دیگ بخار بهینه سازی شده
دیگ بخار بهینه سازی شده و سیستم توزیع بخار همیشه در حال بررسی و بروز رسانی می باشد.هزینه ها و بهبود عملیات در سایت بخار مورد توجه می باشد.
دیگ بخار به طور گسترده ای در صنعت به عنوان یک انتقال دهنده مایعات گرم و به عنوان یک انرژی می باشد. به عنوان یک مایع انتقال گرما، بخار دارای یک مزیت بیش از مایعات مانند آب گرم و روغن محصوب می شود.
متاسفانه صرفه جویی انرژی در صنعت از بین رفته است مطالعات تحقیقاتی توسط کارشناسان صنعت در اوایل ۱۹۹۰s پیشنهاد کرد که تلفات از سیستم بخار حدود ۳۵٪ از کل پتانسیل شناخته شده را تشکیل می دهد.
برنامه های کاربردی دیگ بخار
۲ نوع دیگ : fire tube – water tube
دیگ های لوله آبی یا همان water tube در صنایع بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد و نرخ تولید انرژی بالاست و در فشار های بالا نیز به خوبی عمل میکند و ساختار آن بدین صورت است که در داخل لوله ها آب بوده و در خارج آن حرارت می باشد و حرارت در جدار بیرونی لولهها موجب گرم شدن آب می گردد.
دیگ های لوله دودی یا همان fire tube در صنایع متوسط کاربرد دارد و طیف وسیعی از صنعت را شامل می گردد و ساختار آن بدین صورت است که در داخل لوله ها حرارت و مسیر حرکت شعله مشعل بوده و در خارج از لوله ها آب قرار میگیرد.
دیگ های بخار برای دو منظور زیر مورد استفاده قرار میگیرد:
- در فشار بالا ( در تورین ها )
- در فشار پایین برای تامین حرارت
فروش جهانی ~ ۱۴۳،۰۰۰ واحد (~ ۱۲،۰۰۰،۰۰۰ BHP) و آسیا ۱۴۰٫۵۰۰ و … ~ ۵۰۰ تریلیون Btu صرفه جویی در انرژی سالانه در سراسر جهان و ~ ۱۸۰ میلیون تن سالانه CO کاهش در سارسر جهات
نقشه
انواع دیگ ها و محدوده ظرفیت عمومی
مدولار – استفاده از نقطه به ظرفیت های انرژی منطقه ای
نمودار
دیگ بخار بهینه سازی شده و صرفه جویی در انرژی
استفاده از مشعل های کارآمد / سیستم های احتراق (۱۰-۲٪)
سطوح حرارتی انتقال بخار آب (۰-۱۰٪)
به حداقل رساندن ضررهای تابشی از بویلرها (۱٫۵-۵٪)
استفاده از اکونومایزر
تسریع بهبود حرارت
استفاده از تولبوراتورهای استاندارد
استفاده از تولبوراتور
استفاده از سختی گیر
استفاده از دی اریتور
محدودیت های طراحی بویلر های عادی
- اندازه های فیزیکی
- چرخه بیش از حد گرم شدن
- ضررهای تابشی بیش از حد
- غفلت در پاسخ به تغییر بار
- قابلیت غیرفعال کردن سیستم بهینه
- بهره وری عملیاتی غیر مطلوب
- قابلیت مدیریت بار
- مسائل مربوط به ایمنی ذاتی
- عدم کنترل و نظارت / کنترل مجتمع
- ارزیابی عملکرد سیستم در مقایسه با بارهای واقعی
- بهینه سازی قابلیت بارگیری سیستم / مدیریت برای تقاضای واقعی
- به دنبال فرصت هایی برای به حداکثر رساندن حرارت بازیابی در سیستم باشید.
- پیکربندی سیستم برای کاهش پتانسیل برای تلفات انرژی ثانویه / زیربنایی آینده
- بهینه سازی تکراری “تجزیه و تحلیل شکاف”
بویلر
بهره وری انرژی معادل ۲۵ بویلر از طریق داده های ISE
میانگین بهره وری در خدمات = ۶۶٪ در عامل بار بار متوسط ۳۳٪
جدول مقایسه
- هزینه سوخت
- هزینه آب
- هزینه فاضلای
- هزینه برق
- هزینه مواد شیمیایی
- هزینه خدمات و نگهداری
- هزینه های O & M
- چرخه عمر پیش بینی شده
محاسبه مصرف بخار
سیستم های دیگ بخار متعارف مقدار زیادی انرژی برای مقابله با شرایط بار متغیر مصرف می کنند،محدودیت های طراحی دیگ های معمولی باعث می شود تا آنها از کارآیی پاسخ به تقاضای بار تغییری در هر بار تغییر پیدا کنند.
انرژی و هدررفت های قابل توجهی در زمان نوسان بار
هدررفت های قابل توجهی در زمان نوسان بار
- FEMP = Energy Star برای تجهیزات بزرگتر استفاده از انرژی
- حداقل دستورالعمل های بهره وری بویلر
- دستورالعمل های انتخاب و تعیین سیستم بویلر
FEMP
سیستم های دیگ بخار بر اساس تقاضای مدولار، با تقسیم ظرفیت خروجی در میان، باعث کاهش مصرف انرژی مورد نیاز برای برآورد بارهای متغیر می شوند.سیستم های مدولار به طور خاص برای پاسخگویی به نیازهای مختلف بار طراحی شده اند.
نتیجه: کاهش قابل ملاحظه انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای در بارهای بارگیری
هدررفت های قابل توجهی در زمان نوسان بار
مفهوم طراحی مدولار
- هر واحد دیگ مانند یک پیستون واحد در سیستم دیگ بخار کلی عمل می کند.
