बायोमास बॉयलरों के लिए निकास गैस हीट एक्सचेंजर

पारंपरिक जीवाश्म ईंधन बॉयलरों की तुलना में, बायोमास बॉयलरों की ईंधन विशेषताएं उनके निकास गैस उपचार की विशिष्टता निर्धारित करती हैं - बायोमास ईंधन में नमी की मात्रा और राख की मात्रा अधिक होती है, और दहन के बाद उत्पन्न निकास गैस में बड़ी मात्रा में धूल, क्षार धातु, भारी धातु और संक्षारक घटक होते हैं, जो संक्षारण प्रतिरोध और हीट एक्सचेंज उपकरणों के अवरोधन पर उच्च आवश्यकताएं डालता है। पारंपरिक हीट एक्सचेंजर्स में अक्सर कम गर्मी हस्तांतरण दक्षता, आसान स्केलिंग और रुकावट और कम सेवा जीवन जैसी समस्याएं होती हैं, जो बायोमास बॉयलरों की जटिल कामकाजी परिस्थितियों के अनुकूल नहीं हो सकती हैं। समर्पित बायोमास बॉयलर निकास गैस हीट एक्सचेंजर ने लक्षित संरचनात्मक डिजाइन और सामग्री अनुकूलन के माध्यम से इस उद्योग में दर्द बिंदुओं को सटीक रूप से हल किया है, जिससे निकास गैस से अपशिष्ट गर्मी की कुशल वसूली और उपकरणों के दीर्घकालिक स्थिर संचालन के दोहरे लक्ष्यों को प्राप्त किया गया है, जो बायोमास बॉयलर सिस्टम में एक अनिवार्य कोर सहायक उपकरण बन गया है।
बायोमास बॉयलर निकास गैस हीट एक्सचेंजर का मुख्य कार्य सिद्धांत गैस गैस या गैस तरल अप्रत्यक्ष ताप विनिमय तकनीक पर आधारित है, जो माध्यम के सीधे संपर्क के बिना उच्च तापमान निकास गैस और ठंडे माध्यम (हवा, पानी, आदि) के बीच गर्मी हस्तांतरण प्राप्त करता है, और निकास गैस से अपशिष्ट गर्मी की वसूली और पुन: उपयोग को पूरा करता है। वर्कफ़्लो को संक्षेप में "अपशिष्ट गैस हीट एक्सचेंज → अपशिष्ट हीट रिकवरी → द्वितीयक उपयोग" के एक बंद लूप चक्र के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है: बायोमास बॉयलर दहन द्वारा उत्पन्न उच्च तापमान अपशिष्ट गैस अपशिष्ट गैस हीट एक्सचेंजर के गर्म साइड फ्लो चैनल में ग्रिप के माध्यम से प्रवेश करती है, और हीट एक्सचेंजर की धातु हीट एक्सचेंज सतह के माध्यम से ठंडे साइड फ्लो चैनल में ठंडे माध्यम में गर्मी स्थानांतरित करती है (जैसे बॉयलर में प्रवेश करने वाली ठंडी हवा, उत्पादन परिसंचारी) पानी, आदि); गर्मी हस्तांतरण पूरा करने के बाद, निकास गैस का तापमान लगभग 150 डिग्री तक कम हो जाता है, और पर्यावरणीय उत्सर्जन आवश्यकताओं को पूरा करने के बाद इसे छुट्टी दे दी जाती है; गर्मी को अवशोषित करने वाले ठंडे माध्यम का उपयोग बॉयलर दहन वायु प्रीहीटिंग, उत्पादन प्रक्रिया हीटिंग, हीटिंग और अन्य परिदृश्यों के लिए किया जा सकता है, जो अपशिष्ट ताप संसाधनों के उपयोग को साकार करता है और "ऊर्जा संरक्षण और खपत में कमी → पर्यावरण संरक्षण और उत्सर्जन में कमी" का एक पुण्य चक्र बनाता है।

