پاورپوینت دیگ های بخار

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

مقدمه اي بر ديگ هاي بخار

بررسي اجمالي ديگ هاي بخار وتجهيزات وابسته 

1-مصرف بخار

2-عمل كرد واحد بخار 

3-شرايط تجهيز

4-سيستم عمليات شيمي آب چگونه است؟

5-مواجه با مشكلات ديگ بخار در حين كار

6-رفع عيب كردن از سيستم آب ديگ بخار

نقش ديگ هاي بخار در عمل كرد واحد 

ديگ بخار، ظرف بسته اي است كه در آن، آب تحت فشار با استفاده ازحرارت به بخار تبديل مي شود. در كوره ي ديگ بخار، انرژي حاصل از سوخت به گرما تبديل مي گردد و آن تابع روش هاي كار آمد(موثر) انتقال اين حرارت به محتويات آب مي باشد. همينطور ديگ بخار بايد براي توليد بخار باكفيت بالاجهت مصرف واحد، طراحي شود

اسلاید 2 :

يك فلو دياگرام از واحد نمونه بخار درشكل نشان داده شده است. ديگ بخار بايستي طوري طراحي شده باشد كه مقدار ماگزيمم حرارت آزاد شده از فرآيند احتراق را جذب كند.و اين انتقال حرارت ازطريق تشعشع، هدايت وجابجايي صورت مي گيرد. مقداردر صد هاي هر كدام از اين روش هاي انتقال حرارت، به نوع ديگ بخار بستگي دارد.

اسلاید 3 :

انواع ديگ بخار

براي كاربرد هاي صنعتي دو نوع ديگ بخار مورد استفاده مي باشد.

1-ديگ هاي بخار ي كه محصولات احتراق ازداخل تيوب ها عبورمي كند ومحوطه ي اطراف تيوب ها، آب قرار دارد.

2- ديگ هاي بخاري كه آب ازداخل تيوبها عبور كرده ومحصولات احتراق از اطراف تيوب ها ،كه محتوي آب مي باشد، عبور مي كند. تيوب ها به سري رابط و سر انجام به يك سيستيم توزيع بخار متصل شده اند.

مصرف 

نيروگاه بخار در داخل هر واحدي بعنوان قلب واحد تلقي مي گردد.در صورتي كه دراين سيستم به دلايل غير منتظره خارج شدن از سرويس يا به سرويس برگشتن ، بيشتر فرآيند ها ي داخل واحد قابليت عمل ندارند. به اين دليل اندازه گيري هاي عمليات خيلي محا فظه كارانه كه در يك ديگ بخار مورد استفاده قرار مي گيرد. پرسنل عمليات براي تغير برنامه شرايط سازي آب مي توانند بي ميل باشند. اگر يكي در حال استفاده موفقيت آميز تلقي شود.از سوي ديگر يك برنامه شرايط سازي به يك تخريب ديك بخار مربوط شود. معمولاً تغير بسرعت پيش مي آيد.

اسلاید 4 :

مصرف بخار

بخار، براي مصرف واحدهاي كه در زير آمده است، توليد مي شود.

1- راندن توربين، براي تجهيزات توليد برق ،دمنده ها و پمپ ها

2- فرآيند، براي تماس مستقيم محصولات، تماس مستقيم استريليزه كردن وبدون تماس براي درجه حرارت هاي فرآ يندي

3-گرم كردن وتهويه جهت راحتي وتجهيزات

راندمان قابل وصول با توليد بخار، به شدت به توانايي سيسيتم به برگشت آب مقطر به سيكل عمل بستگي دارد. دربسياري از سيستم هاي كه در بالا شرح داده شد قسمت مهمي از آب مقطر به سيكل توليد برگشت داده مي شود.

نقش آب در عمليات توليد بخار

بر اساس يك عمليات تاريخي متجاوز از 50 سال، سازمان انجمن مهندسين آمريكا رهنمود هاي جهت كيفيت آب ديگ هاي بخار مدرن صنعتي را تهيه كرده است. اين ضوابط براي ايمن كاركردن وقابل اطمينان بودن كاركرد ديگ هاي بخار محرزمي باشد.

جدول (1) بدرستي بازتاب ايمني و قابل اطمينان بودن پارامترهاي كاركرد (عمل) مي باشد.نايل شدن به اين كاركرد، شرايط سازي صحيح خارجي و داخلي آب ديك بخار است

اسلاید 5 :

شرايط سازي خارجي آب ديگ بخار

عمليات خارجي ،بعنوان عبارتي كه جهت تهيه ومصرف آب تغذيه ديگ بخار

معمولاً به عمليات شيميايي ومكانيكي منابع آب اطلاق مي گردد. هدف بهبود كيفيت آب قبل از مصرف در ديگ بخار مي باشد. عمليات خارجي مواردي به شرح زير مي باشد.

