ఫ్లూ గ్యాస్ హీట్ రికవరీ: ప్రయోజనాలతో జీవావరణ శాస్త్రం

ఇంధన రంగంలో సంస్థల సామర్థ్యాన్ని పెంచే మార్గాలను వెతుకుతున్నప్పుడు, అలాగే శిలాజ ఇంధనాలను (ఆవిరి, వేడి నీటి బాయిలర్లు, ప్రాసెస్ ఫర్నేసులు మొదలైనవి) కాల్చే పరికరాలను ఉపయోగించే ఇతర పారిశ్రామిక సౌకర్యాలు, ఫ్లూ యొక్క సంభావ్యతను ఉపయోగించడం సమస్య. వాయువులు మొదటి స్థానంలో పెరగవు.

ఇంతలో, దశాబ్దాల క్రితం అభివృద్ధి చేయబడిన ప్రస్తుత గణన ప్రమాణాలపై ఆధారపడటం మరియు అటువంటి పరికరాల యొక్క కీలక పనితీరు సూచికలను ఎంచుకోవడానికి ప్రమాణాలను ఏర్పాటు చేయడం, ఆపరేటింగ్ సంస్థలు డబ్బును కోల్పోతాయి, అక్షరాలా వాటిని కాలువలో పడవేస్తాయి, అదే సమయంలో ప్రపంచ స్థాయిలో పర్యావరణ పరిస్థితిని మరింత దిగజార్చాయి.

ఒకవేళ, ఆదేశం వలె "మొదటి ఇంజనీర్“, ఎంటర్ప్రైజ్ బడ్జెట్ కోసం ప్రయోజనాలతో పర్యావరణాన్ని మరియు మీ నగర నివాసితుల ఆరోగ్యాన్ని చూసుకునే అవకాశాన్ని కోల్పోవడం తప్పు అని మీరు అనుకుంటున్నారు, ఫ్లూ వాయువులను శక్తి వనరుగా ఎలా మార్చాలనే దానిపై కథనాన్ని చదవండి.  

అధ్యయన ప్రమాణాలు

బాయిలర్ యూనిట్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించే కీ పరామితి ఫ్లూ వాయువుల ఉష్ణోగ్రత. ఎగ్జాస్ట్ వాయువులతో కోల్పోయిన వేడి అన్ని ఉష్ణ నష్టాలలో ముఖ్యమైన భాగం (ఇంధనాన్ని రసాయన మరియు యాంత్రిక అండర్ బర్నింగ్ నుండి ఉష్ణ నష్టాలు, స్లాగ్‌ల నుండి భౌతిక వేడితో నష్టాలు, అలాగే బాహ్య శీతలీకరణ కారణంగా వాతావరణంలోకి వేడి లీక్‌లు). ఈ నష్టాలు బాయిలర్ యొక్క సామర్థ్యంపై నిర్ణయాత్మక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి, దాని సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తాయి. అందువలన, మేము తక్కువ ఫ్లూ గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రత, బాయిలర్ యొక్క అధిక సామర్థ్యం అని అర్థం.

వివిధ రకాలైన ఇంధనం మరియు బాయిలర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పారామితుల కోసం సరైన ఫ్లూ గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రత దాని సృష్టి యొక్క ప్రారంభ దశలో సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక గణనల ఆధారంగా నిర్ణయించబడుతుంది. అదే సమయంలో, ఎగ్సాస్ట్ గ్యాస్ హీట్ యొక్క గరిష్ట ఉపయోగకరమైన ఉపయోగం సాంప్రదాయకంగా ఉష్ణప్రసరణ తాపన ఉపరితలాల పరిమాణాన్ని పెంచడం ద్వారా సాధించబడుతుంది, అలాగే తోక ఉపరితలాల అభివృద్ధి - నీటి ఆర్థికవేత్తలు, పునరుత్పత్తి ఎయిర్ హీటర్లు.

అత్యంత పూర్తి వేడి రికవరీ కోసం సాంకేతికతలు మరియు పరికరాలను ప్రవేశపెట్టినప్పటికీ, ప్రస్తుత నియంత్రణ డాక్యుమెంటేషన్ ప్రకారం, ఫ్లూ వాయువుల ఉష్ణోగ్రత తప్పనిసరిగా పరిధిలో ఉండాలి:

• ఘన ఇంధనం బాయిలర్ల కోసం 120-180 °C (ఇంధనం యొక్క తేమ మరియు బాయిలర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పారామితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది),
• ఇంధన నూనెను ఉపయోగించే బాయిలర్లకు 120-160 °C (దానిలోని సల్ఫర్ కంటెంట్ ఆధారంగా),
• సహజ వాయువు బాయిలర్లకు 120-130 °C.

