Në kërkim të mënyrave për të rritur efikasitetin e ndërmarrjeve në sektorin energjetik, si dhe të objekteve të tjera industriale që përdorin pajisje që djegin karburante fosile (kaloriferë avulli, kaloni ujë, soba teknologjike etj.), çështja e shfrytëzimit të potencialit të gazrave të tymit nuk shtrohet si çështja e parë.
Megjithatë, mbështetur në normat ekzistuese të llogaritjes, të zhvilluara njëzet vjet më parë, dhe në standartet e vendosura për zgjedhjen e indikatorëve kryesorë të performancës së këtij lloji pajisjesh, organizatat që i eksplotojnë ato humbasin para, duke i lëshuar ato në mënyrë të drejtpërdrejtë në tub, duke përkeqësuar për më tepër situatën mjedisore në një shkallë globale.
NĂ«se, si ekipi "", e konsideroni tĂ« gabuar tĂ« humbni mundĂ«sinĂ« pĂ«r tĂ« kujdesur pĂ«r mjedisin dhe shĂ«ndetin e banorĂ«ve tĂ« qytetit tuaj me pĂ«rfitim pĂ«r buxhetin e ndĂ«rmarrjes, lexoni artikullin mbi mĂ«nyrĂ«n se si tĂ« transformoni gazrat e tymit nĂ« burim energjie. Â
Studimi i standartëve
Parametri kyç që përcakton efikasitetin e agregatit të kotelës është temperatura e gazrave që dalin. Nxehtësia e humbur me gazrat që dalin përbën një pjesë të konsiderueshme të të gjitha humbjeve termike (së bashku me humbjet e nxehtësisë nga djegia e pjesshme kimike dhe mekanike të karburantit, humbjet e nxehtësisë nga nxehtësia fizike e gjallesave, si dhe rrjedhjet e nxehtësisë në mjedisin përreth për shkak të të ftohtit të jashtëm). Këto humbje kanë një ndikim vendimtar në ekonomikën e funksionimit të kotelës, duke ulur efikasitetin e saj. Prandaj, ne e kuptojmë se sa më e ulët të jetë temperatura e gazrave të tymit, aq më e lartë është efikasiteti i kotelës.
Temperatura optimale e gazrave që dalin për lloje të ndryshme karburantesh dhe parametrash operativë të kotelës përcaktohet mbi baza të llogaritjeve tekniko-ekonomike në fazën më të hershme të krijimit të saj. Në këtë proces, përdorimi maksimal i dobishëm i nxehtësisë së gazrave që dalin tradicionalisht arrihet përmes rritjes së dimensioneve të sipërfaqeve konvektive të nxehtësisë, si dhe zhvillimit të sipërfaqeve tailore - ekonomizues të ujit, ngrohës regenerues të ajrit.
Por, edhe përkundër zbatimit të teknologjive dhe pajisjeve për një riciklim më të plotë të nxehtësisë, temperatura e gazrave që dalin sipas dokumentacionit në fuqi duhet të jetë në intervalin:
- 120-180 °C për termocentralet me karburant të ngurtë (varësisht nga lagështia e karburantit dhe parametrat e punës së termocentralit),
- 120-160 °C për termocentralet me naftë (varësisht nga përqindja e përmbajtjes së tij të squfurit),
- 120-130 °C për termocentralet me gaz natyror.
Vlerat e cituara janë përcaktuar duke marrë parasysh faktorët e sigurisë mjedisore, por para së gjithash, në bazë të kërkesave për funksionimin dhe qëndrueshmërinë e pajisjeve.
Kështu, kufiri minimal përcaktohet në mënyrë që të përjashtohet rreziku i kondensatës në pjesën konvective të termocentralit dhe më pas në trakt (në gazshkarkues dhe në oxhak). Megjithatë, për parandalimin e korrozionit, nuk është e domosdoshme të sakrifikohet ngrohja që hidhet në atmosferë në vend që të bëjë punë të dobishme.
