Në kërkim të mënyrave për të rritur eficiencën e ndërmarrjeve në sektorin energjetik dhe objekteve të tjera industriale që përdorin pajisje që digjin karburante fosile (boilerët me avull, boilera ujë ngrohës, furra teknologjike etj.), çështja e shfrytëzimit të potencialit të gazrave të tymit nuk ngrihet menjëherë.
Megjithatë, duke u mbështetur në normat ekzistuese të llogaritjes, të zhvilluara dhjetëra vite më parë, dhe standardet e vendosura për përzgjedhjen e treguesve kryesor të punës së tillë të pajisjeve, organizatat që i shfrytëzojnë ato humbasin para, duke i dëbuar ato literally në tub, duke përkeqësuar përfshirjen ekologjike në shkallë globale.
NĂ«se, ashtu si ekipi i "", e konsideroni tĂ« gabueshme 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 se si tĂ« shndĂ«rroni gazrat e tymit nĂ« burim energjie. Â
Të studiojmë standardet
Parametri kyç që përcakton efikasitetin e një agregati të kotleve është temperatura e gazrave që dalin. Ngrohja e humbur me gazrat që dalin përbën një pjesë të konsiderueshme të humbjeve totale të ngrohjes (bashkë me humbjet nga djegia e pjesshme kimike e karburantit, humbjet e nxehtësisë nga materiali fizik si shllaku, si dhe rrjedhjet e nxehtësisë në ambientin rrethues për shkak të ftohjes nga jashtë). Këto humbje ndikojnë rëndësishëm në ekonominë e operimit të kotlit, duke ulur efikasitetin e tij. Kështu, kuptojmë se sa më e ulët të jetë temperatura e gazrave të tymit, aq më e lartë është efikasiteti i kotlit.
Temperatura optimale e gazrave qĂ« dalin pĂ«r lloje tĂ« ndryshme karburantesh dhe parametrash operativĂ« tĂ« kotlit pĂ«rcaktohet mbi baza tĂ« llogaritjeve tekniko-ekonomike nĂ« fazat mĂ« tĂ« hershme tĂ« krijimit tĂ« tij. NĂ« kĂ«tĂ« rast, pĂ«rdorimi maksimal i dobishĂ«m i ngrohjes sĂ« gazrave qĂ« dalin zakonisht arrihet pĂ«rmes rritjes sĂ« madhĂ«sive tĂ« sipĂ«rfaqeve konvencionale tĂ« ngrohjes, si dhe zhvillimit tĂ« sipĂ«rfaqeve tĂ« pasme â ekonomizuesve tĂ« ujit dhe ngrohĂ«sve tĂ« ajrit regenerues.
Megjithatë, përkundër implementimit të teknologjive dhe pajisjeve për një shfrytëzim të plotë të nxehtësisë, temperatura e gazrave të daljes sipas dokumentacionit të aktualizuar duhet të jetë brenda gamës:
- 120-180 °C për bojlerët me karburant të ngurtë (në përputhje me lagështinë e karburantit dhe parametrat operativë të bojlerit),
- 120-160 °C për bojlerët me naftë (në përputhje me përmbajtjen e saj të squfurit),
- 120-130 °C për bojlerët me gaz natyror.
Vlerat e cekura janë përcaktuar duke marrë parasysh faktorë të sigurisë mjedisore, por, mbi të gjitha, duke i përmbajtur kërkesave për funksionaliteti dhe qëndrueshmërinë e pajisjeve.
Pra, prag minimale përcaktohet në një mënyrë që të përjashtojë rrezikun e formimit të kondensatëve në pjesën konvective të bojlerit dhe më pas në trakt (në kanalet e gazit dhe në tym). Megjithatë, për të parandaluar korrozhion, nuk është e nevojshme të sakrifikohet nxehtësia që hidhet në atmosferë në vend që të kryejë punë të dobishme.
