کاوش در هنر تبدیل انرژی با راندمان بالا: چگونه دیگهای HRSG گاز زباله را به بخار ارزشمند تبدیل می کنند؟

مکانیسم مبتکرانه بازیابی انرژی

در حوزه های تولید صنعتی مدرن و تولید برق ، استفاده کارآمد از انرژی به عنوان سنگ بنای تقویت عملکرد اقتصادی و زیست محیطی است. در ژنراتور بخار بازیابی گرما (HRSG) دیگ بخار نقش مهمی در این زمینه ایفا می کند و به عنوان دستگاهی تخصصی طراحی شده برای ضبط و بازگرداندن گاز زباله با دمای بالا طراحی شده است. هدف اساسی آن بازپس گیری انرژی حرارتی است که در غیر این صورت در جو آزاد می شود و آن را به بخار فشار بالا تبدیل می کند. این بخار متعاقباً می تواند برای هدایت توربین های بخار برای تولید برق ، تهیه گرمای فرآیند برای کاربردهای مختلف صنعتی یا خدمت به سیستم های گرمایش منطقه استفاده شود.

یک دیگ بخار معمولی HRSG شامل چندین بخش تبادل حرارت مجزا ، یعنی اقتصاد ساز ، تبخیر کننده و ابرقدرت است. از آنجا که گاز دودکش گرم از یک توربین گازی یا سایر فرآیندهای صنعتی در این بخش ها جریان می یابد ، ابتدا وارد اقتصاد ساز می شود ، جایی که آب تغذیه را از قبل گرم می کند. این نه تنها راندمان حرارتی کلی سیستم را تقویت می کند بلکه بار حرارتی را بر روی اواپراتور بعدی نیز روشن می کند. آب از قبل گرم شده سپس به سمت اواپراتور پیشرفت می کند و گرما را از گاز دودکش جذب می کند و به بخار اشباع تبدیل می شود. سرانجام ، این بخار اشباع شده به سمت ابرخودرو حرکت می کند ، جایی که بیشتر گرم می شود تا بخار گرم شود. این بخار با فشار بالا و پر فشار دقیقاً همان چیزی است که برای تولید انرژی کارآمد یا فرآیندهای صنعتی خاص لازم است. این فرآیند تبادل گرما چند مرحله ای ، بازیابی گام به گام انرژی حرارتی را تضمین می کند و به حداکثر رساندن کاربرد هر ژول گرما می باشد.

هنر و علم تصفیه آب دیگ بخار

عملکرد پایدار و کارآمد یک دیگ بخار بازیابی گرما از یک برنامه تصفیه آب به خوبی طراحی شده و دقیق جداست. کیفیت آب مورد استفاده به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان و ماندگاری تجهیزات تأثیر می گذارد. بدون درمان مناسب ، اکسیژن حل شده ، سختی و ناخالصی های معدنی موجود در آب تغذیه می تواند در شرایط با درجه حرارت بالا و فشار بالا ، اجزای داخلی دیگ بخار را ویران کند. به عنوان مثال ، اکسیژن محلول مقصر اصلی خوردگی در لوله های دیگ بخار است. برای تشکیل اکسیدها با فلز واکنش نشان می دهد ، که با گذشت زمان می تواند دیواره های لوله را تضعیف کرده و خطرات ایمنی قابل توجهی ایجاد کند.

در مقابل ، یونهای سختی مانند کلسیم و منیزیم می توانند مقیاس های سختی را در سطوح گرمایش ایجاد کنند. این مقیاس یک عایق حرارتی عالی است و حضور آن به طرز چشمگیری راندمان انتقال حرارت را کاهش می دهد و باعث می شود دیگ بخار برای دستیابی به خروجی بخار مورد نظر ، سوخت بیشتری مصرف کند. در دراز مدت ، این منجر به زباله های قابل توجهی انرژی می شود. برای کاهش این مسائل ، ترکیبی از تکنیک های تصفیه آب به طور معمول استفاده می شود. از روشهای فیزیکی ، مانند تخریب مکانیکی و حرارتی ، برای از بین بردن اکسیژن محلول استفاده می شود ، در حالی که روش های شیمیایی ، از جمله نرم شدن رزین تبادل یونی و دوز شیمیایی ، برای از بین بردن سختی و تنظیم pH آب برای جلوگیری از خوردگی اسیدی استفاده می شود. تصفیه آب به عنوان "سیستم تصفیه خون" دیگ بخار عمل می کند ، و از یک محیط داخلی سالم اطمینان می دهد و در نتیجه ایمنی و کارآیی کل سیستم را تضمین می کند.