1-تصفيه

2-عبور دادن از صافي

3-نرم كردن

4-الكيل زدايي

5-جدا كردن مواد معدني

6-هوا زدايي

7-گرمايش

تمام اين روشها را مي توان در آب تغذيه يا عمليات آب ديگ بخار بكار برد

اسلاید 6 :

6/11/2017

اسلاید 7 :

عمليات داخلي

حتي بعد از بهترين ومناسبترين عمل روي آب ، آب تغذيه ديگ بخار( شامل آب مقطر بر گشتي) هنوز محتوي نا خالصي هاي است كه مي تواند اثر مخالف در ديگ بخار داشته باشد. عمليات داخلي ديگ بخار، جهت حد اقل كردن پتانسيل مشكلا ت و اجتناب از تخريب ناگهاني ديگ بخار اعمال مي گردد. صرف نظر از بد عمل كردن عمليات خارجي

عملكرد واحد بخار 

براي عملكرد هر واحد،يك روش عمليات بهينه اي وجود دارد.فاكتور هاي زيادي هستند كه شامل ، انتخاب صحيح، تهيه آب تغذيه وعمليات داخلي، اينهاملزوماتي هستند جهت ايمن عمل كردن واقتصادي بودن عمليات

اسلاید 8 :

تهيه ي آب تغذيه

اين بخش با تهيه آب تغذيه براي ديگ بخار سروكار دارد.فرض اساسي براي ملاحظه كيفيت آب تغذيه، اين است كه سختي هاي كلسيم ومنيزيم، آهن ومس مهاجر، سيليكاي كلوئيدي وديگر آلودگي ها به حد اقل ممكن كاهش داده شود.كه با پارامتر هاي عملكردي و طراحي ديگ هاي بخار سازگارباشد. سابقاً كيفيت آب با ملاحظه آلودگي ذارات محلول بهينه شده است ومشكل بعدي گاز هاي خورنده است. اكسيژن ودي اكسيد كربن محلول در زمره علل خوردگي در ديگ بخار وسيستيم هاي بيش از ديگ بخار است . رسوب اكسيد هاي فلزي در ديگ بخار خوشبختانه از عيب ناشي ازخوردگي كم ضرر تر است.رسوب نه تنها به خودي خود مضر نيست بلكه مكانيزم خوردگي دورتر را به خوبي ارائه مي دهد

وجود محصولات آلاينده بالا در سيكل آب تغذيه و غليظ تر شدن آن در ديگ بخار ،سبب رسوب در سطوح داخلي مي باشد. بويژه در نواحي كه انتقال حرارت زياد است، جايكه از كمترين تحمل برخور داراست.رسوبات فلزي بعنوان عايق عمل مي كند كه مي تواند علت بيش گرمايي ( Overheating) موضعي و تخريب (failure)گردد .رسوب هاگردش آب را مي توانند محدود نمايند. كاهش گردش آب مي تواند به بيش گرمايي كمك كند. با جوشيدن فيلم، شدت رسوب افزايش مي يابد.

بهترين راه براي شروع به كنترل خوردگي سيستيم هاي پيش از ديگ بخار ورسوب نهايي ديگ بخار، حذف آلودگي ها از آب تغذيه ديگ بخار است .

اسلاید 9 :

آب تغذيه به شرح زير تعريف مي شود.

آب تغذيه( feed water) = آب جبراني ( makeup water) + آب مقطر برگشتي(return con densate)

معادله بالا موازنه جرمي است ( كه بر اساس پوند ويا كيلو گرم بيان مي شود.)

هوازدايي ( مكانيكي و شيميايي)

هوازدايي ( مكانيكي و شيميايي) يك قسمت كامل از يك ديگ بخار مدرن، جهت كنترل وحفاظت آب ديگ بهار مي باشد.پيوستن هوازدايي به ديگر جنبه هاي شرايط سازي خارجي آب ، بهترين وبالاترين كفيت آب را جهت مصرف در ديگ بخار فراهم مي نمايد.