Korrozioni. PĂ«rjashtoni rreziqet
Nuk e mohojmë se korrozioni është një fenomen i pakëndshëm, që mund të vërë në rrezik sigurimin e funksionimit të sigurt të instalacionit të katërllandit dhe të shkurtuar ndjeshëm jetën e saj të dizajnuar.
Kur cool gazrat e tymit deri në temperaturën e pikës së lagështisë dhe më poshtë, ndodhi kondensimi i avujve të ujit, së bashku me të cilat kalojnë në gjendjen likuid dhe përbërjet NOx, SOx, të cilat, duke reaguar me ujin, formojnë acide që ndikojnë shkatërrues në sipërfaqet e brendshme të kazanëve. Në varësi të llojit të karburantit të djegur, temperatura e pikës akide të lagështisë mund të jetë e ndryshme, ashtu si edhe përbërja e acideve që bien si kondensat. Rezultati, megjithatë, është një - korrozioni.
Gazrat që dalin nga kazanët, 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 pa djegura CnHm (dy të fundit shfaqen kur djegia është e papërsosur, kur ndodhet një modifikim i djegies).
Duke atmosfera përmban një përqindje të madhe azoti, gjatë procesit të djegies krijohen oksidet e azotit NO dhe NO2, që përgjithësisht quhen NOx, të cilat kanë një ndikim të dëmshëm në mjedis dhe shëndetin e njeriut. Duke u kombinuar me ujë, oksidet e azotit formojnë acidin nitrik, i cili është aktiv ndaj korrozionit.
Gjatë djegies të naftës dhe qymyrit, në produktet e djegies krijohen oksidet e squfurit, të njohura si SOx. Ndikimi i tyre negativ në mjedis është gjithashtu i hulumtuar gjerësisht dhe nuk është në dyshim. Kondensati acid që formohet nga ndërveprimi me ujin shkakton korrozion sulfit në sipërfaqet e ngrohjes.
Tradicionalisht, temperatura e gazrave që dalin, siç u përmend më sipër, përcaktohet në një mënyrë që të mbrojë pajisjet nga depozitimi i acidit në sipërfaqet e ngrohjes së bojlerit. Për më tepër, temperatura e gazrave duhet të sigurojë kondensimin e NOx dhe SOx jashtë traktit të gazit, në mënyrë që të mbrohet nga proceset korrozive jo vetëm bojlëri vetë, por edhe kanalet e gazit me çatinë e tymit. Sigurisht, ekzistojnë norma të caktuara që kufizojnë përqendrimet e lejuara të shpërthimeve të oksideve të azotit dhe të squfurit, por kjo nuk e zvogëlon faktin e akumulimit të këtyre produkteve të djegies në atmosferën e Tokës dhe rënien e tyre si reshje acidike në sipërfaqen e saj.
Daj që ndodhet në naftë dhe qymyr, si dhe transportimi i grimcave të ngurta të papërpunuara (përfshirë edhe ashën) vë në dukje kushte shtesë për pastrimin e gazrave të tymit. Përdorimi i sistemeve të pastrimit të gazrave ndikon në rritjen e kostos dhe e komplikon procesin e riciklimit të nxehtësisë nga gazrat e tymit, duke e bërë këto aktivitete të pakëndshme nga pikëpamja ekonomike, dhe shpesh herë praktikisht të pajustifikueshme.
Në disa raste, autoritetet lokale vendosin një temperaturë minimale për gazrat e djegies në grykën e sajtit, me qëllim që të sigurojnë shpërndarjen adekuate të gazrave që largohen dhe mungesën e flakës së tymit. Për më tepër, disa biznese mund të aplikojnë një praktikë të tillë për përmirësimin e imazhit të tyre, pasi publiku zakonisht interpreton praninë e një flake tymi si një shenjë të ndotjes ambientale, ndërsa mungesa e flakës së tymit mund të konsiderohet si një tregues i prodhimit të pastër.
