مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی

مقدمه: مراحل صرفه جویی انرژی قدم اول : بهبود وارتقاء بهره برداری از سیستم: پتانسیل های صرفه جویی با هزینه کم یا بدون هزینه . مصرف متعادل برق مصرفی در فازهای مختلف . بررسی وضعیت دیماند وماکسیمم مصرف . بر رسی امکان ذخیره انرژی . تنظیم کردن نسبت هوای مشعل . تغییرات در لی آوت و تایمینگ فرایند تولید . سرویس نگهداری منظم تجهیزات . عایقکاری .

مقدمه: مراحل صرفه جویی انرژی قدم دوم بهبود وارتقاء تجهیزات: پتانسیل های صرفه جویی با هزینه متوسط . عایق کاری بدنه کوره در دودکش . استفاده از پیشگرمکن هوا . خازن گذاری در مدار برق مصرفی . اصلاح هارمونیک ها

مقدمه: مراحل صرفه جویی انرژی قدم سوم بهبود وارتقاء فرایند تولید: پتانسیل های صرفه جویی انرژی با سرمایه گذاری زیاد . تعویض کوره ها با کوره های راندمان بالا . استفاده از انورتور ها

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 1- مفهوم مدیریت انرژی حرارتی: - استفاده موثر از سوخت واحتراق به منظور نگهداری منبع انرژی واستفاده موثر از انرژی در توسعه صنعتی - مفهوم تعریف: - استفاده موثر از حرارت با بکارگیری تکنولوژی در انتخاب سوخت واحتراق - استفاده موثر از حرارت تولید شده - عملیات بر روی حرارت اگزوز - کنترت کیفیت - برنامه ریزی تولید ونگهداری که منجر به ارتقاء کیفیت تولید،کاهش هزینه تولید وافزایش محصول شود.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 2- مدیریت انرژی حرارتی: - درک استفاده موثر از سوخت وحرارت - آنالیز تکنیکی واقتصادی وضعیت موجود کارخانه شامل: انتخاب سوخت،انتقال حرارت،احتراق،اندازه گیری،بازیافت حرارت اگزوز - تکنولوژی مدیریت انرژی حرارتی مرتبط با : کنترل کیفیت،برنامه ریزی تولید،نگهداری،کنترل آلودگی ....

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی جدول 1: عمل مدیریت انرژی حرارتی آیتم محتوی بقاء انرژی توسعه فرایند تولید با مصرف انرژی کم وراندمان بالای انرژی مدیریت انرژی کنترل حجم مصرف وهزینه انرژی در تولید و ارائه دستور العمل موثر مدیریت کلی راندمان انرژی ارتقائراندمان انرژی حرارتی ،مدیریت استفاده از انرژی اولیه (نظیر راندمان بویلر،تلفات حرارتی لوله ها ،راندمان مبدل ها ) توسعه تکنولوژی احتراق بدون آلایندگی تکنولوژی کاهش نشر و گردو غبار وگسترش تکنولوژی ثانویه احترق برای ممانعت از گاز های آلاینده تکنولوژی تبدیل سوخت تبدیل به سوخت مناسب از میان انواع سوخت ها، احتراق ترکیبی و سازگاری سوخت با تجهیزات حرارتی استفاده موثر از انرژی تکنولوژی باز یافت حرارت در سیستم های گرمایش و سرمایشی ،استفاده از انرژی نو انتخاب تجهیزات احتراق انتخاب مشخصات احتراق وساختار بویلر وکوره و مشعل ها برای استفاده موثر با راندمان با لا از آنها ملاحظات مربوت به احتراق مطمئن دستگاه های ایمنی برای تجهیزات حرارتی (شیر قطع و وصل ،شعله بین وتهویه) تشخیص تجهیزات حرارتی استخراج بالانس حرارتی بویلر وکوره ها ،تشخیص اشغال در راندمان وارائه راه کار مناسب برای ارتقاء انرژی بازیافت حرارت اگزوز یافتن منابع انتشار تلفات حرارتی از تجهیزات ومطالعه روش باز یافت آنها آموزش وآگاهسازی ارئه آموزش ها و اگاه سازی های مربوط به انرژی NOx

