مرکز دانش صنعت تاسیسات

خوشبختانه بدین منظور روش های متعددی در سایت های صنعتی قابل استفاده است بدون آنکه صدمه و خطری برای مجموعه و یا محیط زیست ایجاد شود. مهمتر اینکه در یک واحد نمونه امکان بهینه سازی راندمان به میزان 20 الی 30 درصد وجود دارد که منزله کاهش سوخت مصرفی به همین مقدار است. به طور مثال با برآورد هزینه تقریبی سالیانه سوخت مصرفی 33000 بویلر صنعتی در آمریکا به میزان 18بیلیون دلار کاهش مصرف سوخت می تواند حرکتی ملی باشد. در این رابطه صنایعی نظیر صنایع شیمیایی که مصرف زیادی از بخار دارند و تقریبا نیمی از سوخت مصرفی آنها جهت تولید بخار استفاده می شود و نیز صنایع دیگری مانند کاغذ سازی، فولادسازی، صنایع غذایی، پتروشیمی و نساجی و.... که افزایش راندمان آنها به کاهش مصرف بخار وابسته است حائز اهمیت می باشد.

چندین قسمت جهت بهینه سازی سیستم بخار در بخشهای مختلف تولید، توزیع، مصرف کننده ها و سیستم برگشت وجود دارند که در ادامه به تشریح آنها می پردازیم. تشخیص مهمترین نواحی در هر واحد بخار، می تواند شروع مناسبی جهت افزایش کیفیت وکمیت تولید وقابلیت اطمینان عملکرد سیستم باشد ودر عین حال از هزینه های راهبری به میزان قابل توجهی خواهد کاست.

