको पानीको भाप।

जंग विरुद्धको लडाईमा यसको नकारात्मक प्रभावहरूको प्रतिरोधी सामग्रीहरूको प्रयोग आवश्यक छ (यस्ता सामग्रीहरू अवस्थित छन् र ग्यास, पेट्रोलियम उत्पादनहरू र इन्धनको रूपमा पनि फोहोर प्रयोग गर्ने स्थापनाहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ), साथै संकलनको संगठन, एसिडिकको प्रशोधन। कन्डेनसेट र यसको निपटान।

प्रविधि

अवस्थित उद्यममा बॉयलरको पछाडि फ्लु ग्यासहरूको तापक्रम घटाउन उपायहरूको सेटको परिचयले सम्पूर्ण स्थापनाको दक्षतामा बृद्धि सुनिश्चित गर्दछ, जसमा बायलर इकाई समावेश छ, सबै भन्दा पहिले, बायलर आफैं प्रयोग गरेर (तातो। त्यसमा उत्पन्न हुन्छ)।

त्यस्ता समाधानहरूको अवधारणा अनिवार्य रूपमा एउटा कुरामा उबलिन्छ: चिमनीसम्म फ्लूको खण्डमा तातो एक्सचेन्जर स्थापना गरिएको छ, जसले शीतलन माध्यम (उदाहरणका लागि, पानी) को साथ फ्लू ग्याँसहरूको तापलाई अवशोषित गर्दछ। यो पानी या त सीधा अन्तिम शीतलक हुन सक्छ जुन तताउन आवश्यक छ, वा एक मध्यवर्ती एजेन्ट जसले अतिरिक्त ताप विनिमय उपकरणहरू मार्फत अर्को सर्किटमा तातो स्थानान्तरण गर्दछ।

योजनाबद्ध रेखाचित्र चित्रमा देखाइएको छ:

परिणामस्वरूप कन्डेनसेट नयाँ ताप एक्सचेंजरको भोल्युममा सिधै सङ्कलन गरिन्छ, जुन जंग-प्रतिरोधी सामग्रीबाट बनेको हुन्छ। यो तथ्यको कारण हो कि निकास ग्यासहरूको मात्रामा निहित आर्द्रताको लागि ओस बिन्दु तापमान थ्रेसहोल्ड तातो एक्सचेन्जर भित्र ठीक पारिएको छ। यसरी, फ्लू ग्याँसहरूको भौतिक ताप मात्र उपयोगी रूपमा प्रयोग गर्दैन, तर तिनीहरूमा रहेको जल वाष्पको संक्षेपणको अव्यक्त ताप पनि। उपकरण आफैं यस्तो तरिकाले डिजाइन गरिएको हुनुपर्छ कि यसको डिजाइनले अत्यधिक वायुगतिकीय प्रतिरोध प्रदान गर्दैन र परिणामस्वरूप, बॉयलर एकाइको अपरेटिङ अवस्थाहरू बिग्रन्छ।

ताप एक्सचेन्जरको डिजाइन या त एक परम्परागत रिकभरेटिभ हीट एक्सचेन्जर हुन सक्छ, जहाँ ग्यासहरूबाट तरलमा तातो स्थानान्तरण विभाजन भित्ता मार्फत हुन्छ, वा एक सम्पर्क ताप एक्सचेंजर, जसमा फ्लू ग्याँसहरू सीधै पानीसँग सम्पर्कमा आउँछन्, जसलाई स्प्रे गरिन्छ। तिनीहरूको प्रवाहमा नोजलहरू।

एक रिकभरिटिभ हीट एक्सचेन्जरको लागि, एसिड कन्डेनसेटको समस्या समाधान गर्न यसको सङ्कलन र तटस्थीकरणलाई व्यवस्थित गर्न तल आउँछ। सम्पर्क ताप एक्सचेंजरको मामलामा, अलि फरक दृष्टिकोण प्रयोग गरिन्छ, केहि हदसम्म परिसंचरण पानी आपूर्ति प्रणालीको आवधिक शुद्धीकरण जस्तै: परिसंचरण तरलको अम्लता बढ्दै जाँदा, यसको एक निश्चित मात्रा भण्डारण ट्यांकमा लगिन्छ, जहाँ यसलाई ड्रेनेज प्रणालीमा पानीको पछिको डिस्पोजल वा प्राविधिक चक्रमा निर्देशित गरेर अभिकर्मकहरूसँग उपचार गरिन्छ।