Korrozioni. Shmangim rreziqet
Nuk e diskutojmë, korrozioni është një fenomen i pakëndshëm, të cilin është në gjendje ta vë në rrezik sigurimin e punës së sigurt të instalacionit të termocentralit dhe të shkurtësojë ndjeshëm kohën e caktuar të funksionimit të tij.
Kur gazrat e tymrave ftohen deri në temperaturën e pikës së ndihmës dhe më poshtë, ndodh kondensimi i avujve të ujit, të cilët kalojnë në formën e lëngshme dhe ndërlikime NOx, SOx, të cilat, duke hyrë në reaksion me ujë, formojnë acidet që dëmtojnë sipërfaqet e brendshme të termocentralit. Varësisht nga lloji i karburantit të djegur, temperatura e pikës akide mund të jetë e ndryshme, ashtu si dhe përbërja e acideve që bien në formën e kondensit. Megjithatë, rezultati është gjithmonë i njëjtë - korrozioni.
Gazrat që dalin nga termocentralet që punojnë me gaz natyror, përbëhen kryesisht nga produktet e mëposhtme të djegies: avujt e ujit (H2O), dioksidi i karbonit (CO2), monoksidi i karbonit (CO) dhe hidrokarbure të djegshme të pandegjuara CnHm (dy të fundit shfaqen gjatë djegies së papërfunduar të karburantit, kur mënyra e djegies nuk është e vendosur mirë).
Duke qenë se në ajrin atmosferik ka një sasi të madhe azoti, midis gjërave të tjera, në produktet e djegies shfaqen oksidet e azotit NO dhe NO2, të cilat, përmbledhësisht quhen NOx, dëmtojnë mjedisin dhe shëndetin e njeriut. Duke u lidhur me ujin, oksidet e azotit formojnë acidin azotik të korrozionit.
Kur gjatë djegies së naftës dhe qymyrit, në produktet e djegies shfaqen oksidet e squfurit, të njohura si SOx. Ndikimi i tyre negative në mjedis është gjithashtu i studiuar gjerësisht dhe nuk vihet në dyshim. Kondensati acid që formohet në ndërveprimin me ujin shkakton korrozion sulfurik të sipërfaqeve të nxehtësisë.
Tradicionalisht, temperatura e gazrave që largohen, siç u tregua më sipër, zgjidhet në një mënyrë që mbron pajisjet nga rënia e acidit në sipërfaqet e nxehtësisë së bojlerit. Për më tepër, temperatura e gazrave duhet të sigurojë kondensimin e NOx dhe SOx jashtë rrugës së gazit, për të mbrojtur jo vetëm bojlerin vetë, por edhe gaz-rrugët dhe tymnajat. Natyrisht, ka norma të caktuara që kufizojnë përqendrimet e lejuara të emetimeve të oksideve të azotit dhe squfurit, por kjo nuk e anulon faktin e akumulimit të këtyre produkteve të djegies në atmosferën e Tokës dhe rënien e tyre në formën e deposita acide në sipërfaqen e saj.
Squfuri i pranishëm në naftë dhe qymyr, si dhe transporti i pjesëve të pakonsumuara të karburantit të ngurtë (përfshirë hi) vendosin kushte shtesë për pastrimin e gazrave të tymit. Përdorimi i sistemeve të pastrimit të gazrave rrit ndjeshëm kostot dhe e komplikon procesin e riciklimit të nxehtësisë së gazrave të tymit, duke e bërë këtë lloj aktiviteti pak tërheqës nga pikëpamja ekonomike dhe shpesh të pambështetur praktikisht.
Në disa raste, autoritetet lokale vendosin një temperaturë minimale për gazrat e tymit në daljen e çermës, me qëllim të sigurojnë shpërndarjen e duhur të gazrave që largohen dhe mungesën e një flake tymi. Për më tepër, disa biznese mund të zbatojnë një praktikë të tillë nga iniciativa e vet, për të përmirësuar imazhin e tyre, pasi publiku i gjerë shpesh e interpreton praninë e një flake tymi si një shenjë të ndotjes së mjedisit, ndërsa mungesa e flakës së tymit mund të konsiderohet si një shenjë e prodhimit të pastër.
