راندمان دیگهای بخار

راندمان دیگهای بخار مابین ^۶۵ الی ^۸۵% متغیر م ی باشد پس باید از به هدر رفتن انرژی ( ^۱۵ الی ^۳۵% ) جلوگیری نمود. البته جلوگیری از به هدر رفتن تمام انرژی غیر ممکن است ولی میتوان با شناخت مسیرهای اتلاف، آن را به حداقل رساندو موجب افزایش راندمان دیگهای بخار گردید.

بر اساس قوانین فیزیک،  انرژی ها هیچ وقت از بین نمیروند. در فرآیند احتراق، انرژی شیمیایی به انرژی حرارتی تبدیل می شود.

اگر انرژی موجود در بخار، گاز خروجی، تشعشعات دیگ بخار و دیگر انرژی هایی که از دیگ بخار خارج می شود با یک دیگر جمع شوند، مجموع آنها دقیقاً برابر با انرژی گاز، نفت و یا  زغالسنگی خواهد بود که سوزانده شده است.

راندمان دیگهای بخار، میزان درصد تبدیل زغال سنگ، نفت و یا گاز به انرژی بار است.

معمولاً بهترین روش محاسباتی راندمان دیگهای بخار، برآورد میزان اتلاف انرژی است. برای این منظور، درصد اتلاف انرژی در  بخشهای مختلف محاسبه و از ^۱۰۰% کسر  میگردد. عدد باقی مانده میزان راندمان دیگهای بخار را نشان خواهد داد. به عبارت دیگر:

راندمان دیگهای بخار = ( اتلاف حرارت ^{– ۱۰۰} ) %

به عبارت دیگر :  انرژی موجود در سوخت ( گاز، نفت و زغال سنگ) = انرژی موجود در بخار + اتلاف حرارتی انرژی

اتلاف حرارت

قسمت اعظم اتلاف انرژی از طریق دودکش صورت  میپذیرد. در بدترین شرایط حدود ^۳۰ الی^۳۵% از کل انرژی اولیه از طریق دودکش خارج  میشود. اتلاف انرژی از طریق دودکش شامل موارد زیر می گردد.

• اتلاف حرارت به دلیل گاز خشک
• اتلاف حرارت به دلیل رطوبت در سوخت
• اتلاف حرارت به دلیل آب ناشی از احتراق هیدروژن

میزان اتلاف انرژی حرارتی وابسته به دما و حجم گازی است که از دیگ بخار خارج می شود، بنابراین کاهش هر یک از دو مورد ذکر شده  میتواند موجب کاهش اتلاف حرارتی شود.

جلوگیری از اتلاف حرارت در دودکش به میزان صد در صد عملاً امکان پذیر نخواهد بود، مگر آنکه دمای گاز خروجی از دودکش به دمای هوای اطراف دیگ بخار کاهش داده شود.

امکان چنین عملی وجود ندارد. کاهش دمای گاز دودکش خروجی به زیر ^۳۰۰ درجه فارنهایت به صلاح نیست چرا که دمای کمتر موجب تشکیل بخار های اسید سولفوریک شده که نهایتاً خوردگی بسیار شدید ایجاد می نماید. چهار اسراتژی عمده برای به حداقل رساندن اتلاف انرژی از دودکش به شرح زیر می باشد:

• به حداقل رساندن هوای اضافی

• پاکیزه نگهداشتن سطوح انتقال حرارتی

• بکارگیری تجهیزات بازیافت حرارت

• کنترل نفوذ هوا به داخل دیگ بخار

زمانی که حجم هوای اضافی کم شود به تبع آن ضمن اینکه حجم گاز دودکش کاهش می یابد، دمای گاز خروجی از دودکش نیز کاهش خواهد یافت چرا که سرعت گاز خروجی کم شده و در اثر کم شدن سرعت گاز خروجی، امکان جذب حرارت گاز در دیگ بخار به لحاظ افزایش زمان ماندن در داخل مسیر خروجی ازدیاد مییابد.

سود ناشی از کاهش اتلاف، بسیار چشمگیر است به طوری که به ازای کاهش ^۱۵% هوای اضافی؛ ^۳/^۱% کاهش در اکسیژن و ^۴۰ درجه فارنهایت کاهش در دمای گاز خروجی از دودکش،  میتوان یک درصد راندمان دیگ بخار را افزایش داد.در سیستم های احتراق زغال سنگی نیز اتلاف حرارت به دلیل سوخت ناقص بوجود می آید.

میزان اتلاف حرارتی در این نوع سیستم ها تا حد ^۵% نیز حادث  میگردد. قبلاً بحث  دانه بندی زغال سنگ و تحویل منظم آن به کوره احتراق شده است و در اینجا از تکرار مطالب خودداری  میشود. بطور کلی برای  جلوگیری از اتلاف حرارتی باید شاخص انتشار مونو اکسید کربن در حد ^۴۰۰ میلیون در قسمت ^(ppm) حفظ شود.

بخشی از اتلاف حرارتی از جداره های کوره احتراق ( به صورت تشعشع ) صورت می پذیرد. البته نمی توان اتلاف از دیواره های کوره احتراق را به میزان صد در صد کنترل نمود ولی می توان بااستفاده از عایق های حرارتی مناسب آن را به حداقل رساند.

میزان اتلاف حرارتی از دیگ های بخار که به نحو مناسبی  عایقکاری شده اند، نباید بیش از حدودی باشد که درجدول شماره ^۴ ارایه شده است.

عوامل مؤثر در محاسبات راندمان دیگهای بخار،یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سطح دانش در صنعت ساخت دیگ بخار می باشد.

دستیابی به راندمان دیگهای بخار مطلوب مستلزم وجود استاندارد و نظامی کارآمد برای اعمال نظام صحیحی برای ترویج و فراگیر نمودن استاندارد و کنترل کیفی تولید دیگهای بخار و نظام توسعه آموزش در بخش راندمان دیگهای بخار است.

باید توجه داشت مادامی که در این خصوص از سوی مراجع قانونی الزامی نباشد، دستیابی به راندمان دیگهای بخار بصورت واقعی میسر نخواهد شد. بنابراین بر سایر دستگاه های اجرائی است که به سهم خود دراعمال نظارت صحیح بر طراحی، ساخت و عرضه محصولات در صنایع و تعلیم نیروهای انسانی ماهر اهتمام ورزند و موانع موجود را راز میان بردارند تا اهداف مورد نظر به طور کامل تحقق یابد.