बायोमास बॉयलरों की परिचालन विशेषताओं के आधार पर, उद्योग में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अपशिष्ट गैस हीट एक्सचेंजर्स को मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक प्रकार का उत्पाद विभिन्न संरचनात्मक लाभों के साथ विभिन्न पैमाने और परिचालन स्थितियों के बायोमास बॉयलरों के लिए अनुकूलित होता है, जो विविध अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति आवश्यकताओं को पूरा करता है।

प्लेट प्रकार अपशिष्ट गैस हीट एक्सचेंजर छोटे और मध्यम आकार के बायोमास बॉयलरों के लिए पसंदीदा समाधान है। इसके मूल में धातु की नालीदार प्लेटों के कई सेट होते हैं, और प्लेटों के दोनों किनारों पर ठंडा और गर्म मीडिया प्रवाहित होता है, जिससे पतली प्लेटों के माध्यम से कुशल ताप विनिमय प्राप्त होता है। नालीदार प्लेटों की विशेष संरचना प्रवाह चैनल में मजबूर अशांति पैदा करती है, जिससे गर्मी हस्तांतरण गुणांक में काफी सुधार होता है। गर्मी हस्तांतरण दक्षता पारंपरिक ग्रिप प्रकार के हीट एक्सचेंजर्स की तुलना में बहुत अधिक है, जिसमें गर्मी हस्तांतरण गुणांक 30{7}}50W/(m ² · K) होता है। संरचना कॉम्पैक्ट है, और समान गर्मी हस्तांतरण दक्षता के तहत वॉल्यूम छोटा है। छोटे और मध्यम आकार के बायोमास बॉयलरों की स्थानिक लेआउट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एंटी क्लॉगिंग राख संरचना को कामकाजी परिस्थितियों के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है। साथ ही, प्लेट हीट एक्सचेंजर एक अलग करने योग्य डिज़ाइन को अपनाता है, जो दैनिक सफाई और रखरखाव के लिए सुविधाजनक है, और बायोमास अपशिष्ट गैस में उच्च धूल सामग्री की समस्या से प्रभावी ढंग से निपट सकता है, स्केलिंग और रुकावट से बच सकता है जो परिचालन दक्षता को प्रभावित करता है।
ट्यूब प्रकार के अपशिष्ट गैस हीट एक्सचेंजर्स उच्च तापमान वाली ग्रिप गैस और उच्च वायु मात्रा परिदृश्यों जैसे बड़े बायोमास बॉयलर और बायोमास बिजली संयंत्रों के लिए अधिक उपयुक्त हैं। वे स्टील पाइप बंडलों से बने होते हैं, जिसमें उच्च तापमान वाली अपशिष्ट गैस ट्यूब के बाहर बहती है और ठंडा माध्यम ट्यूब के अंदर बहता है, जिससे धातु ट्यूब की दीवारों के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण होता है। ट्यूब हीट एक्सचेंजर विश्वसनीय रूप से संचालित होता है, इसमें मजबूत दबाव प्रतिरोध होता है, और यह बायोमास बॉयलर निकास गैस की उच्च तापमान स्थितियों के अनुकूल हो सकता है। ट्यूब बंडल संरचना को एक सफाई उपकरण से लैस करना आसान है, जो उच्च धूल निकास गैस का प्रभावी ढंग से इलाज कर सकता है। संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर्स के ट्यूब बंडल अक्सर 304, 316L स्टेनलेस स्टील, गर्मी प्रतिरोधी स्टील इत्यादि जैसी सामग्रियों से बने होते हैं, जो बायोमास अपशिष्ट गैस में संक्षारक घटकों के क्षरण का विरोध कर सकते हैं और उपकरण की सेवा जीवन का विस्तार कर सकते हैं।

