الزامات یک بویلر یا دیگ بخار عالی

الزامات یک بویلر یا دیگ بخار عالی

• مهارت مناسب و ساختار ساده دیگ بخار با استفاده از موادی که تجربه نشان داده که بهترین مواد هستند. و بنابراین استفاده از آنها مانع از ضرورت انجام تعمیرات زودهنگام می شود.
• یک مخزن رسوبگیری در بویلر لازم است تا تمام ناخالصی ها را از آب بگیرد.
• ظرفیت بخار و آب کافی برای جلوگیری از هر گونه نوسان در فشار بخار و یا سطح آب دیگ بخار
• سطح آب برای جدا شدن کافی بخار از آب، برای جلوگیری از ایجاد کف در دیگ بخار
• گردش آب با ثبات و کامل در سراسر دیگ بخار، به طوری که تمام قطعات در همان دما باقی بمانند.
• فضای آب تقسیم شده به بخش هایی که به گونه ای مرتب شده اند که اگر هر بخش دیگ بخار از کار بیافتد هیچ انفجاری رخ نمی دهد. مسیرهای بزرگ و آزاد بین بخش های مختلف برای برابر کردن خط آب و فشار در همه قسمت ها
• مازاد قدرتی زیاد بر هر تغییر شکل مجاز، دیگ بخار به طوری ساخته شده که از تغییر شکل (کرنش) به دلیل انبساط نابرابر، مبرا باشد و در صورت امکان از مفاصل در معرض مستقیم اثر آتش جلوگیری کند.
• یک محفظه احتراق به گونه ای تنظیم می شود که احتراق گازها که در کوره دیگ بخار آغاز شده ممکن است قبل از فرار گازها به دودکش کامل شود.
• به منظور تفکیک جریان و استخراج کل گرمای موجود از گازهای بویلر، سطح گرمادهنده تا جای ممکن در زوایای درست نسبت به جریان های گازهای گرم شده قرار گیرد.
• قطعات بویلر برای تمیز کردن و تعمیرات قابل دسترس باشند، این نکته ای حائز اهمیت در رابطه با ایمنی و اقتصاد است.
• دیگ بخار بایستی با کارهایی که انجام می شود متناسب بوده و قادر به کار تا ظرفیت کامل خود با بالاترین میزان اقتصاد باشد.
• دیگ بخار بایستی به بهترین ابزارهای سنجش دریچه های ایمنی و سایر ابزارها مجهز باشد.

واژگان و تعاریف دیگ بخار:

• میزان PH این یک علامت اختیاری پذیرفته شده است که نمایانگر درجه اسیدی یا بازی آب می باشد. PH، لگاریتم معکوس غلظت یون هیدروژن دیگ بخار می باشد (مول بر لیتر)
• مشعل پودرکننده سوخت مشعلی در دیگ بخار است که برای اینکه احتراق سوخت در آن رخ دهد، سوخت توسط هوای متراکم به ذرات ریز تبدیل شده و بصورت پودر با فشار زیاد در یک یا چند مسیر جریان پیدا می کند.
• دیوارهایی که توسط هوا خنک می شود دیواره نسوز دیگ بخار که در آن منافذی برای عبور هوا تعبیه شده است.
• کمبود هوا هوای غیر کافی در مخلوط سوخت و هوا در جایی است که اکسیژن لازم برای اکسیده نشدن کامل سوخت در دیگ بخار (احتراق کامل) ضروری می باشد.
•  هوا زدا تخلیه کننده هوا مجهز به شیر شناور که در بالاترین نقطه سامانه آب گرم بویلر می گردد.
• شیر هواگیری خودکار تخلیه کننده هوا مجهز به المان حساس حرارتی خودکار که در بالاترین نقطه مسیر بخار  نصب می گردد.
• شیر هواگیری مجرای مجهز شده به یک شیر که در بالاترین نقطه دیگ یا مخزن تحت فشار برای تخلیه هوا نصب می گردد.
•  بار مبنا بار مبنا اصطلاحی است که جهت بخشی از توان دیگ بخار که عملا در مدت طولانی ثابت خواهد بود، بکار می رود.
• لوله ته گرد لوله فلزی که پس از گذر از حفره ای در ورقه فلزی مربوطه گرد شده باشد.
• تخلیه تخلیه قسمتی از آب دیگ به منظور تقلیل غلظت یا خارج کردن لجن
• کانال رابط کانالی برای انتقال محصولات احتراق بین قسمت های واحد تولید بخار و دودکش
• محفظه هوای مشعل محفظه اطراف مشعل که در آن فشار هوا بالاتر از جو برای ایجاد اطمینان از توزیع و خروج هوای ثانویه وجود دارد.
• هوازدایی فرآیندی که در آن مقدار هوای موجود در محلول را تا حد ممکن یا درصد مورد نظر در کل حجم آب کاهش میدهد.
• دیگ بخار فولادی یکپارچه لوله آتشی دیگ بخار یکپارچه یا آب گرم لوله آتشی نوع اصلاح شده دیگ بخار اسکاتلندی می باشد که در آن ملاحظات مهندسی ساخت آزمون احتراق قبل از حمل و تامین مواد اولیه، مهارت در ساخت و عملکرد آن توسط سازنده که مسئولیت همه اجزا و قسمت های به کار رفته در مونتاژ دیگ را به عهده دارد پیش بینی شده است. اجزاء شامل دیگ، مشعل، کنترل کننده ها، تجهیزات و قطعات کمکی می باشد.
• مسیر یک مسیر عبور بسته که سطح جانبی آن گرم شده و سیال در یک جهت درون آن جریان دارد.
• نقطه ریزش پایین ترین دمایی که در آن سوخت مایع می تواند تحت شرایط معینی از آزمایش جریان پیدا کند.
• مشعل چرخشی مشعلی که مواد نفتی درون خود را توسط محفظه گردان سریعی به صورت ذرات در می آورد.
• دودکش یک مجرای عمودی که بر اساس اختلاف چگالی گازهای ورودی و خروجی در آن، موجب جریان از مبدا می شود.
• مشعل پودر کننده سوخت با بخار مشعلی برای احتراق سوخت که در آن سوخت توسط حرارت بخار تبدیل به ذرات ریز می شود. این عمل ممکن است در داخل یا خارج مشعل صورت پذیرد.
• ستون آب لوله عمودی که بالا و پایین آن به ترتیب با بخار و آب دیگ در تماس می باشد و می توان به آن، آب سنج شیر و هشداردهنده حداقل و حداکثر ارتفاع آب وصل نمود.
• ضربه آب افزایش ناگهانی فشار آب در اثر تبدیل سریع نیروی جنبشی به فشار را ضربه آب می گویند.
•  سطح آب ارتفاع سطح آب در دیگ بخار را سطح آب می گویند.