ماهیت عملکرد و نگهداری دیگهای بخار

تسلط بر روشهای صحیح عملکرد و نگهداری برای یک دیگ بخار HRSG برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت و پایدار آن بسیار مهم است. یک چرخه عملیاتی کامل ، از راه اندازی تا خاموش کردن ، باید کاملاً به پروتکل های مستقر پایبند باشد. به عنوان مثال ، قبل از راه اندازی ، تمام دریچه ها ، ابزارها و دستگاه های ایمنی باید با دقت مورد بازرسی قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که آنها در حالت کار مناسب هستند. در مرحله راه اندازی ، فرایند افزایش دما و فشار باید کند و یکنواخت باشد تا از آسیب به ساختار دیگ بخار ناشی از استرس حرارتی ناهموار جلوگیری شود. در طول عملکرد عادی ، پرسنل باید به طور مداوم پارامترهای کلیدی مانند فشار بخار ، دما ، سطح آب و دمای گاز دودکش ها را کنترل کنند و در صورت بروز هرگونه ناهنجاری ، اقدامات فوری انجام دهند. فرآیند خاموش کردن نیاز به کاهش تدریجی دما و فشار دارد و به دنبال آن روشهای لازم برای ضرب و شتم و خشک کردن برای جلوگیری از خوردگی در هنگام خرابی.

فراتر از عملیات روزانه ، برنامه ریزی شده ، نگهداری پیشگیرانه به همان اندازه حیاتی است. این شامل تمیز کردن خارجی بسته های لوله دیگ بخار برای از بین بردن دوده و خاکستر انباشته شده است که به حفظ عملکرد خوب تبادل گرما کمک می کند. همچنین شامل تمیز کردن شیمیایی داخلی از سمت آب برای از بین بردن هر مقیاس و همچنین کالیبراسیون منظم و سرویس دهی تجهیزات کمکی مانند دریچه ها ، پمپ ها و ابزارها است. از طریق یک رژیم تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده ، می توان از خرابی های احتمالی به طور موثری جلوگیری کرد ، طول عمر تجهیزات تمدید شد و عملکرد بهینه دیگ بخار در همه زمان ها تضمین می شود.

مسیر بهینه سازی عملکرد سیستم

عملکرد و نگهداری صحیح به تنهایی برای باز کردن پتانسیل کامل دیگ بخار بازیابی کافی نیست. بهینه سازی عملکرد مداوم کلید دستیابی به راندمان بالاتر و بازده اقتصادی بیشتر است. بهینه سازی سیستم را می توان از زاویه های متعدد نزدیک کرد. اول ، می توان استراتژی های کنترل پالایش را در نظر گرفت. یک سیستم کنترل خودکار هوشمندتر می تواند تنظیم دقیق پارامترهای عملیاتی دیگ بخار را فعال کند. به عنوان مثال ، می تواند بر اساس تغییر در بار توربین گازی ، به صورت پویا جریان آب تغذیه و جریان اسپری Superheater را در زمان واقعی تنظیم کند و از پارامترهای بخار پایدار اطمینان حاصل کند.

دوم ، طراحی فیزیکی دیگ بخار قابل تنظیم است. در مرحله طراحی ، می توان از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای بهینه سازی مسیر گاز دودکش ، کاهش فشار و مشکلات مربوط به توزیع گرمای غیر یکنواخت برای تقویت راندمان بازیابی گرما استفاده کرد. برای تجهیزات موجود ، نصب یک سیستم نظارت بر عملکرد آنلاین می تواند تجزیه و تحلیل در زمان واقعی داده های دیگ بخار را ارائه دهد ، و به تشخیص علت اصلی افت کارآیی کمک می کند-خواه به دلیل مقیاس بندی یا رسوب گاز دودکش باشد و برنامه های نگهداری هدفمند را تدوین کند. علاوه بر این ، استفاده از فن آوری تشخیص گسل پیشرفته می تواند خرابی تجهیزات بالقوه را پیش بینی کند و تسهیل تغییر از تعمیرات واکنشی به پیشگیری فعال شود. از طریق این اقدامات بهینه سازی ، دیگ HRSG نه تنها می تواند کارآمدتر عمل کند بلکه به طور قابل توجهی هزینه های نگهداری و خرابی بدون برنامه ریزی را نیز کاهش می دهد و ارزش بیشتری را برای شرکت ایجاد می کند. $ $