ίκτυο αέρα καύσηςκαυσαερίων ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΑΤΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ Ανεµιστήρες κατάθλιψης (FDF, Forced Draught Fan) Ανεµιστήρες ελκυσµού (IDF, Induced Draught Fan) Προθερµαντής αέρα (air preheater) Ηλεκτροστατικά φίλτρα (electrostatic precipitators) Καπνοδόχος (stack) 1 2 ίκτυο αέρα καύσης-καυσαερίων Ανεµιστήρες Σκοπός: τροφοδοσία µε πρωτεύοντα και δευτερεύοντα αέρα κονιοποίηση µεταφορά καυσίµου αποµάκρυνση καυσαερίων Σύστηµα κατάθλιψης: p > atm Σύστηµα ελκυσµού: p < atm 4 Ανεµιστήρες κατάθλιψης Στην είσοδο της εγκατάστασης Τροφοδοτούν µε αέρα το σύστηµα διαχείρισης καυσίµου και το λέβητα Καλύτερη µεταφορά θερµότητας Πιθανή η διαρροή αερίων από το λέβητα (υπερπίεση) Ανεµιστήρες κατάθλιψης Φυγοκεντρικοί ή ελικοειδείς -1 βαθµίδας Ρύθµιση: στραγγαλισµός µεταβολή ταχύτητας µεταβολή κλίσης πτερυγίων Αποδοτικοί - υψηλές ταχύτητες (1500 rpm) 5 6
Ανεµιστήρες κατάθλιψης Ανεµιστήρες κατάθλιψης 7 8 Ανεµιστήρες ελκυσµού Ανεµιστήρες ελκυσµού Σκοπός: Η απαγωγή των καυσαερίων (σε συνδυασµό µε τον ελκυσµό της καπνοδόχου) Χονδροειδής κατασκευή (λόγω τέφρας και διαβρωτικών ουσιών των καυσαερίων) 400-600 rpm 9 10 Ανεµιστήρες ελκυσµού Ισχύς ανεµιστήρων 8 0.93 10 VoTH P(kW) = n Vo = ογκοµετρική παροχή του αερίου (υπό Κ.Σ.), m 3 /h Τ = απόλυτη θερµοκρασία του αερίου στον ανεµιστήρα, Κ Η' mm = συνολική πίεση ανεµιστήρα, mmh 2 O n F = βαθµός απόδοσης ανεµιστήρα F mm 11 12
Προθερµαντές Αέρα Ψύξη καυσαερίων - θέρµανση αέρα καύσης Λέβητας υπερπίεσης λιγνίτης µευγρασία- προθέρµανση αέρα καύσης - Λέβητες πετρελαίου ή αερίου µείωση θερµοκρασίας καυσαερίων - Κονιοποιηµένα καύσιµα: ανάφλεξη καύση - ξήρανση -µεταφορά Προθερµαντές Αέρα Είσοδος καυσαερίων: 300-400 ο C Έξοδος καυσαερίων : 120-180 ο C Καυσαέρια: µείωση θερµοκρασίας 20-25 ο C προκαλεί αύξηση κατά 1% στο βαθµό απόδοσης του λέβητα 8-10% εξοικονόµηση καυσίµου για αύξηση θερµοκρασίας αέρα καύσης 150-200 ο C Καύση φτωχών καυσίµων 13 14 Προθερµαντές Αέρα Προθερµαντές Αέρα Αεροθερµαντές ανάκτησης Με επίπεδα στοιχεία Σωληνωτοί: 3-10 m 50-75 mm Περιοχή εξόδου: διάβρωση (υγρασία) επικαθίσεις τέφρας - Προθέρµανση αέρα µε ατµό - υο τµήµατα 15 16 Προθερµαντές Αέρα Αναγεννητικοί Μεγαλύτερη απόδοση - όχι τέφρα Ljungstrom: περιστρεφόµενο - σταθερό τµήµα 17
Καπνοδόχος ιάχυση - αποβολή καυσαερίων Οικονοµοτεχνικά και οικολογικά κριτήρια Ελκυσµός: διαφορά πιέσεων ιατοµή: ογκοµετρική παροχή θερµοκρασία εξόδου ταχύτητα (5-9 m/sec) 20 ιατοµή: Καπνοδόχος m& S = V& G (1 + 0.003675) 3600υ S = διατοµή της καπνοδόχου, m 2 B m& B = παροχή καυσίµου, kg/h V & = ογκοµετρική παροχή καυσαερίων ανά kg G καυσίµου, m 3 /kg υ = ταχύτητα καυσαερίων (5 ως 9 m/sec) T = θερµοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο της καπνοδόχου, ο C Καπνοδόχος 21 22 ίκτυο νερού-ατµού α) Αντλίες τροφοδοσίας λέβητα β) Οικονοµητήρας γ) Σύστηµα ατµοποίησης δ) ιαχωριστής (Τύµπανο) ε) Υπερθερµαντές - Αναθερµαντές ιαχωρισµός - καθάρισµα ατµού - Τύµπανο Πίεση < κρίσιµη: διαχωρισµός φάσεων ατµού Τύµπανο: ιαχωρισµός ατµού υγρού ιανοµή νερού στις σωληνώσεις καθόδου Μίγµα υγρού ατµού στη διάρκεια των αλλαγών Αποµάκρυνση στερεών και σωµατιδίων Προσθήκη χηµικών Ποιότητα εξόδου από τύµπανο: ~ 99% 23 24