انتخاب دیگ بخار (بویلر) مناسب

انتخاب دیگ بخار مناسب برای یک عملیات درنهایت توسط الزامات گرمایش برنامه و/یا فرآیند، و همچنین عوامل خاص پروژه، مانند انتشار، راندمان، محل، هزینه و دسترسی به منابع سوخت موجود تعیین می شود. در هر صورت، اطمینان از اینکه دیگ بخار برای نیازهای خاص شما طراحی و  ساخته شده است، برای اطمینان از عملکرد روان و مستمر کلید است.

دیگهای بخار زغال سنگ

معمولاً از دیگهای بخار زغال سنگ برای تولید بخار برای مصارف صنعتی استفاده می شود. با این حال، برای دیگهای کوچک مسکونی و تجاری، هزینه حمل ذغال سنگ، دفع خاکستر و کنترل آلاینده ها آنها را به گزینه ای کمتر جذاب نسبت به دیگهای بخار سوخت مازوت یا گاز طبیعی تبدیل می کند.

زغال سنگ در درجه اول از کربن، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن ساخته شده است. با این حال، می تواند حاوی ناخالصی هایی مانند جیوه و گوگرد باشد که در مورد انتشار گازهای دودکش دیگ بخار مشکل ایجاد می کند. کیفیت زغال سنگ در نهایت بستگی به محل استخراج آن دارد. از آنجا که شرایط محیطی، مانند دما و فشار، از مکانی به مکان دیگر متفاوت است، خواص فیزیکی و شیمیایی زغال سنگ که برای سوخت در دیگهای بخار استفاده می شود تفاوت قابل توجهی خواهد داشت.

انتخاب زغال سنگ تحت تاثیر چندین ویژگی فیزیکی و شیمیایی مانند ارزش حرارتی ناخالص، رطوبت، سنگ زنی، سایندگی خاکستر بادی، محتوای مواد معدنی و دی اکسید کربن است. ارزش حرارتی ناخالص از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا نشان دهنده میزان حرارتی است که می توان در هر پوند زغال سنگ سوخته تولید کرد.

برای همان ظرفیت دیگ، دیگهای بخار مازوت یا گاز طبیعی به محفظه های احتراق کوچکتر احتیاج دارند. در دیگهای زغال سنگ، سرعت گازهای احتراق در عبور همرفت باید کم باشد. علاوه بر این، برای مطابقت با مقررات در مورد کنترل انتشار، اپراتورهای دیگهای بخار زغال سنگ باید در اسکرابرهای پرهزینه و رسوب دهنده های الکترواستاتیک برای حذف گازهای مضر و خاکستر بادی از گازهای دودکش سرمایه گذاری کنند.

بازو بسته شدن شیر اطمینان دیگ بخار حاصل یک عملیات مکانیکی می باشد . این فشار توسط فنر به دیسک وارد می شود و احتیاج به هیچ گونه نیروی خارجی نمی باشد.