بطور ساده فرآيند هاي هوازدايي عبارتند از:

1- حذف اكسيژن ، دي اكسيد كربن وگاز هاي غير قابل تقطير از آب تغذيه

2- ورود حرات به آب جبراني و آب مقطر برگشتي براي بهينه كردن درجه حرارت براي:

3- حد اقل كردن قابليت انحلال گاز هاي نا مطلوب

4- فراهم كردن آب با بالاترين درجه حرارت براي تزريق به ديگ بخار
 

اسلاید 10 :

مسئله ي اصلي

متعاريفي ترين منبع خوردگي در سيستم ديگ هاي بخار ، گاز هاي محلول اكسيژن، دي اكسيد كربن و آمونياك است. از اينها اكسيژن مها جمترين است. امكان حذف كامل اكسيژن بعنوان منبع خوردگي حفره اي( pitting) واكسيد آهن وجود ندارد.حتي غلظت كمي ازاين گاز مي تواند سبب مشكلات جدي در خوردگي ايجاد نمايد.

آب جبراني مي تواند مقدار محسوسي از اكسيژن را در داخل سيستم توليد كند. اكسيژن مي تواند ازآب مقطر برگشتي به آب تغذيه ي سيستم وارد شود.منابع ممكن نشتي هوا،درخط برگشت سمت مكشش پمپ ، سيستم تحت خلاء وعمل تنفس مخازن ذخيره آب.مخازن دريافت آب مقطر روباز ونشتي آب غير مقطر مصرفي در خنك كاري و seal مي باشد. با تمام اين منابع،مديريت خوب ،يك قسمت اساسي از برنامه پيشگيرانه مي باشد.

يكي از نمونه هاي خوردگي اكسيژن ، خوردگي حفره اي (pitting) مي باشد.اين نوع خوردگي مي تواند تخريب (Fialure) ايجاد نمايد آگر چه نسبتاً مقدار كمي فلزاز بين رفته باشد و شدت خوردگي نسبتاً پايين باشد.درجه حمله ي اكسيژن به غلظت اكسيژن محلول ، PH و درجه حرارت آب بستگي دارد.

تاثير درجه حرارت در خورندگي گاز محلول اكسيژن بويژه در محيط ها بسته چون گرمكن ها(heaters) و تبخير كننده ها (economizers) جايكه درجه حرارت بسرعت افزايش مي يابد ، مهم است.درجه حرارت بالا به تنهايي سبب خوردگي نمي باشد.غلظت كمي ازاكسيژن در درجه حرارت بالا سبب مشكلات شديدي مي باشد.بالا رفتن درجه حرارت ،نيروي كافي جهت واكنش اكسيژن محلول را فراهم مي نمايد كه سبب خوردگي جدي مي باشد.

اسلاید 11 :

فرآيندخوردگي

حمله ي موضعي در فلز مي تواند سبب از سرويس خارج شدن اجباري ديگ بخار شود. جلوگيري از سرويس خارج شدن اجباري ديگ بخار، كنتر ل صحيح خوردگي است.

سيستم هاي ديگ بخار ، اصولاً از جنس كربن استيل ساخته مي شوند و سيال جهت انتقال حرارت، آب مي باشد . پتانسيل براي خوردگي، بالا مي باشد. آهن به شكل هاي مختلف بصورت تركيب شيمايي و حالت فيزيكي به داخل ديگ بخار منتقل مي شود. بيشتر آهني كه در ديگ بخار يافت مي شود بصورت اكسيد آهن و هيدروكسيد آهن مي باشد. هر آهن حل شده در آب تغذيه در معرض قليايت بالا ودرجه حرارت بالا در ديگ بخار به هيدروكسيد نامحلول تبديل مي شود.

اين آهن مركب بطور كلي به دو نوع تقسيم مي گردد. اكسيدآهن سرخ( Fe2o3) واكسيد آهن مغناطيسي سياه رنگ(Fe3o4) . اكسيد سرخ ( هماتيت) در شرايط اكسيد كنندگي شكل مي گيرد. براي مثال در سيتم آب مقطر ، زماني كه ديگ بخار از سرويس خارج است. اكسيد سياه رنگ مغناطيسي تحت شرايط كاهشي كه بطور نمونه در يك ديگ بخار در حال كار ، شكل مي گيرد.

اسلاید 12 :

هوا زدا ها(Dearators)

اولين مرحله ي حذف اكسيژن وگازهاي خورنده ي ديگر در آب تغذيه، هوا زدايي مكانيكي مي باشد. همينطور دي اكسيد كربن آزاد نيز بوسيله ي هوا زدايي حذف مي گردد. زماني كه تركيب دي اكسيد كربن با بخار آزاد مي گرددو متعاقباً در آب مقطر محلول مي شود واين سبب مشكلات اضافي در خوردگي مي گردد.

