ΤΕΧΝΙΚΟ ΔΕΛΤΙΟ. Εξοικονομήσεις Κόστους με τη χρήση της Γκάμας AddHX Προσθέτων Καυσίμων Βαρέως Μαζούτ

Transcript

1 ΤΕΧΝΙΚΟ ΔΕΛΤΙΟ Εξοικονομήσεις Κόστους με τη χρήση της Γκάμας AddHX Προσθέτων Καυσίμων Βαρέως Μαζούτ Κατά τη λειτουργία ενός καυστήρα, υπάρχουν πολλές δαπάνες. Κάποιες από αυτές τις δαπάνες θα μπορούσαν να αποφευχθούν, να μειωθούν ή να ελαχιστοποιηθούν από την ορθή χρήση ενός ποιοτικού ελαιοδιαλυτού προσθέτου καυσίμων. Τα κείμενα που ακολουθούν, περιγράφουν ενδεχόμενες εξοικονομήσεις που οφείλονται στη χρήση ενός κατάλληλου προσθέτου, του AddHX, κατά τη λειτουργία των. Ο χρήστης του καυστήρα/καμίνου θα πρέπει να προσδιορίσει το πραγματικό ποσό εξοικονόμησης για κάθε μία από τις προτάσεις, εξετάζοντας τα προηγούμενα δεδομένα χρήσης. I. Καύσιμο Καύσιμο μπορεί να απωλεσθεί σε έναν καυστήρα λόγω ελλιπούς συντήρησης. Σκωρίες μετάλλων μπορούν να συσσωρευτούν στο νερό των αγωγών παραγωγής. Έτσι θα εμποδίσουν την αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας από το ενεργό τμήμα στους αγωγούς. Σκωρίες μετάλλων σχηματίζονται από την καύση των μεταλλικών στοιχείων που περιέχονται στα καύσιμα και σχηματίζουν διάφορα σουλφίδια και οξείδια (πρωτίστως με το βανάδιο, το νάτριο και το νικέλιο). Όταν το σημείο τήξεως αυτών των διάφορων ενώσεων βρίσκεται κάτω από τη θερμοκρασία των επιφανειών των αγωγών του καυστήρα, είναι κολλώδη και λειώνουν. Τότε κολλούν στις ψυχρότερες επιφάνειες των αγωγών και αυτός ο κύκλος συνεχίζεται για όσο περισσότερα λειωμένα οξείδια μετάλλων επικάθονται στους αγωγούς. Επίσης, αν τα τμήματα του υπερθερμαντήρα επικαλυφθούν με βαριές αποθέσεις, τότε η θερμοκρασία των ατμών και η απόδοση του καυστήρα θα μειωθούν. Με το AddHX o σχηματισμός του πεντοξειδίου του βαναδίου ελαχιστοποιείται με αποτέλεσμα μια ξηρή, εύθρυπτη στάχτη με υψηλό σημείο τήξεως, έναντι των αποθέσεων με χαμηλό σημείο τήξεως που σχηματίζουν σκωρίες. Κατάλληλη διοχέτευση αιθάλης μπορεί να συντηρεί τις επεξεργασμένες αποθέσεις στάχτης σε χαμηλά επίπεδα για μεγαλύτερες περιόδους. Καθώς το πάχος της στάχτης μειώνεται, η αποτελεσματικότητα της μεταφοράς θερμότητας στους αγωγούς του υπερθερμαντήρα ανακτάται. Επιπροσθέτως, το AddHX μπορεί επίσης να βελτιώσει δραστικά την αποδοτικότητα της καύσης με το να κάνει δυνατή για το χρήστη τη μείωση της ροής του καυσίμου.