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 3- متد های مدیریت انرژی حرارتی : 3-1:مدیریت سازمان وعملکردآن: برای دسترسی به نتایج موثر در یک کارخانه،تمامی اعضای کارخانه از بخش حمل سوخت گرفته تا ابزار دقیق ،نگهداری و طراحی بصورت تیمی بایستی درگیر شوند.این تیم بایستی در مورد فرایندکار، استاندارد،فعالیتها آموزش و آگاه سازی ،همراه با توسعه تکنولوژی وسیستم پیشنهادات برای ارتقاء انرژی تصمیم گیری نماید 3-2 مدیریت سوخت: سوخت بسته به نوع آن دارای مشخصه های مختلفی می باشد. بنابراین مناسبترین آن از نظر قیمت بایستی انتخاب گردد.ارزش حرارتی سوخت برای مدیریت انرژی و راندمان حرارتی بایستی محاسبه گردد.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 3.3 کنترل احتراق : از لحاظ تئوریک احتراق کامل امکان نا پذیراست. بررسی های اقتصادی وتکنیکی هر دو بایستی مد نظر قرار گیرند. بعنوان مثال:موارد زیر بایستی مورد مطالعه قرار گیرند. - نیاز به درجه حرارت بالا - نیاز به نرخ حرارتی ثابت - نیاز به گرمایش یکنواخت وپیوسته در دمای پایین - نیاز به فضای خالص در کوره نظیر فضای احتراق اکسیداسیون و احیا - بسته به هدف احتراق (نظیر تولید بخار ،عملیات حرارتی فلزات،ذوب،سینتر کردن،خشک کردن) شرایط احتراق متفاوت خواهد بود. همچنین مشخصات سوخت ، شکل ومقدار حرارت،تجهیزات و شرایط کاری تاثیر زیاد در احتراق دارد.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی - برای احتراق مناسب دانستن ترکیب سوخت ،شرایط دما ، نشر دوده، کیفیت محصولات تولیدی لازم است - اتوماسیون احتراق وسیستم کنترل ،احتراق را پایدار و راندمان احتراق را پایدار و راندمان احتراق را بالا می برد واز نشر دوده جلو گیری می کند . - در مقوله احتراق مسئله کنترل ایمنی بایستی مورد ملاحظه قرار گیرد.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3-4 مدیریت استفاده از حرارت: تجهیزات زیادی وجود دارند که حرارت استفاده می کنند. بسته به هدف استفاده از حرارت ،متد گرمایش ،میزان تجهیزات و بار گرمایش تغییر می کند. بنابراین برای تجهیزات گرمایش ،استاندارد استفاده از حرارت ودستور العمل بهره بر داری بایستی نوشته شود. - برای تک تک تجهیزات استفاده کننده حرارت بایستی تحلیل بالانس انرژی جهت ارتقاءراندمان صورت پذیرد. - با همه واحد جهت استفاده موثر از حرارت هماهنگی لازم صورت گیرد.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3-5 مدیریت تجهیزات حرارتی: - تجهیزات حرارتی شامل بویلر ،کوره ها ،لوله ها......در این تجهیزات بعضی تجهیزات جدید با تکنولوژی بالا ولی بعضی دیگر دارای تجهیزات کهنه با راندمان کم می باشند. - برای تجهیزات جدید ،لازم است نگهداری و بهره برداری صحیح استخراج شود بطوریکه یک بالانس خوب بار به تجهیزات مربوطه بعمل آید.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 3-6 مدیریت ابزار دقیق: - ابزار دقیق یگانه گزینه دانستن شرایط کیفی تجهیزات در حال کار می باشد.بدون آن اجرای موثر مدیریت حرارت نمیتواند اتفاق به افتد. - با اندازه گیری مناسب میتوان به عملکرد واقعی دستگاه ها دسترسی پیدا کرد. - بر مبنای نتایج اندازه گیری میتوان بالانس حرارتی هر یک از تجهیزات، تجزیه وتحلیل جریان حرارت در کارخانه وبرآورد میزان تلفات حرارتی دسترسی پیدا کرد. این عمل موجب استفاده موثر از حرارت واستاندارد سازی بهره برداری می گردد.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3-7 بازیافت حرارت خروجی: - بازیافت واستفاده مجدد از حرارت خروجی موجب افزایش راندمان حرارتی موثر میشود. حرارت خروجی شامل: حرارت خروجی از اگزوز، حرارت خروجی بخار، حرارت خروجی مواد در فرایند عملیات حرارتی، حرارت آب خنک کاری. - حرارت باز یافتی معمولا در پیشگرم کردن هوا،آب، مواد، خشک کردن،... مورد استفاده قرار می گیرد. - در بازیافت حرارت به نکات زیر بایستی توجه شود. * میزان وکیفیت حرارت با انجام بالانس حرارتی * روش بازیافت با ملاحظات تکنیکی واقتصادی * براورد میزان حرارت بازیافتی، شرایط بهره برداری،هزینه های مورد نیاز * بررسی امکان استفاده از حرارت بازیافتی

