הגבר נצילות ושיפור איכויות הקיטור (Desuperheater)

מרווה הקיטור (Desuperheater) ומעקף הטורבינה מתוכנן לבצע מספר פעולות בו זמנית:

(א) הפחתת לחץ הקיטור.

(ב) הורדת עומס הרעש.

(ג) הורדת טמפרטורת הקיטור מהנקודה השחונה אל הרוויה.

שימוש עיקרי נוסף במרווה הקיטור הוא בהגנה על טורבינות המשמשות להפקת אנרגיה חשמלית בשימוש המוגדר כ- Turbine By pass, שהוא תהליך הסטת ספיקת הקיטור והטייתה מלהבי הטורבינה, תוך הדמיית העומס התרמי ועיבויו. הטורבינה מאיטה את קצב הסל”ד עד לעצירה מוחלטת ללא הפעלת כוחות מכאניים העלולים להפר את האיזון הצירי.

הורדת טמפרטורת קיטור שחון נחוצה לצורך הגברת נצילות החזק החום, והרחבת השימוש עם מעבר להפקת אנרגיה בתחנת הכוח גם לשימושי החלפת חום בתהליכים אחרים.

מרווה הקיטור יפחית את טמפרטורת הקיטור השחון עד הגעתו כמעט לנקודת הרוויה. סמיכות טמפרטורת הקיטור לנקודת ההרוויה (Saturation) מאפשרת מעבר חום אופטימאלי, ובכך מובילה חיסכון ניכר של אנרגיה.

לחץ מי הקירור המוזרקים לתוככי הקיטור בשיטות השונות אותן נמנה בהמשך מחויב להיות גבוה יותר מלחץ הקיטור בכ- 3.5אט”מ.

קיימות מספר שיטות להגבר נצילות הקיטור, ואנו נדגיש את העיקריות שבניהן:

  1. Spray Type
  2. Venturi Type
  3. Ejector Type

1. Spray Type

אפקטיביות שיטת ההזרקה והערפול מיושמת כאשר לחץ הקיטור וסיפקתו קבועים. מי הקירור מוזרקים לתוככי הקיטור השחון דרך דיזה (Nozzle ), המערפלת את המים לרסיסים זעירים. רסיסים אלה משנים את מצב הצבירה מנוזל לגז במצב רתיחה. כמות האנרגיה הדרושה למעבר בין מצבי הצבירה גורמת לירידת טמפרטורת השיחון והמרתה לקיטור רווי.

 

2. Venturi Type

שיטת ה- Venturi מנצלת את מהירות הקיטור הזורם לצורך פיזור וערפול מי הקירור, ובאופן זה מגביר את נצילותו באופן משמעותי.

מי הקירור מוזרקים למכשיר לאחר שחוממו חימום מוקדם, ומובלים לאחר מכן לתוככי פרופיל ה- Venturi דרך מבוך חרירים הגורם לערפולם ולערבוב המושלם הגורם ולהורדת טמפרטורת הקיטור אל טמפרטורת ה-Saturated . תהליך זה מגביר במידה ניכרת את הנצילות.

3. Ejector type.

עיקרון פעולה זה מאפשר את הורדת טמפרטורת הקיטור בספיקה משתנית וביחס נצילות גבוה.

התכנון האמור משתמש בכמות קטנה של קיטור שחון ובלחץ גבוה המעורבב יחד עם תרסיס מי הקירור.

ירידת לחץ הקיטור תגרום לגידול בנפחו, ותוך כדי כך משנים מי הקירור את מצב צבירתם ומעורפלים אל תוככי תא הערבוב, ובהמשך אל צנרת התהליך כקיטור רווי.

שיטת ההרוויה הנפוצה ביותר הינה שיטת ה-Spray Nozzle . לחץ מי הקירור המוזרקים לתוככי הקיטור מחויב להיות גבוה מעל לחץ הקיטור בכ 3.5-אט”מ .

שיטה זו מוגדרת בשני אופנים: (א) Fixed Nozzleו(ב) Variable Nozzle

 

Fixed Nozzle

שיטת פעולה זו מושתתת על דיזת ערפול קבועה ללא חלקים נעים, המותקנת במרכז צינור אספקת הקיטור, כמובא בשרטוט המצורף. בקרת ספיקת מי הקירור מושגת באמצעות שסתום בקרה חיצוני

מערכת התזת המים דרך ה- Spray Nozzle Water מסופקת כמערכת בקרת לחץ וספיקה

תוך מניעת היווצרותם של תנאי קוויטציה על-ידי מגוון שסתומי בקרה, החל מ- 21000 בתחום הלחצים הנמוך, ועד לשסתום רב דרגתי מסוג LincolnLog כמונע קוויטציה.

סדרת Smart Positioners SVI1.07 וכן Svi2 AP:

סדרה זו מאפשרת תקשורת והעברת נתוני מערכת הבקרה אל מרווה הקיטור במינימום חיכוך, תוך אפשרות הפקת דוח מצב מערכת ההרוויה בזמן אמת.

Variable Nozzle

חברת Dresser Masoneilan פיתחה מרווה קיטור ומעקף הטורבינה Steamform, המייצג טכנולוגיה הנשענת על ניסיון רב של מעל ל- 15 שנות פעילות בתחום כ-State of the Art. מעקף הטורבינה כולל פרופיל זרימה מיוחד של צנרת היציאה, המאפשר את קיצורה של צנרת מורד הזרם ואת נקודת המדידה של טמפרטורת הקיטור. מבנה מיוחד זה מונע את היווצרותם של המאמצים התרמיים באמצעות הולכתם מכיוון היציאה לעבר מרכז מכלול השסתום. תכנון הנדסי של Low Noise V-LOG, שהוא מכלול הפחתת הרעשים, מונע היווצרותם של רעידות הנובעות ממהירות זרימה על קוליות של הקיטור בנקודת הזרקת המים, ומסייע להורדת הטמפרטורה.

על מוצר זה נרחיב את היריעה במאמר הבא.

 

בדבר פרטים נוספים ניתן לפנות לשמואל לסמן, בטלפון: 054-9260306