2 ΙΙ. Διάβρωση Η διάβρωση ενός καυστήρα μπορεί να είναι αποτέλεσμα της καύσης μεταλλικών ακαθαρσιών που περιέχονται στα μέταλλα των καυσίμων. Ενώ τα οξείδια-πρακτικώς το πεντοξείδιο του βαναδίου- είναι ακόμα λειωμένα, είναι σε θέση να προσκολληθούν στο στρώμα οξειδίων που όλα τα μέταλλα σχηματίζουν έτσι ώστε να παθητικοποιήσουν τις επιφάνειές τους. Μια νέα επικάλυψη σχηματίζεται στην επιφάνεια του μετάλλου με τελικό αποτέλεσμα την διάρρηξη του αγωγού. Η διάβρωση σε μια συνηθισμένη θερμοκρασία καυστήρα είναι μια σχετικά αργή διαδικασία. Μπορεί να περάσουν μήνες ή χρόνια πριν το μέταλλο να λεπτύνει αρκετά ώστε να προκληθεί διάρρηξη σε συνάρτηση με τη συγκέντρωση του μετάλλου στο καύσιμο, με τις θερμοκρασίες του καυστήρα, το τυπικό φορτίο και άλλους παράγοντες. Για να λάβει χώρα η διάβρωση, το πεντοξείδιο του βαναδίου πρέπει να είναι σε ρευστή μορφή. Όταν το πρόσθετο AddHX προστίθεται στο καύσιμο, ελαχιστοποιεί το σχηματισμό του πεντοξειδίου του βαναδίου και αντί αυτού σχηματίζει ενώσεις με υψηλά σημεία τήξεως. Αυτές οι ενώσεις τήκονται σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 1200 ºC που είναι αρκετά πάνω από τις θερμοκρασίες του καυστήρα. Οι απώλειες μετάλλου και η διάβρωση με αυτόν τον τρόπο ελαχιστοποιούνται. III. Προθερμαντήρας αέρα Ο προθερμαντήρας αέρα θερμαίνει τον εισερχόμενο αέρα με σκοπό να μειώσει την ποσότητα της θερμότητας από το καύσιμο που χρειάζεται για την ίδια δουλειά. Τα καυσαέρια διέρχονται από τον προθερμαντήρα αέρα κατά τη διάρκεια διφασικής αντιρροής. Καθώς τα καυσαέρια διέρχονται από τον προθερμαντήρα αέρα, ψύχονται. Αν τα επίπεδα του τριοξειδίου του θείου είναι αρκετά υψηλά (SO3), το διαβρωτικό θειικό οξύ μπορεί να σχηματιστεί στο σημείο κορεσμού οξέος. Το τριοξείδιο του θείου προέρχεται από το θείο που περιέχεται στο καύσιμο. Κανονικά, όταν το θείο καίγεται σχηματίζει διοξείδιο του θείου (SO2), αλλά περίπου το 5% από αυτό το SO2 οξειδώνεται παραπέρα σε SO3 με την παρουσία περίσσειας οξυγόνου σύμφωνα με τις επόμενες αντιδράσεις : S + O2 SO2 SO2 + ½ O2 SO3 Θα πρέπει να σημειωθεί πως η δεύτερη αντίδραση απαιτεί παρουσία καταλύτη για να διεξαχθεί. Οι θερμές επιφάνειες σιδήρου και οι σκωρίες του πεντοξειδίου του βαναδίου είναι άριστοι καταλύτες για την αντίδραση (στην πραγματικότητα το πεντοξείδιο του βαναδίου είναι ο βιομηχανικός καταλύτης που χρησιμοποιείται στην παραγωγή τριοξειδίου του θείου και θειικού οξέος). Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν το ποσό του SO3 που πρακτικώς παράγεται είναι τα επίπεδα της περίσσειας του αέρα/οξυγόνου (όσο υψηλότερα, τόσο περισσότερο σχηματίζεται),βανάδιο, νικέλιο και σίδηρος (όσο περισσότερα, τόσο περισσότερο SO3 σχηματίζεται), το μέγεθος του καυστήρα (μεγάλο μέγεθος, μεγάλη παραγωγή), η θερμοκρασία του θαλάμου (υψηλότερες θερμοκρασίες, μικρότερη παραγωγή), και ο χρόνος παραμονής μέσα στον καυστήρα (περισσότερος χρόνος, μεγαλύτερη παραγωγή). Όλοι αυτοί οι παράγοντες ευθύνονται για τη δυσκολία πρόβλεψης του συνολικού ποσού SO3 που θα παραχθεί. Το ποσό του SO3 που