Τύµπανο ιαχωρισµός σε δύο στάδια: Αποµάκρυνση µεγαλύτερου µέρους από το µίγµα Αποµάκρυνση σταγονιδίων από τον ατµό (πλύσιµο ή ξήρανση) ιάφραγµα Φυγοκεντρικοί διαχωριστές ιαχωρισµός: Με βαρύτητα Τύµπανο Μηχανικός µε διάφραγµα Φυγοκεντρικός 25 26 Τύµπανο Τύµπανο Κατακόρυφος φυγοκεντρικός διαχωριστής ατµού, κυκλωνικού τύπου 27 28 Τύµπανο Υπερθερµαντές - Aναθερµαντές Υπερθερµαντές: ανύψωση θερµοκρασίας πάνω από την Τ sat Αναθερµαντές: αναυπερθέρµανση µετά την εκτόνωση Υπερθερµαντές: ακτινοβολία + καυσαέρια (ακτινοβολίας - συναγωγής) Σωληνώσεις που σαρώνονται από τα καυσαέρια 29 30
Υπερθερµαντές - Aναθερµαντές Υπερθερµαντές - Aναθερµαντές Ατµός υψηλής ποιότητας: περιορισµός της υγρασίας Αύξηση θερµοκρασίας και πίεσης ατµού: αύξηση βαθµού απόδοσης Θερµοκρασία υπέρθερµου ατµού: ανάµειξη υπέρθερµου ατµού µε κορεσµένο ατµό ρύθµιση παροχής καυσαερίων ψύξη σε εναλλάκτες (θερµ. κορ. ατµού ή τροφοδ. νερό) ψεκασµός τροφοδοτικού νερού στη µάζα του υπέρθερµου ατµού Ταχύτητα 20-30 m/sec Λέβητας: κορ. ατµ. 8-12 m/sec 31 32 Οικονοµητήρας Οικονοµητήρας Σκοπός: εκµετάλλευση θερµότητας καυσαερίων προθέρµανση νερού τροφοδοσίας Προθέρµανση νερού τροφοδοσίας - οικονοµία Ανύψωση θερµοκρασίας νερού κατά 5.5 ο C προκαλεί αύξηση 1% στο βαθµό απόδοσης Έξοδος νερού: ~ θερµοκρασία κορεσµού Θερµοκρασία νερού που µπαίνει στον οικονοµητήρα: πάνω από 80 ο C για να µην ψυχθούν τα καυσαέρια µέχρι τη θερµοκρασία δρόσου 33 Ψυχρό νερό στον οικονοµητήρα: εξωτερική συµπύκνωση οξείδωση - διάβρωση Θερµοκρασία καυσαερίων 300-600 ο C Χαλύβδινοι αυλοί (στο εσωτερικό το νερό) Οριζόντιων ή κατακόρυφων αυλών Παράλληλης ή εγκάρσιας ροής 34 Οικονοµητήρας Προθερµαντές νερού Σκοπός: Βελτίωση βαθµού απόδοσης (θέρµανση νερού) Περιορισµός θερµικών διακυµάνσεων Τύποι: Κλειστοί ή επιφανειακοί Ανοικτοί ή άµεσης επαφής Απαερωτές 35 36
Προθερµαντές νερού Προθερµαντές νερού Κλειστοί: εναλλάκτες αυλών κελύφους το νερό στους αυλούς - οατµός στο κέλυφος Χ.Π.: πριν την αντλία, < 6 MPa Y.Π.: µετά την αντλία, 10 MPa κρίσιµη Ανοικτοί: ανάµιξη ατµού νερού (ψεκασµός νερού ) περιορισµένη εφαρµογή (σε µικρές εγκαταστάσεις) 37 38 Προθερµαντές νερού Προθερµαντές νερού Απαερωτές: Ανοικτοί αποµάκρυνση Ο 2 και CO 2 (θέρµανση µέχρι τη θερµοκρασία κορεσµού - διαλυτότητα µηδέν ) πίεση λίγο µεγαλύτερη 1 atm 2-4 κλειστοί Χ.Π.- 1 ανοικτός - 2-3 κλειστοί Υ.Π. 39 40
Σκοπός: Συµπυκνωτής (ψυγείο) Χαµηλή πίεση αποβλήτου Συµπύκνωση ατµού Εναλλάκτες θερµότητας αυλών κελύφους µε το ψυκτικό να ρέει στους αυλούς Ψυκτικό Από ποτάµια, λίµνες κλπ Από πύργο ψύξης 45