ग्रिप गैस हीट रिकवरी: पर्यावरण के अनुकूल

ऊर्जा क्षेत्र में उद्यमों की दक्षता में सुधार करने के तरीकों की खोज के साथ-साथ अन्य औद्योगिक सुविधाएं जो उपकरण का उपयोग करती हैं जो जीवाश्म ईंधन (भाप, गर्म पानी बॉयलर, प्रक्रिया भट्टियां, आदि) जलाती हैं, पहले स्थान पर ग्रिप गैसों की क्षमता का उपयोग करने का सवाल नहीं उठता है।

इस बीच, दशकों पहले विकसित मौजूदा गणना मानकों के आधार पर, और इस तरह के उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण प्रदर्शन संकेतक का चयन करने के लिए स्थापित मानक, ऑपरेटिंग संगठन सचमुच पाइप में बाहर जाने से पैसे खो देते हैं, साथ ही वैश्विक स्तर पर पर्यावरण की स्थिति बिगड़ती है।

यदि, प्रथम अभियंता की टीम की तरह, आपको लगता है कि एंटरप्राइज़ बजट के लाभ के लिए पर्यावरण और अपने शहर के निवासियों के स्वास्थ्य का ध्यान रखने का अवसर चूकना गलत है, तो ऊर्जा में ग्रिप गैसों को चालू करने के बारे में लेख पढ़ें।

सीखने के मानक

बायलर यूनिट की दक्षता को निर्धारित करने वाला प्रमुख पैरामीटर फ्ल्यू गैसों का तापमान है। ग्रिप गैसों के साथ खोई हुई ऊष्मा सभी ऊष्मा के नुकसान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनती है (रासायनिक और यांत्रिक ईंधन से गर्मी के नुकसान के साथ-साथ, स्लैग की शारीरिक गर्मी से होने वाले नुकसान और बाहरी शीतलन के कारण वातावरण में गर्मी का रिसाव)। इन नुकसानों का बॉयलर की दक्षता पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है, इसकी दक्षता कम हो जाती है। इस प्रकार, हम समझते हैं कि ग्रिप गैसों का तापमान जितना कम होगा, बॉयलर की दक्षता उतनी ही अधिक होगी।

विभिन्न प्रकार के ईंधन के लिए निकास गैसों का इष्टतम तापमान और बायलर के ऑपरेटिंग मापदंडों का निर्धारण इसके निर्माण के शुरुआती चरण में तकनीकी और आर्थिक गणना के आधार पर किया जाता है। इसी समय, निकास गैसों की गर्मी का अधिकतम उपयोगी उपयोग परंपरागत रूप से संवहन ताप सतहों के आकार में वृद्धि के साथ-साथ पूंछ सतहों के विकास के साथ-साथ जल अर्थशास्त्रियों, पुनर्योजी हवा हीटरों द्वारा किया जाता है।

लेकिन यहां तक ​​कि सबसे पूर्ण गर्मी वसूली के लिए प्रौद्योगिकियों और उपकरणों की शुरूआत के बावजूद, वर्तमान नियामक प्रलेखन के अनुसार ग्रिप गैसों का तापमान निम्न श्रेणी में होना चाहिए:

• ठोस ईंधन बॉयलर के लिए 120-180 ° (ईंधन की नमी और बॉयलर के ऑपरेटिंग मापदंडों के आधार पर),
• ईंधन तेल बॉयलर के लिए 120-160 ° (इसकी सल्फर सामग्री के आधार पर),
• प्राकृतिक गैस के लिए बॉयलर के लिए 120-130 °।

संकेतित मूल्य पर्यावरणीय सुरक्षा कारकों को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किए जाते हैं, लेकिन सबसे पहले, उपकरणों की संचालन और स्थायित्व के लिए आवश्यकताओं के आधार पर।

तो, न्यूनतम सीमा को इस तरह से सेट किया जाता है ताकि बॉयलर के संवहन भाग में संघनन के जोखिम को समाप्त किया जा सके और आगे मार्ग के साथ (flues और चिमनी में)। हालांकि, जंग को रोकने के लिए, उपयोगी कार्य करने के बजाय वातावरण में उत्सर्जित होने वाली गर्मी का त्याग करना बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है।

जंग। जोखिमों को छोड़ दें

हम यह तर्क नहीं देते हैं कि जंग एक अप्रिय घटना है जो बॉयलर प्लांट के सुरक्षित संचालन को खतरे में डाल सकती है और इसकी जीवन प्रत्याशा को काफी कम कर सकती है।