E gjithĂ« kjo çon nĂ« faktin se nĂ« disa kushte atmosferike, bizneset mund tĂ« ngrohin veçanĂ«risht gazrat e djegies para se t'i zbrazin ato nĂ« atmosferĂ«. MegjithatĂ«, duke kuptuar pĂ«rbĂ«rjen e gazrave qĂ« dalin nga njĂ« bojler qĂ« funksionon me gaz natyror (tĂ« cilin e kemi shqyrtuar nĂ« detaje mĂ« lart), bĂ«het e qartĂ« se ââtym i bardhĂ«ââ, qĂ« del nga tubi (nĂ« rastin e njĂ« rregullimi tĂ« duhur tĂ« funksionimit), Ă«shtĂ« kryesisht avuj uji qĂ« formohen si rezultat i reaksionit tĂ« djegies sĂ« gazit natyror nĂ« djegĂ«sin e bojlerit.
Luftimi nga korrozioni kërkon përdorimin e materialeve që janë rezistente ndaj efekteve të saj negative (të tilla materiale ekzistojnë dhe mund të përdoren në instalime që përdorin si karburant gazin, produkte të rafinuara të naftës dhe madje edhe mbetje), si dhe organizimin e grumbullimit, përpunimit dhe hedhjes së kondensatit acid.
Teknologjia
Zbatimi i një kompleksi masash për uljen e temperaturës së gazrave të tymit pas kazanëve në një ndërmarrje ekzistuese siguron rritjen e efikasitetit të gjithë instalimit, në të cilin përfshihet një agregat kazanesh, duke përdorur, para së gjithash, vetë kazanët (në ngrohjen që gjenerohet në to).
Koncepti i këtyre zgjidhjeve, në thelb, reduktohet në një: në seksionin e gazit deri te dritarja e tymit montont një shkëmbyes temperature, i cili merr nxehtësinë e gazrave të tymit nga një mjedis ftohës (p.sh., uji). Ky ujë mund të jetë, si një bartës fundor të nxehtësisë që duhet ngrohur, ashtu edhe një agjent ndërmjetës që transmeton nxehtësinë përmes pajisjeve shtesë të shkëmbyesit të nxehtësisë në një qark tjetër.
Skema themelore është e paraqitur në figurë:
Koleksioni i kondensatëve që formohet ndodh drejtpërdrejt brenda volumit të pajisjes së re të shkëmbyesit të nxehtësisë, e cila është e bërë nga materiale rezistente ndaj korrozionit. Kjo ndodh për shkak se prag temperatura e pikës së rosës për lagështinë që përmban gazrat e daljes kalon saktësisht brenda shkëmbyesit të nxehtësisë. Kështu, përdoret jo vetëm nxehtësia fizike e gazrave të tymit, por edhe ngrohtësia e fshehtë e kondensimit të avullit të ujit që përmban. Pajisja vetë duhet të llogaritet në një mënyrë që struktura e saj të mos shkaktojë një rezistencë të tepruar aerodinamike dhe, si pasojë, përkeqësimin e kushteve të punës së agregatit të bojlerit.
Struktura e pajisjes së shkëmbyesit të nxehtësisë mund të përbëhet ose nga një shkëmbyes i zakonshëm i nxehtësisë rekuperativ, ku shkëmbimi i nxehtësisë nga gazrat tek lëngjet ndodh përmes një muri ndarës, ose nga një shkëmbyes kontaktesh, në të cilin gazrat e tymit kanë kontakt të drejtpërdrejt me ujin, i cili shpërndahen nga spruçarit në rrjedhën e tyre.
Për një shkëmbim të nxehtësisë rekuperative, zgjidhja e problematikës së kondensatit acid reduktohet në organizimin e grumbullimit dhe neutralizimit të tij. Ndërsa në rastin e shkëmbyesit të kontaktit, aplikohet një qasje ndryshe, e ngjashme në disa aspekte me shpërthimin periodik të sistemit të furnizimit me ujë të rikthyer: me rritjen e aciditetit të lëngut që qarkullon, një sasi e caktuar e tij merret në rezervuarin akumulator, ku kryhet përpunimi me reagjentë dhe më pas uji eliminohet në kanalizimin e drenazhit, ose i drejtohet ciklit teknologjik.