ग्यासको तापक्रम र ऊर्जा खपत गर्ने प्रक्रियाको इनलेटमा विशिष्ट तापक्रम आवश्यकताहरू बीचको भिन्नताका कारण फ्लू ग्याँस ऊर्जाको केही अनुप्रयोगहरू सीमित हुन सक्छन्। यद्यपि, यस्तो देखिन्छ कि मृत-अन्त अवस्थाहरूको लागि पनि, गुणात्मक रूपमा नयाँ प्रविधिहरू र उपकरणहरूमा निर्भर गर्ने दृष्टिकोण विकसित गरिएको छ।

फ्लु ग्यास ताप रिकभरी प्रक्रियाको दक्षता बढाउनको लागि, तातो पम्पहरूमा आधारित नवीन समाधानहरू प्रणालीको मुख्य तत्वको रूपमा विश्व अभ्यासमा बढ्दो रूपमा प्रयोग भइरहेको छ। केही औद्योगिक क्षेत्रहरूमा (जस्तै बायोएनर्जी), त्यस्ता समाधानहरू कमिसन गरिएका अधिकांश बॉयलरहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यस अवस्थामा प्राथमिक ऊर्जा स्रोतहरूमा अतिरिक्त बचतहरू परम्परागत वाष्प-कम्प्रेसन इलेक्ट्रिक मेशिनहरू होइन, तर अधिक भरपर्दो र प्राविधिक रूपमा उन्नत अवशोषण लिथियम ब्रोमाइड ताप पम्पहरू (एबीटीएच) को प्रयोगबाट प्राप्त गरिन्छ, जसलाई बिजुली चाहिन्छ, तर सञ्चालन गर्नको लागि ताप (अक्सर)। यो अप्रयुक्त फोहोर ताप हुन सक्छ, जुन लगभग कुनै पनि उद्यममा प्रशस्त मात्रामा उपस्थित हुन्छ)। तेस्रो-पक्ष तताउने स्रोतको यो तापले आन्तरिक ABTH चक्र सक्रिय गर्दछ, जसले तपाईंलाई निकास ग्यासहरूको उपलब्ध तापक्रम क्षमतालाई रूपान्तरण गर्न र यसलाई थप तातो वातावरणमा स्थानान्तरण गर्न अनुमति दिन्छ।

परिणाम

त्यस्ता समाधानहरू प्रयोग गरेर बॉयलर फ्लू ग्याँसहरूको चिसोपन धेरै गहिरो हुन सक्छ - प्रारम्भिक 30-20 डिग्री सेल्सियस बाट 120 र 130 डिग्री सेल्सियस सम्म। रासायनिक पानी प्रशोधन, मेकअप, तातो पानी आपूर्ति र तताउने नेटवर्कको आवश्यकताहरूको लागि पानी तताउनको लागि नतिजा तातो पर्याप्त छ।

यस अवस्थामा, ईन्धन बचत 5÷10% पुग्न सक्छ, र बॉयलर एकाइ को दक्षता मा वृद्धि 2÷3% पुग्न सक्छ।

यसरी, वर्णन गरिएको प्रविधिको कार्यान्वयनले एकैचोटि धेरै समस्याहरू समाधान गर्न अनुमति दिन्छ। यो:

• फ्लू ग्याँसहरूको तापको सबैभन्दा पूर्ण र लाभदायक प्रयोग (साथै जल वाष्पको संक्षेपणको अव्यक्त ताप),
• वायुमण्डलमा NOx र SOx उत्सर्जनमा कमी,
• अतिरिक्त स्रोत प्राप्त गर्दै - शुद्ध पानी (जुन कुनै पनि उद्यममा उपयोगी रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, उदाहरणका लागि, तताउने नेटवर्कहरू र अन्य पानी सर्किटहरूको लागि फिडको रूपमा),
• धुवाँ प्लमको उन्मूलन (यो मुश्किलले देखिने वा पूर्ण रूपमा गायब हुन्छ)।

अभ्यासले देखाउँछ कि त्यस्ता समाधानहरू प्रयोग गर्ने सम्भाव्यता मुख्य रूपमा निर्भर गर्दछ:

• फ्लू ग्याँसहरूबाट उपलब्ध गर्मीको उपयोगी उपयोगको सम्भावना,
• प्रति वर्ष प्राप्त थर्मल ऊर्जा को उपयोग को अवधि,
• उद्यम मा ऊर्जा स्रोत को लागत,
• NOx र SOx को लागि उत्सर्जनको अधिकतम अनुमतियोग्य एकाग्रता (साथै स्थानीय वातावरणीय कानूनको गम्भीरता) को उपस्थिति,
• कन्डेनसेटलाई बेअसर गर्ने विधि र यसको थप प्रयोगको लागि विकल्पहरू।

स्रोत: www.habr.com