हाल के वर्षों में, बायोमास बॉयलर के क्षेत्र में दो चरण प्रवाह निकास गैस हीट एक्सचेंजर्स का एक नए प्रकार के हीट एक्सचेंज उपकरण के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। यह एक विभाजित संरचना को अपनाता है, जिसमें गर्मी को अवशोषित करने वाला सिरा और गर्मी छोड़ने वाला सिरा होता है, जो एक परिसंचरण प्रणाली बनाने के लिए एक बंद पाइपलाइन से जुड़ा होता है। एक समर्पित हीट एक्सचेंज माध्यम को अंदर इंजेक्ट किया जाता है, और माध्यम गर्मी को अवशोषित करने वाले सिरे पर निकास गैस की गर्मी को अवशोषित करता है और संतृप्त भाप में वाष्पित हो जाता है। ऊष्मा छोड़ने वाले सिरे में प्रवेश करने के बाद, यह तरल अवस्था में संघनित हो जाता है, और ऊष्मा स्थानांतरण को पूरा करने के लिए चक्र दोहराता है। इसका मुख्य लाभ निकास गैस के ओस बिंदु तापमान के ऊपर हीट एक्सचेंजर की दीवार के तापमान को हमेशा नियंत्रित करने की क्षमता में निहित है, जो मूल रूप से कम तापमान के क्षरण और स्केलिंग रुकावट की समस्याओं से बचाता है। साथ ही, यह नियंत्रणीय और समायोज्य दीवार तापमान प्राप्त करता है, जो परिवर्तनीय बायोमास ईंधन किस्मों और लोड उतार-चढ़ाव की कार्य स्थितियों के अनुकूल हो सकता है। इसकी सेवा का जीवन पारंपरिक हीट पाइप हीट एक्सचेंजर्स की तुलना में बहुत लंबा है, और अपशिष्ट गर्मी पुनर्प्राप्ति दक्षता 80% से अधिक पर स्थिर है।

बायोमास बॉयलर एग्जॉस्ट गैस हीट एक्सचेंजर्स के अनुप्रयोग ने ऊर्जा संरक्षण, पर्यावरण संरक्षण और आर्थिक लाभ में तिहरी सफलता हासिल की है, जो बायोमास ऊर्जा के उच्च गुणवत्ता वाले विकास को बढ़ावा देने के लिए एक महत्वपूर्ण समर्थन बन गया है। ऊर्जा संरक्षण और खपत में कमी के संदर्भ में, बॉयलर की दहन हवा को पहले से गर्म करने के लिए निकास गैस से अपशिष्ट गर्मी को पुनर्प्राप्त करके, हवा के तापमान में प्रत्येक 100 डिग्री वृद्धि के लिए बॉयलर की दहन दक्षता में लगभग 2% - 3% सुधार किया जा सकता है। समान वाष्पीकरण क्षमता के तहत, ईंधन की खपत को 5% -15% तक कम किया जा सकता है, और निवेश वापसी की अवधि आमतौर पर 1-2 साल के बीच होती है। चूरा गोली बॉयलर के संयोजन में एक स्टेनलेस स्टील प्लेट प्रकार निकास गैस हीट एक्सचेंजर स्थापित करने के बाद, निकास गैस का तापमान 320 डिग्री से घटकर 160 डिग्री हो गया, और इनलेट हवा का तापमान 180 डिग्री तक बढ़ गया। महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत प्रभाव के साथ बॉयलर की थर्मल दक्षता लगभग 6% बढ़ गई और ईंधन की खपत लगभग 12% कम हो गई।