సూచించిన విలువలు పర్యావరణ భద్రతా కారకాలను పరిగణనలోకి తీసుకుని నిర్ణయించబడతాయి, కానీ ప్రధానంగా పరికరాల పనితీరు మరియు మన్నిక కోసం అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

అందువల్ల, బాయిలర్ యొక్క ఉష్ణప్రసరణ భాగంలో మరియు వాహిక వెంట (ఫ్లూలు మరియు చిమ్నీలో) సంక్షేపణం యొక్క ప్రమాదాన్ని తొలగించే విధంగా కనీస థ్రెషోల్డ్ సెట్ చేయబడింది. అయినప్పటికీ, తుప్పును నివారించడానికి వేడిని త్యాగం చేయడం అస్సలు అవసరం లేదు, ఇది ఉపయోగకరమైన పని చేయడానికి బదులుగా వాతావరణంలోకి విడుదల చేయబడుతుంది.

తుప్పు పట్టడం. ప్రమాదాలను తొలగించండి

తుప్పు అనేది ఒక అసహ్యకరమైన దృగ్విషయం అని మేము వాదించము, ఇది బాయిలర్ ఇన్స్టాలేషన్ యొక్క సురక్షితమైన ఆపరేషన్ను అపాయం చేయగలదు మరియు దాని ఉద్దేశించిన సేవ జీవితాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.

ఫ్లూ వాయువులు మంచు బిందువు ఉష్ణోగ్రతకు మరియు దిగువకు చల్లబడినప్పుడు, నీటి ఆవిరి యొక్క ఘనీభవనం సంభవిస్తుంది, దానితో పాటు NOx మరియు SOx సమ్మేళనాలు ద్రవ స్థితిలోకి వెళతాయి, ఇది నీటితో చర్య జరిపినప్పుడు, అంతర్గతంపై విధ్వంసక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండే ఆమ్లాలను ఏర్పరుస్తుంది. బాయిలర్ యొక్క ఉపరితలాలు. మండే ఇంధన రకాన్ని బట్టి, యాసిడ్ డ్యూ పాయింట్ ఉష్ణోగ్రత మారవచ్చు, అలాగే సంగ్రహణ వలె అవక్షేపించబడిన ఆమ్లాల కూర్పు కూడా మారవచ్చు. ఫలితం, అయితే, అదే - తుప్పు.

సహజ వాయువుపై పనిచేసే బాయిలర్ల ఎగ్జాస్ట్ వాయువులు ప్రధానంగా క్రింది దహన ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంటాయి: నీటి ఆవిరి (H2O), కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2), కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) మరియు మండించని మండే హైడ్రోకార్బన్లు CnHm (చివరి రెండు ఇంధనం యొక్క అసంపూర్ణ దహన సమయంలో కనిపిస్తాయి. మోడ్ దహన సర్దుబాటు లేదు).

వాతావరణ గాలిలో పెద్ద మొత్తంలో నత్రజని ఉన్నందున, ఇతర విషయాలతోపాటు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు NO మరియు NO2, సమిష్టిగా NOx అని పిలుస్తారు, దహన ఉత్పత్తులలో కనిపిస్తాయి, ఇవి పర్యావరణం మరియు మానవ ఆరోగ్యంపై హానికరమైన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి. నీటితో కలిపినప్పుడు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు తినివేయు నైట్రిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.

ఇంధన చమురు మరియు బొగ్గును కాల్చినప్పుడు, దహన ఉత్పత్తులలో SOx అని పిలువబడే సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు కనిపిస్తాయి. పర్యావరణంపై వారి ప్రతికూల ప్రభావం కూడా విస్తృతంగా పరిశోధించబడింది మరియు సందేహం లేదు. నీటితో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు ఏర్పడిన ఆమ్ల సంగ్రహణ తాపన ఉపరితలాల సల్ఫర్ తుప్పుకు కారణమవుతుంది.