براي اينكه اكسيژن نامحلول تهديد مداومي براي سلامتي تيوب ديگ هاي بخار است. بحث ما در رابطه با هوازدايي نايل شدن به كاهش مقدار اكسيژن در آب تغذيه ي ديگ بخار است.دو نوع مهم هوازدا وجود دارد. نوع سيني دار ( tray type ) ونوع spray type ، در هر دو حالت قسمت مهم حذف اكسيژن، بوسيله ي اسپري آب جبراني خنك شده به داخل محيط بخار مي باشد.

گرمكن هاي هوازدايي نوع سيني

گاز هاي محلول در گرمكن هاي هوازدايي نوع سيني درحين ريختن آب بصورت قطرات ريز وآبشاري روي چند رديف سيني، در تماس با بخار در جهت مخالف جريان آن، باعث آزاد شدن اكسيژن مي گردد. بخار آب را درحدود3-5 درجه فارنهايت در جه حرارت اشباع، گرم مي كند آب هوزدايي شده سپس در فضاي زير ذخيره مي شودجايكه بوسيله ي پوشش بخار از آلودگي آن محافظت مي شود.

نازلها و سيني ها بطور مرتب بايستي بازرسي شوند تا اطمينان حاصل گردد كه آنها عاري از رسوب ودر موقعيت مناسب خود قرار دارند. (شكل 2و3)

اسلاید 15 :

گرمكن هاي هوازدايي نوع اسپريفلسفه ي كاري نوع اسپري مشابه نوع سيني دار مي باشد اما تفاوت در عملكرد آنها مي باشد. نازل بار گذاري شده فنر دار در قسمت اسپري كننده آب قرار دارد و آب بصورت اسپري به داخل محوطه بخار پاشيده مي شود و آن را گرم مي كند.به بيان ساده ،بخار،آب را گرم مي كند ودر درجه حرارت بالا، حلاليت اكسيژن بشدت پايين است.و بسياري از گاز هاي محلول از طريق تخليه ( vent) حذف مي گردند. اسپري مقدار اكسيژن محلول را به20-50 PPb كاهش مي دهد. درصورتيكه كه نوع سيني ويا عريان سازي مقدار اكسيژن نامحلول را به 7 PPb ويا كمتر تقليل مي دهد.

در طي عمليات نرمال، بايستي شير تخليه بطور مداوم بازنگه داشته شده و بخارات در طول 18 اينچ پر تخليه گردد.اگر اين شير خيلي خفه كاركندهوا وگازهاي non conclensable جمع مي شوند اين بعنوان هوا گرفتگي( air blanketing) اطلاق مي گردد وبا افزايش شدت تخليه قابل علاج است. براي بهينه كردن حذف اكسيژن در قسمت ذخيره آب، بايستي حدود 5 در جه ي فارنهايت در شرايط درجه حرارت بخار اشباع گرما داده شود. آب به مدت ده ثانيه از ورود تا خروج هوا زدايي شود.

بخش ذخيره ي آب

بخش ذخيره ي آب در هوزدا معمولاًبراي كار با ظرفيت كامل ديگ بخار، به مدت ده دقيقه طراحي مي شود.

محدوديت ها

آب وردي بايستي بطور واقعي عاري از ذرات معلق باشد كه مي تواند شير پودر كننده(spray valve) ودريچه ي وردي سيني ها هوا زدا را مسدود نمايد. شير هاي پودركننده دريچه ها و سيني هاي هوازدا ممكن است در حين هوازدايي از رسوبات و سطح قليايت پرومسدود گردد. در اينحالت بازرسي وتميز كاري دوره اي خيلي مهم است.

اسلاید 20 :

گرمكن هاي مقدماتي( Economizers)

گرمكن هاي مقدماتي( Economizers) در كجا نصب مي گردند. عملكرد گرمكن هوازدا خيلي اساسي مي باشد.

خوردگي حفره اي ( pitting) ناشي از اكسيژن معموليترين خوردگي است كه سبب تخريب (failure) تيوب هاي گرمكن مقدماتي( Economizers) مي گردد. اين قسمت حياتي ديگ بخار، بايستي با اكسيژن زدا محافظت شود.معمولاً از سولفات سديم بعنوان كاتاليز استفاده مي گردد.

سولفات سديم جهت جلوگيري از تخريب حفره اي (براي محافظت از گرمكن مقدماتي ) افزوده مي شود . كاتاليز سولفات سديم بعنوان اكسيژن زدا در برنامه هاي تمام ديگ هاي بخار در استاندارد ها پيشنهاد داده شده است.