जब ग्रिप गैस को ओस बिंदु तापमान या उससे कम पर ठंडा किया जाता है, तो जल वाष्प का संघनन होता है, जिसके साथ NOx, SOx यौगिक, जो, जब पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो एसिड बनते हैं, विनाशकारी रूप से बॉयलर की आंतरिक सतहों को प्रभावित करते हैं। जलाए गए ईंधन के प्रकार के आधार पर, एसिड ओस बिंदु का तापमान अलग-अलग हो सकता है, साथ ही साथ घनीभूत के रूप में उपजी एसिड की संरचना भी हो सकती है। परिणाम, हालांकि, एक जंग है।

प्राकृतिक गैस बॉयलरों की ग्रिप गैसें मुख्य रूप से दहन के निम्नलिखित उत्पादों से मिलकर बनती हैं: जल वाष्प (H ₂ O), कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂ ), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और असंतुलित दहनशील हाइड्रोकार्बन nHm (बाद के दो ईंधन के अधूरे दहन के दौरान दिखाई देते हैं) जब दहन मोड को डीबग नहीं किया जाता है)।

चूंकि वायुमंडलीय हवा में नाइट्रोजन की एक बड़ी मात्रा होती है, अन्य चीजों के अलावा, नाइट्रोजन ऑक्साइड NO और NO ₂ , जिसे मूलतः NOx कहा जाता है, दहन उत्पादों में पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक प्रतीत होता है। पानी के साथ मिलकर, नाइट्रोजन ऑक्साइड एक संक्षारक नाइट्रिक एसिड बनाते हैं।

ईंधन के तेल और कोयले को जलाने पर, SOx नामक सल्फर ऑक्साइड दहन उत्पादों में दिखाई देता है। उनके नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव का भी व्यापक रूप से अध्ययन किया जाता है और पूछताछ नहीं की जाती है। पानी के साथ बातचीत के दौरान गठित एसिड कंडेनसेट हीटिंग सतहों के सल्फर जंग का कारण बनता है।

परंपरागत रूप से, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, ग्रू गैसों का तापमान, बॉयलर की हीटिंग सतहों पर एसिड वर्षा से उपकरण की रक्षा के लिए इस तरह से चुना जाता है। इसके अलावा, गैसों का तापमान गैस बॉयलर के बाहर NOx और SOx के संघनन को सुनिश्चित करना चाहिए ताकि न केवल बायलर की रक्षा हो, बल्कि संक्षारण प्रक्रियाओं से चिमनी के फ्लेक्स भी निकल सकें। बेशक, कुछ मानक हैं जो नाइट्रोजन और सल्फर ऑक्साइड के उत्सर्जन की अनुमेय एकाग्रता को सीमित करते हैं, लेकिन यह पृथ्वी के वातावरण में इन दहन उत्पादों के संचय के तथ्य को रद्द नहीं करता है और इसकी सतह पर एसिड वर्षा के रूप में उनकी वर्षा होती है।

ईंधन तेल और कोयले में निहित सल्फर, साथ ही साथ ठोस ईंधन के असंतुलित कणों के प्रवेश (राख सहित) में ग्रिप गैसों के शुद्धिकरण के लिए अतिरिक्त शर्तें लगाई जाती हैं। गैस शोधन प्रणालियों के उपयोग से लागत में काफी वृद्धि होती है और इनसे गैसों की ऊष्मा के उपयोग की प्रक्रिया जटिल हो जाती है, जिससे इस तरह की घटनाएँ आर्थिक दृष्टिकोण से कमजोर हो जाती हैं, और अक्सर व्यावहारिक रूप से चुकाया नहीं जा सकता है।

कुछ मामलों में, स्थानीय अधिकारियों ने पर्याप्त ग्रिप गैस फैलाव और धूआं प्लम की अनुपस्थिति सुनिश्चित करने के लिए पाइप के मुहाने पर एक न्यूनतम फ्ल्यू गैस तापमान निर्धारित किया है। इसके अलावा, कुछ उद्यम अपनी स्वयं की पहल पर, अपनी छवि को बेहतर बनाने के लिए इस अभ्यास को लागू कर सकते हैं, क्योंकि आम जनता अक्सर पर्यावरण प्रदूषण के संकेत के रूप में एक दृश्यमान धुएं की उपस्थिति की व्याख्या करती है, जबकि धुएं के ढेर की अनुपस्थिति को स्वच्छ उत्पादन का संकेत माना जा सकता है।

