Persian | English

سیستم بازیافت حرارت (WHRS)


امروزه مقادیر بسیاری گاز گرم حاصل از احتراق سوخت توسط بویلرها و انواع متنوع کوره‌ها در صنایع مختلف تولید می‌شود. بازیافت انرژی(Waste Heat Recovery) موجود در این گازها این امکان را فراهم می‌کند که مقادیر بسیاری از انرژی اولیه مصرفی کاهش یابد. "کیفیت حرارت" در کنار کمیت انرژی موجود در جریان خروجی یکی از متغیرهای اصلی تأثیر گذار روی میزان توجیه‌پذیری اقتصادی طرح‌های بازیافت حرارت می‌باشد.

در صنایع مختلف جریانهای گرم خروجی اعم از گاز یا مایع با دماهای متفاوت به محیط دفع می‌شوند. معمولاً جریان‌های خروجی با دمای بالا به دلیل کیفیت مناسب حرارت جهت اجرای واحدهای بازیافت از توجیه اقتصادی بالاتری برخوردار هستند. گفتنی است که بهای انرژی نیز یکی از مهمترین متغیرهای تأثیر‌گذار روی تحلیل هزینه- فایده طرحهای WHRS می‌باشد. به زبان ساده، بازیافت حرارتی که دارای ارزش پایینی است، منطقی نمی‌باشد.

کاهش هزینه‌های انرژی مصرفی به طور مستقیم و کاهش آلودگیهای زیست محیطی، اندازه تجهیزات و مصرف انرژی تجهیزات جانبی همگی از مزایای غیر مستقیم بازیافت حرارت از جریانهای خروجی می‌باشد. حتی در برخی از کاربردها بازیافت حرارت از جریانهای خروجی منجر به افزایش ظرفیت تولید در واحد صنعتی می‌شود.

بازیافت حرارت از جریانهای گرم خروجی به طرق مختلفی انجام می‌شود. افزایش حرارت جریانهای ورودی، افزایش دمای محیط فرایند و تولید انرژی الکتریکی از انرژی بازیافتی طرق اصلی بکارگیری انرژی بازیافتی می‌باشند که با توجه به کیفیت و کمیت جریان گرم خروجی یکی از این مسیرها جهت بازیافت حرارت استفاده می‌شود.

شرکت مهندسی فرایند و انرژی فران با بهره‌گیری از مشاوران متخصص در زمینه بهینه‌سازی مصرف انرژی و همکاری با مشاوران و همکاران خارجی خود توانایی مشاوره‌، مهندسی و اجرای طیف وسیعی از سیستم‌های بازیافت انرژی را در صنایع مختلف دارا می‌باشد.

 

سیسنم بازیافت حرارت

TYPICAL WASTE HEAT TEMPERATURE AT HIGH TEMPERATURE RANGE FROM VARIOUS SOURCES

Types of Device

Temperature, oC

Nickel refining furnace

1070 –1650

Aluminium refining furnace

540-760

Zinc refining furnace

580-1100

Copper refining furnace

550- 815

Steel heating furnaces

925-1050

Copper reverberatory furnace

800-1100

(Cement kiln (Dry process

350- 730

Glass melting furnace

1000-1550

Hydrogen plants

650-1000

Solid waste incinerators

650-1000

Fume incinerators

650-1450

سیستم بازیافت حرارت در کارخانه های سیمان

بازیافت حرارت در کارخانه‌های سیمان یکی از روشهای متداول جهت افزایش بازده انرژی مصرفی است. بازیافت حرارت از گازهای گرم خروجی از فرایند پخت و کولر دو منبع اصلی تأمین حرارت سیستم بازیافت حرارت در کارخانه‌های سیمان می‌باشد. در تکنولوژیهای قدیمی یا جدید تولید سیمان که از پیش‌گرمکن‌های چهار یا پنج طبقه در سیستم پخت و از گریت کولر جهت خنک کردن کلینکر استفاده می‌کنند، قابلیت بهره‌گیری از سیستمهای بازیافت حرارت وجود دارد. گرمای بازیافت شده از دو منبع فوق در بویلرهای بازیافت حرارت صرف افزایش دمای آب و تبدیل آن به بخار شده که از انرژی آن در توربین بخار جهت تولید انرژی الکتریکی بهره‌گیری می‌شود.