2دیگ مودولار
- رد پای دیگ بخار (مناسب برای برنامه های کاربردی نقطه)
- بدون فضای خالی لوله مورد نیاز است.
- دوبار خروجی دیگ بخار اتاق دیگ بخار (امکانات موجود)
- کاهش سطح مورد نیاز اتاق دیگ بخار بیش از ۵۰٪ (ساخت و ساز جدید)
رویکرد متعارف: اولیه + پشتیبان گیری
ظرفیت خریداری شده را تا ۳۰٪ کاهش دهید در حالی که با الزامات N + 1 مطابقت دارد
پشتیبان گیری
کارایی دیگ بخار
کارایی دیگ بخار
-
“بهره وری سوخت” (EC)
- تاثیر مشعل در مصرف سوخت
- در ANSI Z21.13 پروتکل تست
- “کارایی حرارتی” (Et)
- اثربخشی انتقال حرارت از شعله به آب
- بر اساس پروتکل آزمایش BTS-2000 موسسه هیدرونیکس
- به رسمیت شناخته شدن توسط استاندارد ASHRAE 90.1
- اغلب جایگزین برای احتراق یا بازده حرارتی می باشد.
- بهره وری از بخار
- اثربخشی یک دیگ بخار در حداکثر ظرفیت و یک حالت پایدار، با تلفات دود و تلفات تابش در نظر گرفته شده است.
- اندازه گیری معنی دارتری از عملکرد دیگ بخار
دیاگرام انرژی
استاندارسازی دیگ بخار و تاثیر آن در کارایی دیگ بخار
ارزیابی جامع از کارایی سیستم عامل دیگ بخار، از جمله : بازده حرارتی حالت پایدار – بازده بخش بار – نرح از دست دادن جریان – نرخ ورودی انرژی خاموش و روشن از دیگها
محاسبه برای تعیین مقادیر کارایی فصلی برای دیگهای بخار
محاسبه فصلی مبتنی بر bin که در آن بارهای ساختمان ساعتی به ۱۰۱ قسمت تقسیم می شوند و هر “bin” یک تصویر لحظه ای از درصد باردهی سیستم بویلر بر اساس تقاضای گرما است
در هر مخزن، دیگهای مختلف ممکن است باشد که عبارتند از:
خاموش و جدا شده (از طریق سیستم مدولار، بر اساس تقاضا)
خاموش، اما با عبور جریان از دیگهای فعال
عملیات در حالت پایدار احتراق بالا
مدولاسیون
عملیات در حالت پایدار احتراق پایین
بیکار شدن
سوخت به بخار در برابر بهره وری
دیگ بخار بهینه سازی شده با توجه به نوع دیگ ها
سیستم های مدولار miura باعث افزایش بهره وری انرژی در حدود ۸۵٪ به طور مداوم از عوامل کم بار به بالا می شود با بهره وری انرژی، اندازه مورد توجه … و افزایش بهره وری از طریق کاهش اثرات حرارتی بویلر
نوع دیگ بخار miura
جدول رابطه بازده وراندمان با گازهای خروجی از دیگ بخار
گازهای خروجی دیگ
شوک حرارتی – محدودیت اولیه در عملکرد دیگ بخار تاثیر زیادی دارد.
عملکرد دیگ بخار متعارف توسط شوک حرارتی محدود شده که نیازمند راه اندازی بصورت آهسته می باشد.
دیگهای بخار لوله دودی ۶۰ تا ۹۰ دقیقه چرخه گرمایشش می باشد و باید در حالت stand by خاموش باشد.
زمان پاسخ بهینه (w / در ۱۰ ثانیه) = افزایش کارایی + کاهش انتشار
افزایش کارایی دیگ بخار
سیستم دیگ بخار مدولار
- تنظیم دیگ بخار توسط کنترل کننده های “master” و “slave” برای قابلیت بارگیری دقیق بار
دیگ بخار مدولار
ضخامتهای بکار رفته در دیگ بخار می تواند کارایی دیگ بخار را به میزان ۱۰٪ را کاهش دهد.
نصب سختی گیر تاثیر به سزایی را در افزایش کارایی دیگ بخار خواهد داشت.
plc کنترل دیگ بخار
- نرخ آتش
- فشار بخار
- مقیاس مانیتور
- محدودیت بالا
- دمای گاز دودکش
- دمای آب
- میزان سختی آب
- میزان شعله مشعل
- آنالیز گازهای خروجی
- بلودان
- نشانگر سطح بالا
- نشانگر سطح پایین
- نشانگر وضعیت پمپ
- تاریخ و ساعت
نمای موتورخانه
● بهینه سازی مدیریت انرژی برنامه های کاربردی حرارت با نوسانات شدید بار (از طریق تنظیمات متمرکز یا نقطه استفاده)
● ظرفیت نهایی برای تقاضا (مخزن، بارهای گرمای باقی مانده، و غیره) و / یا دوره های کم بار
● ظرفیت پشتیبان گیری N + 1 بر اساس تقاضا برای از بین بردن سیستم پشتیبان گیری مرسوم در حالت خاموش معمول
● تهیه نسخه پشتیبان از سیستم های حرارتی خورشیدی (تقریبا بی نظیر از منبع انرژی تجدید پذیر)
● بیوگاز ترکیبی / ابزار گاز طبیعی
● انعطاف پذیری مدیریت دارایی بهینه (از طریق نصب مازناین، گسترش مدولار، تحرک)
● سیستم گرمایش مرکزی بهینه شده برای گرمایش سالم با حداکثر نوسان و بهره وری