यह सब इस तथ्य की ओर जाता है कि, कुछ मौसम की परिस्थितियों में, उद्यम विशेष रूप से वायुमंडल में जारी करने से पहले ग्रिप गैसों को गर्म कर सकते हैं। यद्यपि, एक प्राकृतिक गैस बॉयलर (ऊपर विस्तार में वर्णित) की ग्रिप गैसों की संरचना को समझना, यह स्पष्ट हो जाता है कि पाइप से आने वाला सफेद "धुआं" (दहन मोड की सही सेटिंग के साथ) सबसे अधिक भाग में उत्पन्न जल वाष्प के लिए है एक बॉयलर भट्ठी में एक प्राकृतिक गैस दहन प्रतिक्रिया का परिणाम है।

संक्षारण नियंत्रण के लिए ऐसी सामग्री के उपयोग की आवश्यकता होती है जो इसके नकारात्मक प्रभावों के लिए प्रतिरोधी हो (ऐसी सामग्री मौजूद है और इसका उपयोग उन पौधों में किया जा सकता है जो गैस, तेल उत्पाद और यहां तक ​​कि अपशिष्ट का उपयोग करते हैं), साथ ही साथ संग्रह का संगठन, एसिड कंडेनसेट का प्रसंस्करण और इसके निपटान।

प्रौद्योगिकी

मौजूदा उद्यम में बायलर के पीछे ग्रिप गैसों के तापमान को कम करने के उपायों के एक सेट के कार्यान्वयन से पूरे इंस्टॉलेशन की दक्षता में वृद्धि होती है, जिसमें बॉयलर यूनिट, उपयोग करना, सबसे पहले, बायलर खुद (इसमें उत्पन्न गर्मी) शामिल है।

इस तरह के समाधान की अवधारणा, संक्षेप में, एक चीज़ से उबलती है: चिमनी के लिए गैस डक्ट पर एक हीट एक्सचेंजर माउंट किया जाता है, जो शीतलन माध्यम से गैसों की गर्मी प्राप्त करता है (उदाहरण के लिए, पानी)। यह पानी या तो सीधे अंतिम गर्मी वाहक हो सकता है, जिसे गर्म किया जाना चाहिए, या एक मध्यवर्ती एजेंट, जो अतिरिक्त गर्मी विनिमय उपकरण के माध्यम से दूसरे सर्किट में गर्मी स्थानांतरित करता है।

योजनाबद्ध आरेख चित्र में प्रस्तुत किया गया है:


घनीभूत का संग्रह सीधे नए ताप एक्सचेंजर की मात्रा में होता है, जो संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री से बना होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि फ्ल्यू गैस की मात्रा में निहित नमी के लिए ओस बिंदु तापमान सीमा गर्मी एक्सचेंजर के अंदर ठीक से दूर हो जाती है। इस प्रकार, न केवल पिस्सू गैसों की भौतिक गर्मी का उपयोग करना उपयोगी है, बल्कि उनमें निहित जल वाष्प के संघनन की अव्यक्त गर्मी भी है। डिवाइस को स्वयं इस तरह से गणना की जानी चाहिए कि इसका निर्माण अत्यधिक वायुगतिकीय खींचें नहीं करता है और, परिणामस्वरूप, बॉयलर इकाई के संचालन की स्थिति बिगड़ती है।

हीट एक्सचेंजर का डिजाइन या तो एक पारंपरिक पुनरावर्ती हीट एक्सचेंजर हो सकता है, जहां गैस को विभाजित दीवार के माध्यम से गैसों से तरल पदार्थ में स्थानांतरित किया जाता है, या एक संपर्क हीट एक्सचेंजर जिसमें फ्ल्यू गैसें पानी के साथ सीधे संपर्क में आती हैं जो उनके प्रवाह में नलिका द्वारा छिड़का जाता है।

एक पुनरावर्ती हीट एक्सचेंजर के लिए, एसिड कंडेनसेट की समस्या को हल करने से इसके संग्रह और तटस्थकरण का आयोजन होता है। संपर्क हीट एक्सचेंजर के मामले में, थोड़ा अलग दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है, जो कुछ हद तक परिसंचारी जल आपूर्ति प्रणाली के आवधिक शुद्धिकरण के समान होता है: जैसा कि परिसंचारी तरल की अम्लता बढ़ जाती है, इसकी एक निश्चित मात्रा को भंडारण टैंक में ले जाया जाता है, जहां इसे अभिकर्मकों के साथ इलाज किया जाता है और फिर जल निकासी प्रणाली में पानी का निपटान किया जाता है, या इसे तकनीकी चक्र में भेजकर।