3 σχηματίζεται δεν θα ήταν πρόβλημα εάν δεν αντιδρούσε με τους ατμούς νερού στο σημείο κορεσμού οξέος και σχημάτιζε το διαβρωτικό θειικό οξύ : SO3 + H2O H2SO4 Το σημείο κορεσμού οξέος αυξάνεται όσο αυξάνεται και η ποσότητα του SO3 που περιέχεται στα αέρια του αεραγωγού. Αν η θερμοκρασία των αερίων του αεραγωγού είναι κάτω από το σημείο κορεσμού οξέος, το θειικό οξύ συμπυκνώνεται πάνω στις μεταλλικές επιφάνειες προκαλώντας διάβρωση. Όταν το οξύ συμπυκνώνεται γίνεται κολλώδες και λειτουργεί σαν παγίδα για τα ιπτάμενα σωματίδια στάχτης με συνέπεια την παραπέρα μείωση της αποτελεσματικότητας του προθερμαντήρα αέρα καθώς αυτή η κολλώδης μάζα φράζει τις διόδους του αέρα. Καθώς η αποτελεσματικότητα του προθερμαντήρα αέρα μειώνεται, μεγαλύτερο ποσό καυσίμου καίγεται για να θερμάνει τον αέρα που δεν θερμάνθηκε ορθά στον προθερμαντήρα αέρα. Η καύση δεν είναι τόσο αποτελεσματική. Όταν ένα πρόσθετο σαν το AddHX-250 χρησιμοποιείται, προλαμβάνει το σχηματισμό των ανώτερων οξειδίων του θείου και με αυτόν τον τρόπο ελαχιστοποιεί το σχηματισμό του θειικού οξέος. Εξοικονομήσεις θα επιτευχθούν μειώνοντας τα προβλήματα διάβρωσης του προθερμαντήρα αέρα και με πιο αποτελεσματική χρήση του προθερμαντήρα λόγω του προσθέτου. Από τη στιγμή που πιο αποτελεσματική χρήση του προθερμαντήρα έχει αποτελέσματα και στην εξοικονόμηση καυσίμου, μέρος αυτής της εξοικονόμησης θα φανεί στην εξοικονόμηση καυσίμου ως άνω. Μια πολύ σημαντική εξοικονόμηση που μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση ενός κατάλληλου καυσίμου, αφορά την αποτελεσματική εμφύσηση αέρα στον προθερμα-ντήρα. Όταν το θειικό οξύ αδρανοποιείται, οι αποθέσεις στον προθερμαντήρα δεν θα είναι πλέον κολλώδεις. Αν οι αποθέσεις δεν είναι πλέον κολλώδεις, τότε οι εγκατεστημένοι εμφυσητές αέρα θα λειτουργούν όπως σχεδιάστηκαν και θα κρατούν τον προθερμαντήρα καθαρότερο. Αυτό θα έχει σαν αποτέλεσμα εντυπωσιακές βελτιώσεις στη λειτουργία του προθερμαντήρα και βεβαίως του καυστήρα. IV. Ατμός για θερμαντικές σπείρες Πολλές εγκαταστάσεις λειτουργούν με σπείρες ατμού στα καυσαέρια ώστε να επιτύχουν θερμοκρασία πάνω από αυτή του σημείου κορεσμού οξέος. Αυτή η θερμοκρασία κανονικά βρίσκεται 20 ºC πάνω από το σημείο κορεσμού οξέος. Ο ατμός για αυτές τις σπείρες κανονικά λαμβάνεται από την παραγωγή της εγκατάστασης. Σε πολλές περιπτώσεις αυτό γίνεται αιτία μείωσης είτε της παραγωγής ατμού είτε της παραγωγής ηλεκτρισμού. Εξαρτώμενο από το περιεχόμενο του SO3 στα καυσαέρια, το σημείο κορεσμού οξέος διαφέρει. Για παράδειγμα, όταν τα αέρια στους αγωγούς περιέχουν 20 ppm SO3 μια τιμή πολύ πιθανή στα καύσιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε θείο το σημείο κορεσμού οξέος θα μπορούσε να είναι 145 ºC. Για να εξασφαλιστεί πως η εγκατάσταση βρίσκεται ασφαλώς πάνω από το σημείο κορεσμού οξέος θα πρέπει η λειτουργία να διεξάγεται στους 165 ºC. Αυτό απαιτεί μεγάλη ποσότητα θερμότητας ατμών για να διατηρηθεί η θερμότητα τόσο ψηλά. Με κατάλληλη επεξεργασία, θα ήταν πιθανό να μειωθεί το SO3 αρκετά κάτω από την τιμή του χωρίς επεξεργασία. Με αυτόν τον τρόπο θα ήταν εφικτό να μειωθεί εντυπωσιακά η ποσότητα της θερμότητας των ατμών. Αυτό θα είχε σαν

4 αποτέλεσμα την εξοικονόμηση ατμού που χρησιμοποιείται για να μην έχουμε πραγματικό όφελος. Αυτός ο ατμός που θα εξοικονομηθεί θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να παραχθεί περισσότερο προϊόν, περισσότερος ηλεκτρισμός, ή και τα δύο αναλόγως το πώς η εγκατάσταση είναι διευθετημένη. Ακόμα και αν οι σπείρες ατμού συνεχίσουν να λειτουργούν για να επιτύχουν μια θερμοκρασία 20 βαθμών πάνω από το σημείο κορεσμού οξέος, η εξοικονομήσεις από τη μείωση κατά 20 βαθμούς της θερμοκρασίας των εξόδων καυσαερίων συνολικά έχει σαν αποτέλεσμα μια αύξηση της αποτελεσματικότητας σχεδόν κατά 1%. V. Εξοικονομηντής Ο εξοικονομηντής είναι σχεδιασμένος για να μειώσει