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 4. مدیریت تکنولوژی واستاندارد سازی: - مدیریت حرارت شامل تکنولوژی کنترل طراحی شده برای استفاده موثر از حرارت می باشد. در مورد کارخانه این مسئله مرتبط با مقدار و کیفیت تولید و هزینه سرمایه گذاری تجهیزات وهزینه بهره برداری می باشد.بعلاوه مدیریت حرارت از نقطه نظر اقتصادی وفنی نظیر کنترل تولید، کنترل کیفیت ، برنامه ریزی و نگهداری وکنترل هزینه نیز بایستی مورد مطالعه قرار گیرد.بنابر این جمع آوری اطلاعات و آنالیزآماری با اندازه گیری وتحلیل روش های بهره برداری،لازم است استاندارد هایی راشامل مقادیر حدی واستاندارد بهره برداری ،تدوین شود. -در فرایند استفاده از حرارت و سوخت ، این امر تحت تاثیر بار، نسبت بهر ه برداری، دما، تجهیزات کمکی قرار می گیردبنابر این اندازه گیری های گسترده ای مورد نیاز خواهد بود. پس از تدوین استانداردها به بهره برداران بایستی آموزش لازم ارائه گردد. -با چک کردن بهره برداری روزانه ،برخی ارتقاء ها می تواند بر اساس نیاز استخراج شود.جمع آوری اطلاعات می تواند در طرحهای جدید و بهره برداری از سیستم مفید واقع شود. 6

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 5. نتایج مدیریت حرارت : -مدیریت انرژی حرارتی یک تکنیک مدیریت جامع است که مرکب از تکنو لوژی اقتصادی است، بنابراین نتایج آن تمامی دپارتمان های مربوطه را شامل می شود.کاهش نسبت سوخت، صرفه جوئی هزینه و کاهش مصرف سوخت بخشی از نتایج مدیریت انرژی حرارتی است.

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 6.تکنولوژی اساسی برای ارتقاءانرژی حرارتی: 6.1 تکنولوژی احتراق: عمده انرژی که ما استفاده می کنیم بوسیله احتراق سوخت های گوناگون بدست می آید. بنابر این اولین اقدام برای ارتقاءانرژی حرارتی عبارتست از احتراق کامل سوخت.برای احتراق کامل دو شرط اساسی لازم است،اول :تامین هوای کافی دوم:اختلاط کامل سوخت و هوا .بنابراین مشعلی برای تامین چنین شرایطی مورد نیاز می باشد. نکته اصلی در تکنولوژی احتراق،ایجاد احتراق کامل با حداقل ،هوا می باشد. 1.1.6 نسبت هوا :نسبت هوای مرجع مقدار تمرکز اکسیژن در گازهای احتراق(درصد) نسبت هوا سوخت 1.9 - 4.9 1.1- 1.3 گاز 3.5 - 6 1.2- 1.4 نفت 4.9 - 7 1.3 - 1.5 زغال سنگ

m=A/A0 m=21/(21-O2%) m=Co2(max)/Co2% . مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 1.1.6 نسبت هوا : تعریف m=A/A0 m=21/(21-O2%) برای مینیمم کردن تلفات حرارتی احتراق لازم است: - خارج نشدن گازهای نسوخته از اگزوز - پایین آوردن دمای گازهای حاصل از احتراق m=Co2(max)/Co2% 1-تلفات حرارتی ناشی از احتراق ناقص سوخت 2- تلفات حرارتی محسوس گازهای خروجی اگزوز 3- تلفات حرارتی کل 4- نسبت هوای بهینه تلفات حرارتی کل

