Majoritatea cazanelor pe gaz natural și ulei pierd 18 până la 22 la sută din aportul de combustibil ca gaze de ardere fierbinți care părăsesc coșul. Un economizor de cazan industrial captează o parte din acea căldură și o returnează în apa de alimentare, ceea ce înseamnă că arzătorul utilizează mai puțin combustibil pentru a produce aceeași ieșire de abur. Acest lucru face ca economizorul să fie una dintre cele mai puțin complicate și mai rapide măsuri de recuperare a căldurii disponibile. Următoarele secțiuni acoperă modul în care funcționează, economiile realiste și detaliile de design care separă o instalare bună de una slabă.
Ce este un economizor de cazan industrial?
Un economizor de cazan industrial este un schimbător de căldură instalat pe calea de evacuare a unui cazan, în aval de tamburul de abur sau de supraîncălzitor. Sarcina sa este de a transfera căldura de la gazele de ardere la apa de alimentare a cazanului înainte ca apa să intre în secțiunea evaporatorului. Cu apa de alimentare preîncălzită la 100 până la 200 °F, arzătorul are nevoie de mai puțin combustibil pentru a atinge temperatura saturată a aburului, astfel încât eficiența termică a cazanului crește.
Economizoarele sunt uneori numite unități de recuperare a căldurii gazelor de ardere sau preîncălzitoare de apă de alimentare. În instalațiile mari, acestea sunt adesea combinate cu un generator de abur cu recuperare de căldură, dar economizorul în sine rămâne o componentă simplă, de încredere: gaz fierbinte în exteriorul tuburilor, apă sub presiune în interior.
Cum recuperează căldura reziduală?
Gazele arse de la un cazan industrial părăsesc cuptorul la aproximativ 350 până la 550 ° F, în funcție de tipul de combustibil, excesul de aer și designul cazanului. Economizorul se află între ultima secțiune de absorbție a căldurii și stiva. Pe măsură ce gazul fierbinte se deplasează prin tuburile cu aripioare, căldura este transferată prin peretele tubului către apa de alimentare care curge în interior.
Aripioarele multiplică suprafața de transfer de căldură de trei până la zece ori în comparație cu tuburile goale, ceea ce menține schimbătorul compact și reduce căderea de presiune pe partea de gaz. Majoritatea modelelor folosesc un model de curgere în contracurent: apa cea mai fierbinte întâlnește gazul cel mai rece la ieșire, iar apa cea mai rece întâlnește gazul cel mai fierbinte la intrare. Acest aranjament maximizează diferența medie de temperatură și permite temperaturi mai scăzute ale gazului din coș decât un simplu debit concomitent.
Ce câștiguri de eficiență sunt realiste?
Eficiența tipică a arderii pentru un cazan industrial este de 78 până la 82%, ceea ce înseamnă că 18 până la 22% din energia combustibilului iese odată cu evacuarea. Un economizor bine dimensionat poate recupera 30 până la 50 la sută din acea pierdere disponibilă. În practică, aceasta se traduce printr-o creștere a eficienței cazanului de 2 până la 5 puncte procentuale și o reducere corespunzătoare a consumului de combustibil.
Pentru un cazan de 100.000 lb/h care funcționează 8.000 de ore pe an, un câștig de eficiență de 3% poate economisi câteva sute de mii de dolari anual, în funcție de prețul combustibilului și profilul de încărcare. Economiile exacte depinde de diferența de temperatură dintre gazele de ardere și apa de alimentare, de analiza combustibilului și dacă unitatea funcționează la sarcină completă sau parțială.
| Parametru | Fără condensare | Condensare |
|---|---|---|
| Temperatura stivei | 250 până la 350°F | 100 până la 150°F |
| Câștig de eficiență | 2 până la 3 puncte procentuale | 4 până la 6 puncte procentuale |
| S-a recuperat căldura | Numai căldură sensibilă | Sensibil plus căldură latentă |
| Cerință materială | Posibil oțel carbon | Oțel inoxidabil sau căptușit |
| Risc punct de rouă acid | Scăzut dacă gazul rămâne peste 300°F | Trebuie gestionat cu analiza gazului combustibil |
Condensare sau fără condensare: care este corect?
Economizoarele fără condensare mențin temperatura gazelor de ardere peste punctul de rouă acid, de obicei în jur de 250 până la 300 ° F pentru gazul natural. Sunt mai simple, mai puțin costisitoare și adesea pot fi construite din oțel carbon. Căldura recuperată este căldură pur sensibilă, care este suficientă pentru multe plante.
Economizoarele cu condensare răcesc gazele de ardere sub punctul de rouă a vaporilor de apă, de obicei între 135 și 150 °F, astfel încât recuperează și căldura latentă de condensare. Asta adaugă încă 2 până la 3 puncte de eficiență. Compensația este coroziunea: sulful din combustibil produce acid care se condensează la temperaturi mai scăzute, astfel încât schimbătorul necesită oțel inoxidabil, aliaje duplex sau o căptușeală rezistentă la coroziune. De asemenea, este nevoie de un sistem de scurgere și neutralizare. Unitățile de condensare se potrivesc bine atunci când apa de alimentare este rece și combustibilul este gaz natural curat, dar nu reprezintă o actualizare universală la preț redus.