 دیگهای گاز طبیعی

در سالهای اخیر، گاز طبیعی به طور فزاینده ای به عنوان منبع سوختی برای دیگهای بخار تبدیل شده است. این تمیزتر از سایر انواع انرژی، بسیار قابل احتراق است و نسبت انرژی به گرما بالایی دارد. همچنین نسبتاً ایمن است و مزایای متمایزی نسبت به سایر منابع سوخت دارد.

گاز طبیعی ممکن است حاوی گازهای غیر قابل احتراق مانند نیتروژن و دی اکسید کربن باشد، اما هزینه کنترل انتشار کمتر از دیگهای بخار زغال سنگ است زیرا هیچ ذره ای برای مقابله با آن وجود ندارد. علاوه بر این، گاز طبیعی به آسانی با هوا مخلوط می شود و احتراق کامل را بدون تولید دود یا دوده تسهیل می کند.

گاز طبیعی دارای بیش از 20 پوند وزن نسبت به زغال سنگ یا نفت کوره دارای مقدار بیشتری هیدروژن است. این مسئله به دلیل این واقعیت که در طول احتراق، هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و بخار آب را تشکیل می دهد، یک مشکل مهم ایجاد می کند. بخار آب هنگام تولید بخار فوق داغ گرمای ناشی از احتراق را کاهش می دهد و در نتیجه بازده کلی را کاهش می دهد.

دیگهای بخار با سوخت روغن

روغن های سوختی فرار کمتری نسبت به بنزین دارند و از محصولات سنگین تر پتروشیمی تشکیل شده اند که بین نفت سفید و روغن روان کننده قوام دارند. آنها به دو دسته روغنهای باقیمانده و تقطیر تقسیم می شوند.

روغنهای تقطیر سبک تر از روغنهای باقی مانده هستند و ویسکوزیته پایینی دارند. از آنجا که آنها سوختهای پاک و عاری از خاکستر و رسوب هستند، روغنهای تقطیر یک انتخاب عالی برای کاهش هزینه کنترل انتشار در کاربردهای صنعتی هستند. روغن های سوختی نیز به عنوان مکمل تولید بخار سوخت جامد استفاده می شود. برای شروع فرآیند احتراق در دیگهای بخار زغال سنگ یا زیست توده می توان از مقادیر کمی روغن استفاده کرد.

دیگهای بازیابی

این دیگهای بخار در فرآیند بازیابی کرافت برای صنایع خمیر کاغذ و کاغذ استفاده می شوند. این فرایند بازیافت مواد شیمیایی خمیر و تولید کارآمد بخار را تسهیل می کند. دیگهای بازیابی باعث صرفه جویی عالی در انرژی و کاهش انتشارات مضر می شود.

طراحی دیگهای بخار بازیابی برای اطمینان از عملکرد مطلوب و حداقل انتشار گازهای گلخانه ای بسیار مهم است. بیشتر دیگهای بازیابی از یک طرح درام با یک بانک عمودی تولید بخار استفاده می کنند. سوپرهیترهای با فاصله زیاد برای به حداقل رساندن رسوب گنجانده شده اند و همراه با گرم کننده های آب شیرین، خوردگی را محدود می کنند.

دیگهای بخار زیست توده

دیگهای بخار زیست توده به طور گسترده ای در صنایع فرآوری شکر و خمیر کاغذ و کاغذ استفاده می شوند-اغلب از محصولات جانبی فرایندهای تاسیسات به عنوان سوخت استفاده می کنند. زیست توده شامل طیف وسیعی از مواد مانند چوب، باگاس، لپه ذرت، پوست مغز، پوست برنج، ساقه تنباکو و تفاله قهوه است. سایر منابع غیر سنتی شامل زباله های حیوانی، گیاهان آبزی و جلبک ها و همچنین زباله های شهری و صنعتی ارگانیک است.

دیگهای سوخت جایگزین

بیشتر و بیشتر صنایع به استفاده از سوخت های جایگزین برای آتش زدن دیگهای بخار خود روی آورده اند. این امر ناشی از نیاز به کاهش تاثیر احتراق بر محیط زیست و افزایش بهره وری هزینه است. سوختهای جایگزین سوختهای غیر فسیلی مانند زیست توده، بیودیزل، هیدروژن و گازهای متان و پروپان تولید شده از نظر بیولوژیکی هستند.

شیرتغذیه دیگ بخار که در زیر آن یک چک ولو نصب است شیر تامین آب دیگ بخار می باشد که نسبت به سایز و ظرفیت دیگ دارای سایز های متنوع است.

دیگهای بخار  سوخت چوب

همانطور که از نامش پیداست، دیگهای بخار با سوخت چوب در صنعت خمیر کاغذ و کاغذ برای تولید بخار استفاده می شود. منابع سوخت این دیگهای بخار می تواند شامل بقایای چوب، خاک اره، خرده چوب، آسیاب، تراشه یا گلوله های فرآوری شده باشد. وقتی این مواد سوزانده می شوند، به عنوان یک روش اقتصادی برای تولید بخار برای استفاده در فرایند یا حرکت یک توربین برای تولید برق برای نیروگاه عمل می کنند.