το απαιτούμενο καύσιμο για τη θέρμανση του νερού ως το βρασμό. Όταν δεν γίνεται καμία επεξεργασία σε ένα επιβαρυμένο καύσιμο, αποθέσεις βαρέων μετάλλων θα συσσωρεύονται στους αγωγούς του εξοικονομηντή. Οι αποθέσεις μπορεί να οφείλονται στη συμπύκνωση του θειικού οξέος σε ψυχρές επιφάνειες και τον εγκλωβισμό ιπτάμενης τέφρας όπως στους προθερμαντήρες αέρα. Οι αποθέσεις στον εξοικονομηντή θα μείωναν την αποτελεσματικότητα του καυστήρα με αποτέλεσμα την υπερβολική κατανάλωση καυσίμου. Όταν ένα κατάλληλο πρόσθετο χρησιμοποιηθεί, ο εξοικονομηντής θα παραμείνει καθαρότερος για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Αν το αποτέλεσμα των αποθέσεων είναι το θειικό οξύ, το πρόσθετο θα καθαρίσει τα κατάλοιπα οξέος κρατώντας τον εξοικονομηντή καθαρότερο. Οι εξοικονομήσεις από το αίτιο αυτό θα φανούν στη μειωμένη χρησιμοποίηση καυσίμου. Η θερμοκρασία του νερού μπορεί να μετρηθεί και για μια ακάθαρτη κατάσταση και για μια καθαρή κατάσταση ώστε να φανούν τα αποτελέσματα από τον χημικό καθαρισμό του εξοικονομηντή. VI. FD Fan (Ανεμιστήρες αέρα καύσης) Μια από τις μεγαλύτερες ανάγκες ηλεκτρισμού σε μια εγκατάσταση είναι για τη λειτουργία των ανεμιστήρων αέρα καύσης. Καθώς τα πτερύγια των ανεμιστήρων καλύπτονται με αποθέσεις θειικού οξέος και ιπτάμενης τέφρας, η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που καταναλώνεται αυξάνεται, αυξάνοντας την ανάγκη για ηλεκτρισμό ακόμα περισσότερο. Για ακόμα μια φορά η επεξεργασία με ένα κατάλληλο πρόσθετο θα ελαχιστοποιήσει το θειικό οξύ και θα βοηθήσει στη μεγάλη μείωση της συσσώρευσης των αποθέσεων. Μια εξοικονόμηση στον ανεμιστήρα λόγω της χρήσης ενός προσθέτου θα πρέπει να περιλαμβάνεται στο συνολικό πρόγραμμα εξοικονομήσεων. VII. Στοιχεία καμινάδων Το θειικό οξύ που συμπυκνώνεται στις καμινάδες ή στα ακροφύσια μπορεί να οδηγήσει στη διάβρωση και απαιτείται αντικατάσταση αυτών των στοιχείων. Η χρήση ενός κατάλληλου προσθέτου θα προστατεύσει αυτά τα στοιχεία μειώνοντας ή περιορίζοντας δραστικά το θειικό οξύ. Αυτό μπορεί να είναι μια σημαντική εξοικονόμηση αν η καμινάδα

5 πρέπει να αντικαταστα-θεί. Κάθε μεταλλικό εξάρτημα που συνδέει το καυστήρα με την καμινάδα, επίσης θα προστα-τευθεί από το πρόσθετο. VIII. Χρόνος Καθαρισμού Οι εξοικονομήσεις για τον καθαρισμό προέρχονται από δύο πηγές : μεγαλύτερες περιόδους ανάμεσα σε καθαρισμούς αλλά και ο πραγματικός χρόνος που αυτοί χρειάζονται. Βεβαίως αυτό θα μπορούσε να τροποποιηθεί και από άλλους παράγοντες όπως μια απαιτούμενη και προγραμματισμένη διακοπή λειτουργίας. H άλλη εξοικονόμηση θα αφορούσε τον πραγματικό χρόνο που χρειάζεται για να καθαριστεί ένας καυστήρας. Οι ακατέργαστες σκωρίες μπορούν να είναι πολύ βαριές και πολύ δύσκολες στο να μετακινηθούν. Ένας καυστήρας που χρησιμοποιεί ένα κατάλληλο πρόσθετο μπορεί εύκολα να καθαριστεί με σωλήνες νερού ή βούρτσες. Αυτό κάνει τη διαδικασία καθαρισμού πολύ γρηγορότερη. Ο συνδυασμός μεγαλύτερων διαστημάτων λειτουργίας και συντομότερου καθαρισμού μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα χαμηλότερα κόστη συντήρησης για το χρήστη του καυστήρα. IX. Σύνοψη Μια σωστή επεξεργασία ενός καυστήρα με το ελαιοδιαλυτό πρόσθετο AddHX είναι πολύ πιθανό να εξοικονομήσει περισσότερα σε επιχειρησιακό κόστος από το κόστος του προσθέτου. Οι εξοικονομήσεις σε καύσιμο, συντήρηση, κόστη αντικατάστασης εξοπλισμού, και άλλων λειτουργικών κοστών μπορούν να διαπιστωθούν με ένα πρόγραμμα κατάλληλων επεξεργασιών.