సాంప్రదాయకంగా, ఫ్లూ గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రత, పైన చూపిన విధంగా, బాయిలర్ యొక్క తాపన ఉపరితలాలపై యాసిడ్ అవపాతం నుండి పరికరాలను రక్షించే విధంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది. అంతేకాకుండా, బాయిలర్‌ను మాత్రమే కాకుండా, తుప్పు ప్రక్రియల నుండి చిమ్నీతో ఉన్న పొగ గొట్టాలను కూడా రక్షించడానికి వాయువుల ఉష్ణోగ్రత గ్యాస్ మార్గం వెలుపల NOx మరియు SOx యొక్క సంక్షేపణను నిర్ధారించాలి. వాస్తవానికి, నత్రజని మరియు సల్ఫర్ ఆక్సైడ్ల ఉద్గారాల యొక్క అనుమతించదగిన సాంద్రతలను పరిమితం చేసే కొన్ని ప్రమాణాలు ఉన్నాయి, అయితే ఈ దహన ఉత్పత్తులు భూమి యొక్క వాతావరణంలో పేరుకుపోతాయి మరియు దాని ఉపరితలంపై యాసిడ్ అవపాతం రూపంలో బయటకు వస్తాయి అనే వాస్తవాన్ని ఇది ఏ విధంగానూ తిరస్కరించదు. .

ఇంధన చమురు మరియు బొగ్గులో ఉన్న సల్ఫర్, అలాగే ఘన ఇంధనం (బూడిదతో సహా) యొక్క మండించబడని కణాల ప్రవేశం ఫ్లూ వాయువుల శుద్దీకరణకు అదనపు షరతులను విధిస్తుంది. గ్యాస్ శుద్దీకరణ వ్యవస్థల ఉపయోగం ఫ్లూ వాయువుల నుండి వేడిని ఉపయోగించుకునే ప్రక్రియ యొక్క ఖర్చు మరియు సంక్లిష్టతను గణనీయంగా పెంచుతుంది, ఆర్థిక కోణం నుండి ఇటువంటి చర్యలు పేలవంగా ఆకర్షణీయంగా ఉంటాయి మరియు తరచుగా ఆచరణాత్మకంగా లాభదాయకం కాదు.

కొన్ని సందర్భాల్లో, స్థానిక అధికారులు తగినంత ఫ్లూ గ్యాస్ వ్యాప్తి మరియు ప్లూమ్ లేకుండా ఉండేలా స్టాక్ యొక్క నోటి వద్ద కనీస ఫ్లూ గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రతను సెట్ చేస్తారు. అదనంగా, కొన్ని వ్యాపారాలు తమ ఇమేజ్‌ని మెరుగుపరచుకోవడానికి స్వచ్ఛందంగా ఇటువంటి పద్ధతులను అవలంబించవచ్చు, ఎందుకంటే సాధారణ ప్రజలు తరచుగా కనిపించే పొగ ప్లూమ్ ఉనికిని పర్యావరణ కాలుష్యానికి సంకేతంగా భావిస్తారు, అయితే పొగ ప్లూమ్ లేకపోవడం శుభ్రతకు చిహ్నంగా చూడవచ్చు. ఉత్పత్తి.

ఇవన్నీ కొన్ని వాతావరణ పరిస్థితులలో, సంస్థలు వాతావరణంలోకి విడుదల చేయడానికి ముందు ఫ్లూ వాయువులను ప్రత్యేకంగా వేడి చేయగలవు. అయినప్పటికీ, సహజ వాయువుపై పనిచేసే బాయిలర్ యొక్క ఎగ్జాస్ట్ వాయువుల కూర్పును అర్థం చేసుకోవడం (ఇది పైన వివరంగా చర్చించబడింది), చిమ్నీ నుండి వచ్చే తెల్లటి “పొగ” (దహన మోడ్ సరిగ్గా కాన్ఫిగర్ చేయబడితే) ఎక్కువగా ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది. బాయిలర్ కొలిమిలో సహజ వాయువు యొక్క దహన ప్రతిచర్య ఫలితంగా ఏర్పడిన నీటి ఆవిరి.

తుప్పుకు వ్యతిరేకంగా పోరాటానికి దాని ప్రతికూల ప్రభావాలకు నిరోధకత కలిగిన పదార్థాలను ఉపయోగించడం అవసరం (అటువంటి పదార్థాలు ఉన్నాయి మరియు గ్యాస్, పెట్రోలియం ఉత్పత్తులు మరియు వ్యర్థాలను ఇంధనంగా ఉపయోగించే ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో ఉపయోగించవచ్చు), అలాగే సేకరణ సంస్థ, ఆమ్ల ప్రాసెసింగ్ కండెన్సేట్ మరియు దాని పారవేయడం.

టెక్నాలజీ

ఇప్పటికే ఉన్న సంస్థలో బాయిలర్ వెనుక ఉన్న ఫ్లూ వాయువుల ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడానికి చర్యల సమితిని ప్రవేశపెట్టడం మొత్తం సంస్థాపన యొక్క సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుందని నిర్ధారిస్తుంది, ఇందులో బాయిలర్ యూనిట్ ఉంటుంది, మొదటగా, బాయిలర్‌నే (వేడి). దానిలో ఉత్పత్తి చేయబడింది).