पर्यावरण संरक्षण और उत्सर्जन में कमी के संदर्भ में, निकास गैस हीट एक्सचेंजर्स बायोमास बॉयलरों के निकास तापमान को 300 डिग्री से ऊपर से लगभग 150 डिग्री तक कम कर सकते हैं, जो न केवल वायुमंडल में उच्च तापमान वाली ग्रिप गैस के थर्मल प्रदूषण को कम करता है, बल्कि अधिक पूर्ण दहन के कारण NOx जैसे प्रदूषकों के उत्पादन को भी कम करता है। उत्सर्जन मानक. साथ ही, ग्रिप गैस के तापमान में कमी से बॉयलर की पूंछ पर हीटिंग सतह और धूल हटाने वाले उपकरण पर थर्मल लोड कम हो सकता है, बॉयलर और ग्रिप सिस्टम की सेवा जीवन बढ़ सकता है, और उपकरण रखरखाव लागत कम हो सकती है। इसके अलावा, अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति के बाद अपशिष्ट गैस में धूल और संक्षारक घटकों की सांद्रता और भी कम हो जाती है, जिससे वायुमंडलीय पर्यावरण में प्रदूषण कम हो जाता है और स्वच्छ और कम कार्बन बायोमास ऊर्जा के विकास की स्थिति के साथ संरेखित हो जाता है।

बायोमास ऊर्जा उद्योग के निरंतर विकास और तेजी से सख्त पर्यावरण नीतियों के साथ, बायोमास बॉयलर निकास गैस हीट एक्सचेंजर्स की तकनीकी पुनरावृत्ति गति में तेजी जारी है। भविष्य में, उद्योग तीन प्रमुख दिशाओं पर ध्यान केंद्रित करेगा: सामग्री नवाचार, बुद्धिमान उन्नयन और सिस्टम एकीकरण। सामग्री के संदर्भ में, नैनो कोटिंग्स और ग्राफीन प्रबलित समग्र सामग्री जैसी नई सामग्रियों को बढ़ावा दिया जाएगा ताकि फाउलिंग थर्मल प्रतिरोध को कम किया जा सके, उपकरण संक्षारण प्रतिरोध और थर्मल चालकता में सुधार किया जा सके और उपकरण सेवा जीवन को और बढ़ाया जा सके; बुद्धिमान नियंत्रण के संदर्भ में, डिजिटल ट्विन और एआई पूर्वानुमानित रखरखाव प्रौद्योगिकी को एकीकृत करना, उपकरण संचालन स्थिति की वास्तविक समय पर निगरानी करना, गलती की चेतावनी और सटीक रखरखाव प्राप्त करना, अनियोजित डाउनटाइम को कम करना, और संचालन और रखरखाव लागत को कम करना; सिस्टम एकीकरण के संदर्भ में, हम 80-600 डिग्री के पूर्ण तापमान रेंज में अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति प्राप्त करने, अपशिष्ट ताप उपयोग की दक्षता को अधिकतम करने और कई प्रदूषकों के एकीकृत उपचार को प्राप्त करने के लिए डेनाइट्रीकरण, डिसल्फराइजेशन, धूल हटाने और अन्य प्रणालियों के साथ एकीकृत करने के लिए ओआरसी बिजली उत्पादन, अवशोषण ताप पंप और अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ निकास गैस हीट एक्सचेंजर्स के युग्मन को बढ़ावा देंगे।

बायोमास बॉयलरों के लिए "अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति के संरक्षक" के रूप में, अपशिष्ट गैस हीट एक्सचेंजर्स न केवल अपशिष्ट ताप ऊर्जा और बायोमास बॉयलर अपशिष्ट गैस से प्रदूषण उत्सर्जन की उद्योग की समस्याओं को हल करते हैं, बल्कि उच्च दक्षता, स्वच्छता और बुद्धिमत्ता की दिशा में बायोमास ऊर्जा के विकास को भी बढ़ावा देते हैं। प्रौद्योगिकी के निरंतर नवाचार और अनुप्रयोग परिदृश्यों के निरंतर विस्तार के साथ, बायोमास बॉयलर निकास गैस हीट एक्सचेंजर्स नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग और "दोहरे कार्बन" लक्ष्यों की प्राप्ति में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे, उद्यमों को ऊर्जा संरक्षण, पर्यावरण संरक्षण, उत्सर्जन में कमी और आर्थिक लाभ के समन्वित विकास को प्राप्त करने में मदद करेंगे, जिससे चीन के स्वच्छ ऊर्जा उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले विकास में मजबूत प्रोत्साहन मिलेगा।