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی نسبت هوای استاندارد برای انواع کوره ها روش تنظیم نسبت هوا

ارتقاء انرژی در بویلرها مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 2.1.6:دمای شعله : - در حالت دمای بالای شعله ،انتقال حرارت از طریق تشعشع و کنوکسیون افزایش می یابد ودر نتیجه راندمان انتقال حرارت زیاد می شود. بای بدست آوردن دمای بالای شعله ملاحظات زیر بایستی لحاظ شود . الف- استفاده از سوخت باارزش حرارتی بالا ب- نزدیک کردن نسبت هوا به عدد یک در صورت امکان پ- کاهش بخار اتمیزه در حد امکان د- افزایش دمای هوای احتراق با حرارت باز یافتی اگزوز ه - استفاده از هوابا غنای اکسیژن بالا

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقاء انرژی حرارتی 3.1.6 مشعل ها: - استفاده از مشعل مناسب برای نوع کوره وشرایط بهره بر داری مهم واساسی است.از نقطه نظر احتراق،نکات اصلی انتخاب مشعل به شرح زیر می باشد: الف- اطمینان از ظرفیت حرارتی احتراق وطول شعله ب- ایجاد احترق کامل با نسبت هوای نزدیک به یک پ- نداشتن مشکل آلودگی ورعایت نکات ایمنی

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 6.2 تکنولوژی انتقال حرارت: مطالعه اساسی انتقال حرارت شامل کنوکسیون وتشعشع وهدایت در تجهیزات گرمایشی 1.2.6 انتقال حرارت تشعشعی

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 2.2.6 انتقال حرارت کنوکسیونی:

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3.2.6:انتقال حرارت هدایتی

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3.6 تکنولوژی جلوگیری از تلفات حرارتی : - کاهش تلفات حرارتی بسیار کسترده است .متد های مرسوم آن سه نوع است 1.3.6 کاهش تلفات حرارتی تشعشعی از سطوح خارجی کوره ها وغیره انتقال حرارت از داخل کوره به سطح بیرون آن از طریق هدایت صورت می پذیرد. لذا جنس مواد نسوز آن بایستی از مواد با ضریب هدایت حرارتی کم انتخاب شود بطوریکه مقاومت لازم را در آن دما داشته باشد. 2.3.6 کاهش ذخیره انرژی در بدنه کوره :

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3.2.6 کاهش تلفات حرارتی کوره با کنترل فشار داخل آن: 1- P1<P2 1.1-- An increase in the exhaust gas volume and a drop in the combustion gas temperature occurs. 1.2-- There is an Increase of NOx generation 1.3-- Turbulence occurs in the gas flow which makes a uniform temperature distribution in the furnace P1 2-P1>P2 2.1 --There is a decrease in the sensible heat of the exhaust gas 2.2 --There is a drop in the preheated air temperature due to P2 Ph=((20*h^2/H^2)-h)*12.9

مدیریت انرژی حرارتی وتکنولوژی ارتقائ انرژی حرارتی 3.6 :تکنولوژی باز یافت حرارت خارج شده به محیط: انواع مختلف حرارت خارج شده به محط در یک کار خانه الف- گاز های خروجی از اگزوز ب- آب داغ تخلیه شده بلودان بویلر ج- حرارت محسوس محصولات د- فشار در فرایند 1.مقادیر انرژی تلف شده در این گونه موارد به عواملی چون :دما ،حجم و فشار بستگی دارد 2.این انرژی هار ا میتوان برای گرم کردن هوا ، تولید بخاروقدرت،استفاده کرد. 3.موقع استفاده از انرژی های خارج شده به محیط مسائل نظیر خوردگی، راندمان ،ومقاومت حرارتی بایستی لحاظ شوندو انرژی باز یافتی مورد نیاز باشد. 4.استفاده از پیش گرم کن هوا مرسوم ترین روش برای باز یافت حرارت گاز های اگزوز می باشد