అటువంటి పరిష్కారాల భావన తప్పనిసరిగా ఒక విషయానికి మరుగుతుంది: చిమ్నీ వరకు ఫ్లూ విభాగంలో ఉష్ణ వినిమాయకం వ్యవస్థాపించబడుతుంది, ఇది శీతలీకరణ మాధ్యమంతో ఫ్లూ వాయువుల వేడిని గ్రహిస్తుంది (ఉదాహరణకు, నీరు). ఈ నీరు నేరుగా వేడి చేయవలసిన చివరి శీతలకరణి కావచ్చు లేదా అదనపు ఉష్ణ మార్పిడి పరికరాల ద్వారా మరొక సర్క్యూట్‌కు వేడిని బదిలీ చేసే ఇంటర్మీడియట్ ఏజెంట్ కావచ్చు.

స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం చిత్రంలో చూపబడింది:

ఫలితంగా కండెన్సేట్ కొత్త ఉష్ణ వినిమాయకం యొక్క వాల్యూమ్లో నేరుగా సేకరించబడుతుంది, ఇది తుప్పు-నిరోధక పదార్థాలతో తయారు చేయబడింది. ఎగ్సాస్ట్ వాయువుల వాల్యూమ్‌లో ఉన్న తేమ కోసం మంచు బిందువు ఉష్ణోగ్రత థ్రెషోల్డ్ ఉష్ణ వినిమాయకం లోపల ఖచ్చితంగా అధిగమించబడటం దీనికి కారణం. అందువలన, ఫ్లూ వాయువుల భౌతిక వేడి మాత్రమే ఉపయోగకరంగా ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ వాటిలో ఉన్న నీటి ఆవిరి యొక్క సంక్షేపణం యొక్క గుప్త వేడి కూడా. ఉపకరణం దాని రూపకల్పన అధిక ఏరోడైనమిక్ నిరోధకతను అందించని విధంగా రూపొందించబడాలి మరియు ఫలితంగా, బాయిలర్ యూనిట్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులను క్షీణిస్తుంది.

ఉష్ణ వినిమాయకం యొక్క రూపకల్పన సాంప్రదాయిక పునరుద్ధరణ ఉష్ణ వినిమాయకం కావచ్చు, ఇక్కడ వాయువుల నుండి ద్రవానికి ఉష్ణ బదిలీ విభజన గోడ ద్వారా జరుగుతుంది, లేదా కాంటాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్, దీనిలో ఫ్లూ వాయువులు నేరుగా నీటితో సంబంధంలోకి వస్తాయి, దీని ద్వారా స్ప్రే చేయబడుతుంది. వారి ప్రవాహంలో నాజిల్.

పునరుద్ధరణ ఉష్ణ వినిమాయకం కోసం, యాసిడ్ కండెన్సేట్ సమస్యను పరిష్కరించడం దాని సేకరణ మరియు తటస్థీకరణను నిర్వహించడానికి వస్తుంది. కాంటాక్ట్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ విషయంలో, ప్రసరించే నీటి సరఫరా వ్యవస్థ యొక్క ఆవర్తన ప్రక్షాళనకు కొద్దిగా భిన్నమైన విధానం ఉపయోగించబడుతుంది: ప్రసరణ ద్రవం యొక్క ఆమ్లత్వం పెరిగేకొద్దీ, దానిలో కొంత మొత్తం నిల్వ ట్యాంక్‌లోకి తీసుకోబడుతుంది, ఇక్కడ డ్రైనేజీ వ్యవస్థలోకి నీటిని పారవేయడం ద్వారా లేదా సాంకేతిక చక్రంలోకి మళ్లించడం ద్వారా ఇది కారకాలతో చికిత్స చేయబడుతుంది.

వాయువుల ఉష్ణోగ్రత మరియు శక్తిని వినియోగించే ప్రక్రియ యొక్క ఇన్లెట్ వద్ద ఉన్న నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత అవసరాల మధ్య వ్యత్యాసాల కారణంగా ఫ్లూ గ్యాస్ శక్తి యొక్క కొన్ని అనువర్తనాలు పరిమితం కావచ్చు. అయినప్పటికీ, అటువంటి అంతమయినట్లుగా చూపబడని పరిస్థితికి కూడా, గుణాత్మకంగా కొత్త సాంకేతికతలు మరియు పరికరాలపై ఆధారపడే ఒక విధానం అభివృద్ధి చేయబడింది.