E gjithĂ« kjo çon nĂ« atĂ« qĂ« nĂ«n kushte tĂ« caktuara atmosferike, ndĂ«rmarrjet mund tĂ« ngrohin qĂ«llimisht gazrat e ndotjes para se tâi heqin nĂ« atmosferĂ«. MegjithatĂ«, duke kuptuar pĂ«rbĂ«rjen e gazrave qĂ« dalin nga njĂ« bojler, i cili punon me gaz natyror (Ă«shtĂ« shqyrtuar nĂ« detaje mĂ« lart), bĂ«het e qartĂ« se "avulli" i bardhĂ« qĂ« del nga pipa (nĂ« gjendje tĂ« duhur tĂ« rregullimit tĂ« procesit tĂ« djegies) Ă«shtĂ« nĂ« masĂ« tĂ« madhe avuj uji qĂ« formohen si rezultat i reaksionit tĂ« djegies sĂ« gazit natyror nĂ« bojler.
Lufta kundër korrozionit kërkon përdorimin e materialeve që janë rezistente ndaj ndikimeve të saj negative (këto materiale ekzistojnë dhe mund të përdoren në instalime që përdorin gaz, produkte të rafinuara nafte dhe madje edhe mbetje), si dhe organizimin e mbledhjes, papërpunimit dhe asgjësimit të kondensatëve acid.
Shkenca
Zbatimi i një kompleksi masash për uljen e temperaturës së gazrave të ndotjes pas bojlerit në një ndërmarrje ekzistuese siguron rritjen e efikasitetit tërë instalacionit, në të cilin përfshihet bojeri, duke përdorur kryesisht vetë bojlerin (nxehtësia që prodhohet në të).
Koncepcioni i këtyre zgjidhjeve, në thelb, reduktohet në një gjë: në pjesën e kalimit të gazit deri në pipa e ndotjes, instalohet një shkëmbyes nxehtësie, i cili përthith nxehtësinë e gazrave të ndotjes nga një mjedis ftohës (p.sh., uji). Ky ujë mund të jetë, si në mënyrë direkte, agjent i fundit që duhet ngrohur, ashtu edhe një agjent ndërmjetës, i cili transferon nxehtësinë përmes pajisjeve të tjera të shkëmbimit të nxehtësisë në një qark tjetër.
Skema e parimeve është paraqitur në figurë:
Mbledhja e kondensatëve të formuar ndodh drejtpërdrejt në volum të pajisjes së re të shkëmbimit të nxehtësisë, e cila është e ndërtuar nga materiale rezistente ndaj korrozionit. Kjo lidhet me faktin se pragu i temperaturës së pikës së dritës për lagështirën që përmban volumi i gazrave që dalin, kalon pikërisht brenda shkëmbyesit të nxehtësisë. Kështu, përdoret jo vetëm nxehtësia fizike e gazrave të ndotjes, por edhe nxehtësia e fshehur e kondensatës së avujve të ujit që përmbahen në to. Pajisja vetë duhet të llogaritet në një mënyrë që struktura e saj të mos krijojë rezistencë të tepruar aerodinamike dhe, si pasojë, përkeqësimin e kushteve të punës së bojlerit.
Struktura e aparatit të shkëmbyesit të nxehtësisë mund të përfaqësojë ose një shkëmbye standard rekuperativ, ku transferimi i nxehtësisë nga gazrat në lëng ndodh përmes një muri ndarës, ose një shkëmbye kontaktues, në të cilin gazrat e tymit japin direkt kontakte me ujin, i cili spërkatet me boshllëqe në rrjedhën e tyre.
Për shkëmbyesin rekuperativ të nxehtësisë, zgjidhja e çështjes së kondensatit acid kufizohet në organizimin e mbledhjes dhe neutralizimit të tij. Ndërsa për shkëmbyesin kontaktues zbatohet një qasje krejtësisht ndryshe, e cila është pak a shumë e ngjashme me pastrimin periodik të sistemit të furnizimit me ujë cirkulator: me rritjen e acidozës së lëngut që qarkullon, një sasi e tij merret në një rezervuar grumbullues, ku ndodh trajtimi me reagjentët dhe më pas riciklimi i ujit në kanalizimin e drenazhit, ose dërgimi i tij në ciklin teknologjik.