गैसों के तापमान और ऊर्जा की खपत प्रक्रिया के इनलेट पर एक विशिष्ट तापमान की आवश्यकता के बीच अंतर के कारण व्यक्तिगत ग्रिप गैस अनुप्रयोगों को सीमित किया जा सकता है। हालांकि, ऐसी प्रतीत होती गतिरोध स्थितियों के लिए, एक दृष्टिकोण विकसित किया गया है जो गुणात्मक रूप से नई प्रौद्योगिकियों और उपकरणों पर निर्भर करता है।

विश्व अभ्यास में ग्रिप गैस हीट रिकवरी प्रक्रिया की दक्षता बढ़ाने के लिए, सिस्टम के प्रमुख तत्व के रूप में हीट पंप पर आधारित अभिनव समाधान तेजी से उपयोग किए जा रहे हैं। व्यक्तिगत औद्योगिक क्षेत्रों में (उदाहरण के लिए, बायोएनेर्जी में), इस तरह के समाधान का उपयोग ऑपरेशन में लगाए गए अधिकांश बॉयलरों पर किया जाता है। इस मामले में प्राथमिक ऊर्जा संसाधनों की अतिरिक्त बचत पारंपरिक वाष्प संपीड़न इलेक्ट्रिक मशीनों के उपयोग के माध्यम से प्राप्त की जाती है, लेकिन अधिक विश्वसनीय और तकनीकी रूप से उन्नत अवशोषण लिथियम ब्रोमाइड हीट पंप (एबीटीएन), जिसमें काम करने के लिए बिजली की नहीं बल्कि गर्मी की आवश्यकता होती है (अक्सर इसका इस्तेमाल बेकार गर्मी हो सकता है) , जो लगभग किसी भी उद्यम में बहुतायत में मौजूद है)। बाहरी ताप स्रोत से इस तरह की गर्मी आंतरिक ABTN चक्र को सक्रिय करती है, जो आपको ग्रिप गैसों की उपलब्ध तापमान क्षमता को बदलने और अधिक गर्म वातावरण में स्थानांतरित करने की अनुमति देती है।

परिणाम

इस तरह के समाधानों का उपयोग करते हुए बॉयलर के ग्रू गैसों की शीतलन प्रारंभिक 120-130 डिग्री सेल्सियस से 30 और यहां तक ​​कि 20 डिग्री सेल्सियस तक काफी गहरी हो सकती है। प्राप्त गर्मी रासायनिक जल उपचार, मेकअप, गर्म पानी की आपूर्ति और यहां तक ​​कि एक हीटिंग सिस्टम की जरूरतों के लिए पानी को गर्म करने के लिए पर्याप्त है।

इस मामले में, ईंधन अर्थव्यवस्था 5 case 10% तक पहुंच सकती है, और बॉयलर इकाई की दक्षता में वृद्धि - 2 economy 3%।

इस प्रकार, वर्णित तकनीक की शुरूआत हमें एक साथ कई समस्याओं को हल करने की अनुमति देती है। यह है:

• ग्रिप गैस हीट (साथ ही जल वाष्प के संघनन की अव्यक्त गर्मी) का सबसे पूर्ण और उपयोगी उपयोग,
• वायुमंडल में NOx और SOx उत्सर्जन में कमी,
• एक अतिरिक्त संसाधन प्राप्त करना - शुद्ध पानी (जो किसी भी उद्यम के लिए उपयोगी हो सकता है, उदाहरण के लिए, हीटिंग सिस्टम और अन्य उपकरणों के सर्किट के लिए फ़ीड के रूप में)
• धुएं की मशाल को खत्म करना (यह मुश्किल से दिखाई देता है या पूरी तरह से गायब हो जाता है)।

अभ्यास से पता चलता है कि ऐसे समाधानों का उपयोग करने की उपयुक्तता मुख्य रूप से इस पर निर्भर करती है:

• मौजूदा ग्रिप गैस हीट के उपयोगी उपयोग की संभावनाएं,
• एक वर्ष में प्राप्त गर्मी के उपयोग की अवधि,
• उद्यम में ऊर्जा लागत,
• NOx और SOx के उत्सर्जन की अधिकतम अनुमेय एकाग्रता (साथ ही स्थानीय पर्यावरण कानून की गंभीरता) से अधिक की उपस्थिति,
• घनीभूत और इसके आगे उपयोग के लिए विकल्पों को बेअसर करने की एक विधि।