ఫ్లూ గ్యాస్ హీట్ రికవరీ ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి, హీట్ పంపుల ఆధారంగా వినూత్న పరిష్కారాలు వ్యవస్థ యొక్క కీలక అంశంగా ప్రపంచ ఆచరణలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. కొన్ని పారిశ్రామిక రంగాలలో (ఉదా. బయోఎనర్జీ), ఇటువంటి పరిష్కారాలు అధిక సంఖ్యలో కమీషన్ చేయబడిన బాయిలర్‌లపై ఉపయోగించబడతాయి. ఈ సందర్భంలో ప్రాథమిక ఇంధన వనరులలో అదనపు పొదుపులు సాంప్రదాయ ఆవిరి-కంప్రెషన్ ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ల ద్వారా కాకుండా, మరింత విశ్వసనీయమైన మరియు సాంకేతికంగా అధునాతన శోషణ లిథియం బ్రోమైడ్ హీట్ పంప్‌ల (ABTH) ద్వారా సాధించబడతాయి, ఇవి పనిచేయడానికి విద్యుత్ కంటే వేడి అవసరం (తరచుగా ఇది ఉపయోగించని వ్యర్థ వేడి కావచ్చు , ఇది దాదాపు ఏదైనా సంస్థలో సమృద్ధిగా ఉంటుంది). థర్డ్-పార్టీ హీటింగ్ సోర్స్ నుండి వచ్చే ఈ హీట్ అంతర్గత ABTH సైకిల్‌ను సక్రియం చేస్తుంది, ఇది ఫ్లూ వాయువుల యొక్క అందుబాటులో ఉన్న ఉష్ణోగ్రత సామర్థ్యాన్ని మార్చడానికి మరియు దానిని మరింత వేడి వాతావరణాలకు బదిలీ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

ఫలితంగా

అటువంటి పరిష్కారాలను ఉపయోగించి బాయిలర్ ఫ్లూ వాయువుల శీతలీకరణ చాలా లోతుగా ఉంటుంది - ప్రారంభ 30-20 °C నుండి 120 మరియు 130 °C వరకు కూడా ఉంటుంది. రసాయన నీటి శుద్ధి, మేకప్, వేడి నీటి సరఫరా మరియు తాపన నెట్వర్క్ యొక్క అవసరాలకు నీటిని వేడి చేయడానికి ఫలితంగా వేడి చాలా సరిపోతుంది.

ఈ సందర్భంలో, ఇంధన ఆదా 5÷10% కి చేరుకుంటుంది మరియు బాయిలర్ యూనిట్ యొక్క సామర్థ్యంలో పెరుగుదల 2÷3% కి చేరుకుంటుంది.

అందువలన, వివరించిన సాంకేతికత యొక్క అమలు ఒకేసారి అనేక సమస్యలను పరిష్కరించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది:

• ఫ్లూ వాయువుల వేడి యొక్క అత్యంత పూర్తి మరియు ప్రయోజనకరమైన ఉపయోగం (అలాగే నీటి ఆవిరి యొక్క సంక్షేపణం యొక్క గుప్త వేడి),
• వాతావరణంలోకి NOx మరియు SOx ఉద్గారాల తగ్గింపు,
• అదనపు వనరును పొందడం - శుద్ధి చేయబడిన నీరు (ఇది ఏదైనా సంస్థలో ఉపయోగకరంగా ఉపయోగించవచ్చు, ఉదాహరణకు, తాపన నెట్‌వర్క్‌లు మరియు ఇతర నీటి సర్క్యూట్‌లకు ఫీడ్‌గా),
• పొగ ప్లూమ్ యొక్క తొలగింపు (ఇది కేవలం కనిపించదు లేదా పూర్తిగా అదృశ్యమవుతుంది).

అటువంటి పరిష్కారాలను ఉపయోగించడం యొక్క సాధ్యత ప్రధానంగా ఆధారపడి ఉంటుందని ప్రాక్టీస్ చూపిస్తుంది:

• ఫ్లూ వాయువుల నుండి అందుబాటులో ఉన్న వేడిని ఉపయోగకరమైన వినియోగానికి అవకాశం,
• సంవత్సరానికి అందుకున్న ఉష్ణ శక్తి వినియోగం యొక్క వ్యవధి,
• సంస్థలో శక్తి వనరుల ఖర్చు,
• NOx మరియు SOx (అలాగే స్థానిక పర్యావరణ చట్టం యొక్క తీవ్రత) కోసం గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఉద్గారాల సాంద్రతను మించి ఉండటం,
• కండెన్సేట్‌ను తటస్థీకరించే పద్ధతి మరియు దాని తదుపరి ఉపయోగం కోసం ఎంపికలు.

మూలం: www.habr.com