Përdorimi i veçantë i energjisë së gazrave të tymit mund të jetë i kufizuar për shkak të diferencës midis temperaturës së gazrave dhe nevojave për një temperaturë të caktuar në hyrje të procesit energjetik. Megjithatë, për këto situata që duken të pa shpresë, është zhvilluar një qasje e cila mbështetet në teknologji dhe pajisje të reja cilësore.
Me qëllim për të rritur efikasitetin e procesit të riciklimit të nxehtësisë nga gazrat e tymit, në praktikën globale si një element kyç të sistemit po përdoren gjithnjë e më shumë zgjidhje inovative të bazuara në pompat termike. Në sektorë të caktuar të industrisë (për shembull, në bioenergjetikë) këto zgjidhje aplikohen në shumicën e kaloriferëve që jepen në përdorim. Kursimi i shtuar i burimeve energjetike primare në këtë rast arrihet përmes përdorimit të makinave elektrike të kompresimit të avullit, por më të besueshmë dhe më teknologjike pompat termike absorbuese bromo-litium (ABTN), të cilat kërkojnë jo energji elektrike, por nxehtësi (shpesh kjo mund të jetë nxehtësi e papërdorur që është e pranishme në shumicën e fabrikeve). Kjo nxehtësi nga burimi i nxehtësisë aktivizon ciklin e brendshëm të ABTN, që lejon transformimin e potencialit temperaturor të gazrave që dalin dhe kalimin e tij në mediume më të ngrohta.
Rezultati
Ftohja e gazrave tĂ« ikjes sĂ« bojlerit duke pĂ«rdorur zgjidhje tĂ« tilla mund tĂ« jetĂ« mjaft e thellĂ« â deri nĂ« 30 dhe madje 20 °C nga 120-130 °C fillestare. TĂ« ngrohurit e kĂ«saj sasi tĂ« nxehtĂ«sisĂ« Ă«shtĂ« plotĂ«sisht e mjaftueshme pĂ«r tĂ« ngrohur ujin pĂ«r nevojat e pĂ«rgatitjes kimike tĂ« ujit, furnizimin me ujĂ« tĂ« ngrohtĂ« dhe madje edhe pĂ«r rrjetin e ngrohjes.
Kursimi i karburantit nĂ« kĂ«tĂ« mĂ«nyrĂ« mund tĂ« arrijĂ« 5Ă·10 %, ndersa rritja e efikasitetit tĂ« agregatit tĂ« bojlerit â 2Ă·3 %.
Pra, implementimi i teknologjisë së përshkruar lejon zgjidhjen e disa problemeve në të njëjtën kohë. Këto janë:
- shfrytëzimi maksimal dhe i dobishëm i nxehtësisë së gazrave të tymit (si dhe nxehtësia e fshehur e kondensimit të avujve të ujit),
- reduktimi i volumit të emetimeve të NOx dhe SOx në atmosferë,
- marrja e njĂ« burimi tĂ« shtuar â ujit tĂ« pastruar (i cili do tĂ« gjejĂ« pĂ«rdorim tĂ« dobishĂ«m nĂ« çfarĂ«do biznesi, p.sh., si furnizim pĂ«r rrjetin e ngrohjes dhe konturet e tjera tĂ« ujit),
- eliminimi i flakës së tymit (ajo bëhet pothuajse e padukshme ose zhduket plotësisht).
Praktika tregon se përshtatshmëria e përdorimit të zgjidhjeve të tilla në radhë të parë varet nga:
- mundësia e riciklimit të nxehtësisë së gazrave të tymit,
- koha e përdorimit të energjisë së nxehtë të marrë brenda vitit,
- kostot e burimeve energjetike në biznes,
- prania e tejkalimit të koncentracionit maksimal të lejuar të emetimeve të NOx dhe SOx (si dhe nga rreptësia e legjislacionit ekologjik lokal),
- metodës së neutralizimit të kondensatit dhe mundësive të tjera për përdorimin e tij të mëtejshëm.
Burimi: habr.com
