Fæðuvatnshiti til að auka skilvirkni aflgjafa með því að forhita fóðurvatnið
Í hvaða-orkuframleiðslukerfi sem er á gufu fer skilvirkni eftir því hversu vel varmi er notaður og endurnýttur í gegnum hringrásina. Ein hagnýtasta leiðin til að bæta þá skilvirkni er með því að setja upp hitaveitu. Þó það sé ekki alltaf sýnilegasti búnaðurinn í orkuveri gegnir hann mikilvægu hlutverki við að draga úr eldsneytisnotkun, bæta afköst hverfla og styðja við stöðugan-langtímarekstur.
Fóðurvatnshiti er varmaskipti sem notaður er til að hækka hitastig ketils fóðurvatns áður en það fer í ketilinn eða gufugjafann. Í stað þess að senda tiltölulega kalt vatn beint inn í ketilinn notar kerfið útdregna gufu frá hverflum til að forhita það vatn. Þessi einfalda hugmynd hefur mikinn varmafræðilegan kost. Vegna þess að straumvatnið fer nú þegar inn í ketilinn við hærra hitastig þarf ketillinn minna viðbótarvarmainntak til að breyta því í gufu. Niðurstaðan er skilvirkari Rankine hringrás og betri heildarafköst virkjunar.
Í raun er upphitun fóðurvatns eins konar endurheimt orku. Gufa sem þegar hefur unnið hluta af vinnu sinni í hverflinum inniheldur enn dýrmæta varmaorku. Í stað þess að sóa þeirri orku, beinir álverið hluta hennar til að hita upp komandi fóðurvatn. Þetta dregur úr hitaáfalli á katlinum, dregur úr magni eldsneytis sem þarf og hjálpar kerfinu að virka sléttari við mismunandi álagsskilyrði. Fyrir aflgjafa sem eru í gangi stöðugt getur jafnvel lítilsháttar hagkvæmni í hringrás skilað sér í verulegum eldsneytissparnaði með tímanum.
Fóðurvatnshitarar eru almennt skipt í tvær megingerðir: opna fóðurvatnshitarar og lokaðir fóðurvatnshitarar. Í opnum fóðurvatnshitara blandast útdregin gufa beint við fóðurvatnið. Þessi beina-snertihönnun býður upp á frábæran hitaflutning og er oft notuð þar sem ferliskipulagið leyfir blöndun. Í lokuðum fóðurvatnshitara eru útdregin gufa og fóðurvatn aðskilin með hitaflutningsflötum, venjulega rörum. Gufan þéttist á annarri hliðinni á meðan fóðurvatnið flæðir á hinni. Lokuð hönnun er mikið notuð í veitu- og iðnaðarvirkjunum vegna þess að þær leyfa betri stjórn á þrýstingsstigum og vökvaskilnaði.
Í stærri gufuhverflakerfum er hægt að raða mörgum fóðurvatnshitara í áföngum. Lág-hitarar fyrir hitaveituvatns eru venjulega settir upp á milli eimsvalans og afrennslisbúnaðarins, en háþrýstihitarar fyrir vatnsrennsli eru settir upp á milli innrennslisdælu ketilsins og sparneytni ketilsins. Þetta stigafyrirkomulag hækkar hitastig fóðurvatnsins smám saman og hámarkar endurheimt gufu útdráttar hverfla. Því betur sem álverið samþættir þetta endurnýjandi hitunarferli, því betri verður hringrásarvirknin.
Hagkvæmni ávinnings af hitaveitu fyrir hitavatn snýst ekki aðeins um að spara hita. Það styður einnig heilsu alls gufuframleiðslukerfisins. Forhitun fóðurvatns dregur úr hitamun á fóðurvatni og málmflötum ketilsins, sem hjálpar til við að lágmarka hitaálag. Minni hitaálag þýðir minna álag á þrýstihluta, færri stækkun-tengd vandamál og bætt líftíma búnaðar. Í krefjandi orkuvinnsluumhverfi getur þetta stuðlað að betri áreiðanleika og minni viðhaldsþörfum.
Annar mikilvægur kostur er bætt afköst ketils. Þegar kaldara vatn fer í ketil þarf að flytja meiri varma á styttra hitabili, sem getur haft áhrif á brennsluvirkni og varmaflutningsjöfnuð. Með því að setja inn forhitað vatn starfar ketillinn við hagstæðari aðstæður. Þetta getur bætt brunastöðugleika, dregið úr tapi á stafla og hjálpað verksmiðjunni að viðhalda stöðugri gufuframleiðslu. Í kerfum þar sem fylgst er vel með eldsneytiskostnaði og útblæstri eru þessir kostir sérstaklega dýrmætir.
Fóðurvatnshitarar eru notaðir í fjölmörgum forritum, þar á meðal varmaorkuverum, samvinnslustöðvum, endurheimtarkerfum fyrir úrgangshita, sjógufukerfi og iðnaðargufuhverfla. Hvort sem rafalinn er knúinn áfram af kolum, jarðgasi, lífmassa eða endurheimtum vinnsluhita, er meginreglan sú sama: endurheimta tiltæka orku og nota hana til að draga úr heildarvarmainntaki sem þarf frá katlinum.
Frá sjónarhóli hönnunar verður að velja fóðurvatnshitarar í samræmi við rekstrarþrýsting, hitastig, flæðihraða, gufuútdráttarskilyrði, leyfilegt þrýstingsfall og efnissamhæfi. Í háþrýstikerfum eru bæði vélrænni styrkur og hitauppstreymi mikilvæg. Slönguefni, hönnun skeljar, fyrirkomulag loftræstingar, frárennsli þéttivatns og tæringarheimild hafa allt áhrif á -áreiðanleika til lengri tíma litið. Í mörgum verkefnum er sérsniðin verkfræði nauðsynleg til að tryggja að hitarinn passi við tiltekna hverfla hringrás og skipulag verksmiðjunnar.
Viðhald er einnig lykilatriði í frammistöðu. Með tímanum getur óhreinindi, tæring, loftleki eða léleg þéttivatnsrennsli dregið úr skilvirkni hitaflutnings. Hitari með illa árangur getur aukið eldsneytisnotkun hljóðlega og dregið úr væntanlegum ávinningi af endurnýjunarhitun. Regluleg skoðun, þrif og eftirlit með hitamun á endastöðvum, nálgun frárennsliskælara og þrýstingsskilyrðum eru nauðsynleg til að halda einingunni gangandi á skilvirkan hátt.
Fyrir raforkuver og EPC verktaka er vel-hannaður hitaveituvatnshitari meira en aukavarmaskipti. Það er stefnumótandi þáttur í viðleitni til að bæta hitahraða, draga úr rekstrarkostnaði og auka heildar skilvirkni framleiðslueiningarinnar. Á markaði þar sem orkunýting og rekstraráreiðanleiki skipta meira máli en nokkru sinni fyrr er forhitun fóðurvatns ein snjöllasta leiðin til að fá meiri verðmæti úr gufuhringnum.
Hitari getur virkað hljóðlega í bakgrunni, en áhrif hans á skilvirkni rafala eru veruleg. Með því að endurheimta varmaorku úr gufu útdráttar hverfla og flytja hana yfir í innrennslisvatn hjálpar það álverinu að neyta minna eldsneytis, draga úr hitaálagi og starfa með meiri skilvirkni. Fyrir nútíma raforkuframleiðslukerfi gerir það hitaveituna ekki bara gagnlegan heldur nauðsynlegan.