دیده می شود که بویلرها بخار را به میزان قابل توجهی بیشتر از نیاز واقعی مصرف کننده ها تولید می کنند. برآورد میزان مصرف خصوصا در زمانی که بهینه سازی سیستم برگشت (مانند عایق کاری ویا برگشت حداکثر کندانس) اعمال می گردد، حائز اهمیت می باشد. تلفات کمتر به منزله کاهش نیاز به تولید است. در شرکتهای شیمیایی nalco واقع در Bedford یکی از مهندسین فرآیند به این نتیجه رسید که با توجه به تغییر در برخی از فرآیند دیگر نیازی به استفاده از بخار بافشار psig125 نیست. تیمی متشکل از واحدهای نگهداری، یوتیلیتی وتولید امکان کاهش فشارکلکتور اصلی بخار را بررسی کرده وتصمیم گرفتند ضمن کاهش پله ای فشار بخارتاثیر آن را در نحوه عملکرد سیستم بررسی کنند. فشار در دو مرحله ابتدا به psig115 وسپس به psig100 تقلیل داده شد و بعداز اطمینان از عدم ایجاد خطر و یا صدمه به سیستم و فرآیند، این مجموعه هم اکنون با فشار psig 100 کار کرده که منجر به بازیافت انرژی به میزان 8 درصد شده است که بسیار بیشتر از برآوردهای اولیه بود.
همچنین صرفه جویی سالیانه به مقدار 142000 دلار و نیز کاهش انتشار دی اکسید کربن از دیگر فواید این عملیات بود. علاوه برکاهش مستقیم فشار بویلر، شاید بتوان برخی از مصرف کننده را بافشار کاری کمتری مورد بهره برداری قرار داده و از این راه باکاهش مصرف بخار ( و دمای کندانس ) به صرفه جویی در مصرف انرژی نائل شد.
2-تنظیم بویلر:
مهمترین نقاط در بویلرها جهت کاهش تلفات بهبود سیستمهای هوای بهینه ضمن اطمینان از مصرف کامل سوخت در مشعل موجب کاهش تلفات انرژی از دود کش خواهد شد. دمایی دودکش ونیز مقدار جریان گاز اکسیژن (یا دی اکسید کربن) در مشعل به عنوان نشانگرهای اولیه مقدار هوای اضافی هستند. در یک سیستم با طراحی مناسب مقدار هوای اضافی باید در حدود ده درصد حفظ شود. در اجزای هوای خروجی باید به صورت پیوسته و با وسایلی نظیر کیت های آزمایشی جذب گاز و یا آنالیز کننده های کامپیوتری مورد بررسی قرار گیرند. بهتر تا بویلرهایی با دبی بسیار متغیر توسط آنالیزورهای دائم اکسیژن نصب شده بر روی خط به صورت مرتب تحت نظر باشند.
بهینه سازی بلودانیفیت حداکثر بخار تولیدی باعث کاهش هزینه های سوخت وآماده سازی آب ورودی به بویلر می شود. مقدار بلودان به صورت تقریبی بین 4 الی 8 درصد می باشد . طبعا آب ورودی با با سختی کمتر نیاز به بلودان کمتر وآب دارای ذرات جامد زیاد نیاز به بلودان بیشتری خواهد داشت. همچنین میزان بلودان به فشار کاری سیستم و درصد خلوص موردنیاز بخار وابسته است. با بهره گیری از راهنمای ASME و همچنین با استفاده از سیستم پیوسته (تدریجی) بلودان می توان به بهترین مقدار دست یافت.
3-تمیز نمودن سطوح انتقال حرارت :
تشکیل رسوب علاوه بر ایجاد خطر در نتیجه شکستگی وسوراخ شدن سطوح انتقال حرارت وداغ شدن بیش از حد قسمت های داخلی بویلر موجب افزایش مصرف سوخت تا میزان 5 درصد می گردد. سطوح انتقال حرارت باید همواره با استفاده از آب کاملا سختی گیری شده ورودی به بویلر (توسط دستگاه های سختی گیر و یا مشابه) و بلودان مناسب پاک وتمیز نگه داشته شوند. برداشت رسوبات باروشهای مکانیکی و یا اسیدشویی انجام می شود ودر عین حال مشورت با متخصصین با آب نیز می تواند مفید باشد.
4-تجهیزات جانبی:
علاوه بر سیستم اتومکانیک بلودان بویلر و سیستم حذف اکسیژن (دی اریتور)، تجهزات دیگری نظیر اکونومایزر، سیستم های بازیافت حرارت و کنترل ها نیز مورد استفاده قرار می گیرند. اکونومایزرها با انتقال حرارت داخلی بویلر به اندازه کافی جهت برداشت حرارت احتراق موجود نباشد مناسب می باشند. بویلرهای با قدرت بیش از 100 اسب بخار نمونه های خوبی برای استفاده از اکونومایزر هستند. بعد از تنظیم بویلرطبق توصیه های سازنده بویلر دمای کاری طبیعی دودکش را بر آورد کنید وسعی نمایید آن را در حداقل ممکن نگه دارید تا از خوردگی جلوگیری به عمل آید.
(250 درجه سانتیگراد جهت گاز طبیعی و 300 درجه سانتیگراد جهت زغال سنگ و سوخت های با سولفور کمتر 350 درجه سانتیگراد جهت زغال سنگ و سوختهای با سولفوربالاتر)
این کار به منظور گرفتن تصمیم گیری جهت مقرون به صرفه بودن استفاده از اکونومایزر نیز مناسب است. سیستم بازیافت حرارت بلودان با استفاده از انرژی بلودان بویلرها، آب تغذیه ورودی را پیش گرم می کند و در سیستمهای بلودان اتو مکانیک (تدریجی) قابل استفاده است. حرارت مازاد بلودان با استفاده ازیک مبدل حرارتی کوچک ویا مخزن فلاش قابل برداشت است. همجنین با نصب یک سیستم کنترل اکسیژن در دودکش می توان فیدبک مناسبی را به مشعل ارسال نمود تا ضمن به حداقل رساندن هوای اضافی احتراق، نسبت هوا به سوخت را به میزان بهینه تنظیم نماید. این تمهید منجر به بهبود راندمان بویلر بین 3 الی 5 در صد شده و خصوصا در بویلرهایی که مصرف سوخت بسیار متغییر دارند مفید می باشد.