بهای انرژی و کیفیت منبع گرمایی مهمترین فاکتورهای تأثیر گذار روی میزان توجیه پذیری اقتصادی سیستمهای بازیافت حرارت می‌باشد. گاز گرم خروجی از پیش‌گرمکن‌های چند طبقه‌ای دمایی در حدود 370 تا 450 درجه سانتیگراد و گاز گرم خروجی از کولر 320 تا 420 درجه سانتیگراد با توجه به نوع تکنولوژی و شرایط بهره‌برداری دارا می‌باشد که کیفیت نسبی مطلوبی را جهت بازیاب حرارت دارا می‌باشد.

جدول زیر پتانسیل تولید انرژی الکتریکی را از بازیافت حرارت در کارخانه‌های سیمان با ظرفیت‌های مختلف نشان می‌دهد.

 

ظرفیت

دما و دبی گاز خروجی از پیش‌گرم‌کن

دما و دبی گاز خروجی از کولر

انرژی الکتریکی تولیدی

ton/day 2500

150000Nm3/h-340  ̊C

65000Nm3/h-350  ̊C

4.5MW

ton/day 2×2500

2×150000Nm3/h-340  ̊C

2×65000Nm3/h-350  ̊C

7.5MW

ton/day 5000

340000Nm3/h-350  ̊C

240000Nm3/h-360  ̊C

9MW

ton/day 2×5000

2×340000Nm3/h-350  ̊C

2×240000Nm3/h-360  ̊C

18MW

  

انرژی الکتریکی تولیدی توسط واحد WHRS بخشی از انرژی الکتریکی مصرفی کارخانه سیمان را تأمین می‌کند. بهره‌گیری از سیستم بازیافت حرارت در کارخانه‌های سیمان 20 تا 38 کیلووات ساعت به ازای تولید هر تن کلینکر تولیدی در کارخانه‌های سیمان را تأمین می‌کند. انرژی تولیدی توسط این واحد با توجه به کارکرد یا توقف آسیاب مواد متغیر خواهد بود. انرژی تولیدی در زمانهای توقف آسیاب مواد در حداکثر ظرفیت واحد می‌باشد.

آب مورد نیاز بویلرها با آنالیز ویژه توسط تصفیه‌خانه آب تأمین می‌شود. آب تصفیه شده توسط پمپهای انتقال آب به بویلرها منتقل شده و بخار مافوق گرم حاصل شده از بازیافت حرارت صرف تولید انرژی در توربین بخار می‌شود. دمای بخار میعان شده در برجهای خنک کن کاهش یافته و به مخزن ذخیره جهت استفاده مجدد منتقل می‌شود. تلفات آب در سیکل تولید حرارت نیز از طریق خط تأمین آب Make Up جبران می‌شود.

 چشم انداز قیمتهای انرژی در کشور و رقابتی شدن بازار سیمان، ضرورت و اهمیت بالای بهینه سازی مصرف انرژی را در صنعت سیمان بیش از پیش روشن می‌کند. شرکت مهندسی فرایند و انرژی فران با ساماندهی تیمی متشکل از متخصصان صنعت سیمان و کارشناسان متخصص در زمینه نیروگاه‌های حرارتی و با بهره‌گیری از تجربیات شرکتهای خارجی همکار توانایی مهندسی، تأمین تجهیزات و اجرای پروژه‌های تخصصی بازیافت حرارت را در کارخانه‌های سیمان کشور دارا می‌باشد.

 



 
webstats