Factorii de selecție care decid performanța
Selectarea unui economizor înseamnă mai mult decât alegerea celei mai mari dimensiuni. Performanța reală depinde de potrivirea schimbătorului de căldură la condițiile reale ale gazelor arse și ale apei. Începeți cu o analiză completă a combustibilului. Conținutul de sulf, umiditatea și cenușa determină punctul de rouă acid și riscul de murdărie. Apoi definiți temperaturile de intrare și de ieșire pe ambele părți. Temperatura dorită a coșului stabilește sarcina termică, în timp ce temperatura apei de alimentare disponibilă stabilește limita inferioară.
Căderea de presiune este a doua constrângere. Fiecare centimetru de scădere de presiune pe partea de gaz crește necesarul de tiraj și puterea ventilatorului. Un design bun se menține în limitele permisului de curent existent sau precizează exact câtă putere suplimentară a ventilatorului este necesară. Scăderea presiunii pe partea apei contează, de asemenea, deoarece afectează capacitatea pompei de alimentare cu apă.
Geometria tubului cu aripioare
Majoritatea economizoarelor industriale folosesc tuburi cu aripioare, deoarece suprafața extinsă menține schimbătorul mic. Tuburile cu aripioare spiralate sunt compacte și economice, dar calea continuă a aripioarelor colectează cenușa la suporturile tuburilor. Tuburile cu aripioare de tip H folosesc o aripioară sudată cu o formă de H care creează o cale plată, deschisă, reducând depunerea de cenușă și facilitând curățarea. Pentru combustibilii cu conținut ridicat de cenușă, mulți ingineri specifică tuburi cu aripioare de tip H, deoarece designul reduce atât eroziunea, cât și murdăria. Când comparați furnizorii, merită să verificați modul în care fiecare producător gestionează acest punct; Modele de tuburi cu aripioare de tip H pot fi revizuite cot la cot.
Furnizori de tuburi cu aripioare de tip H, fabrică de tuburi cu aripioare duble Jinker este furnizor de tuburi cu aripioare de tip H și fabrică de tuburi cu aripioare duble, furnizori de tuburi cu aripioare plate din China, tuburi cu aripioare personalizate de tip H ... Vizualizare produs → Aplicație Fit
Amenajarea fizică afectează și instalația. Un cazan ambalat sau cu tub de apă are o tranziție definită a stivei unde trebuie să se potrivească economizorul. Unitatea trebuie să includă urechi de sprijin, uși de acces, căi de vizitare și duze de conectare pentru intrarea, evacuarea și scurgerile apei. Construirea economizorului pentru a se potrivi coșului și conductelor existente evită modificările costisitoare pe teren. Pentru un cazan tipic de pachet, an economizor de gaze de ardere din coada cazanului industrial poate fi furnizat ca o unitate modulară care se integrează cu calea de evacuare existentă. Acesta este locul în care un producător cu suport de inginerie face diferența.
Economizoare gaze arse Furnizori, Fabrica Economizoare gaze arse Ca furnizori de economizoare de gaze de ardere pentru cazan și fabrică de economizoare de gaze de ardere, Jinker oferă economizor personalizat pentru gaze de ardere din coada cazanului, cazan... Vizualizare produs → Considerații de instalare și exploatare
Calitatea instalării afectează fiabilitatea pe termen lung a unui economizor. Un clapete de bypass complet permite instalației să izoleze unitatea pentru întreținere și permite cazanului să funcționeze dacă economizorul necesită reparații. Unitatea trebuie să fie drenabilă pentru a preveni înghețul în climatele reci, iar stiva trebuie să aibă uși de acces în amonte și în aval pentru inspecție și curățare.
Pe partea de apă, asigurați o supapă de siguranță și o sită de filtru pentru a proteja tuburile de reziduuri. Pe partea de gaz, suflantele de funingine pot fi necesare dacă combustibilul tinde să se murdărească. Carcasa de presiune trebuie să fie proiectată pentru presiunea și temperatura gazelor de ardere, cu rosturi de dilatare acolo unde este necesar pentru a gestiona creșterea termică. Controlul chimiei apei este, de asemenea, esențial: oxigenul dizolvat și pH-ul scăzut provoacă coroziune pe malul apei, deci mențineți nivelurile adecvate de dezaerare și de captare a oxigenului. În practică, un economizor bine întreținut funcționează timp de zeci de ani, în timp ce unul neglijat devine prima scurgere a tubului din cazan.
Un economizor de cazan industrial este un dispozitiv dovedit de recuperare a căldurii reziduale. Cu date realiste de temperatură a coșului și apă de alimentare, o unitate selectată corespunzător se va rambursa în luni până la câțiva ani, în funcție de încărcătură și costul combustibilului. Începeți cu un termometru, o factură de combustibil și o revizuire a desenelor din camera cazanului; acestea sunt suficiente pentru a lansa o evaluare serioasa.