Aplikimet e veçanta të energjisë së gazrave të djegur mund të jenë të kufizuara 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 pa rrugëdalje, është zhvilluar një qasje që mbështetet në teknologji dhe pajisje krejtësisht të reja.
Me synimin për të rritur efikasitetin e procesit të riciklimit të nxehtësisë nga gazrat e tymit, praktikat globale po përdorin gjithnjë e më shumë zgjidhje inovative të bazuara në pompat termike si një komponent kyç të sistemit. Në sektorë të ndryshëm të industrisë (p.sh., në bioenergjitikë), këto zgjidhje janë në përdorim në shumicën e bojlerëve që dalin në funksion. Kursimet shtesë të burimeve primare energjetike në këtë rast arrijnë përmes përdorimit të makinave elektrike me kompresion avulli jo tradicionale, por të besueshme dhe teknologjikisht të avancuara, pompave termike absorbuese të bromlitit të litiumit (ABT), të cilat kërkojnë për funksionim jo energji elektrike, por nxehtësi (shpesh kjo mund të jetë nxehtësia e papërdorur që është në sasi të tepërt në pothuajse çdo ndërmarrje). Kjo nxehtësi nga një burim ngrohjeje i jashtëm aktivizon ciklin e brendshëm të ABT, i cili lejon që potenciali temperaturor i gazrave që ikin të transformohet dhe të transferohet në mediume më të ngrohta.
Rezultati
Ftohja e gazrave tĂ« daljes sĂ« bojlerit me pĂ«rdorimin e zgjidhjeve tĂ« tilla mund tĂ« jetĂ« mjaft e thellĂ« â deri nĂ« 30 dhe madje 20 °C nga 120-130 °C fillestar. Ngrohja e marra Ă«shtĂ« e mjaftueshme pĂ«r tĂ« ngrohur ujĂ« pĂ«r nevojat e pĂ«rgatitjes kimike tĂ« ujit, furnizimit dhe madje edhe pĂ«r sistemin e ngrohjes.
KĂ«shtu, kursimi i karburantit mund tĂ« arrijĂ« deri nĂ« 5Ă·10 %, ndĂ«rsa rritja e rendimentit tĂ« agregatit tĂ« bojlerit â 2Ă·3 %.
Pra, implementimi i teknologjisë së përshkruar lejon zgjidhjen e disa problemeve menjëherë. Këto janë:
- shfrytëzimi maksimal dhe i dobishëm i nxehtësisë së gazrave të tymit (si dhe nxehtësisë së fshehtë të kondensatës së avujve të ujit),
- përmirësimi i sasisë së derdhjeve të NOx dhe SOx në atmosferë,
- marrja e burimit tĂ« shtuar â ujĂ« tĂ« pastruar (i cili do tĂ« ketĂ« pĂ«rdorim tĂ« dobishĂ«m nĂ« çdo ndĂ«rmarrje, pĂ«r shembull, si furnizim pĂ«r sistemin e ngrohjes dhe konturet e tjera tĂ« ujit),
- eliminohet flaka e tymit (ajo bëhet pothuajse e padukshme ose zhduket plotësisht).
Praktika tregon se arsyetimi për përdorimin e zgjidhjeve të tilla varet në radhë të parë nga:
- mundësia e riciklimit të dobishëm të nxehtësisë së gazrave të tymit,
- koha e përdorimit të energjisë termike të marrë në vit,
- kostoja e burimeve energjetike në ndërmarrje,
- prania e tejkalimit të koncentrimeve të lejueshme të emetimeve për NOx dhe SOx (si dhe nga rreptësia e legjislacionit mjedisor lokal),
- metoda e neutralizimit të kondensatit dhe mundësitë për përdorimin e tij të mëtejshëm.
Burimi: habr.com
