ORC পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমে হিট রিকভারি হিট এক্সচেঞ্জারের প্রয়োগ

1, ORC পাওয়ার জেনারেশন সিস্টেমে তাপ পুনরুদ্ধার হিট এক্সচেঞ্জারের মূল ভূমিকা
ORC সিস্টেমের মূল নীতি হল নিম্ন-গ্রেডের তাপ উৎস থেকে তাপ (যেমন শিল্প ফ্লু গ্যাস, শীতল জল এবং নিষ্কাশন বাষ্প) তাপ পুনরুদ্ধারকারী তাপ এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে জৈব কার্যকারী তরলে স্থানান্তরিত হয়। জৈব কার্যকারী তরল, তার কম ফুটন্ত বিন্দুর কারণে, নিম্ন তাপমাত্রায় উচ্চ-চাপে বাষ্পে পরিণত হতে পারে, যা টারবাইনকে ঘোরাতে এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে চালিত করে। কার্যকারী তরল, কাজ সম্পাদন করার পরে, একটি কনডেন্সার দ্বারা ঠান্ডা এবং তরল করা হয়, একটি কার্যকরী তরল পাম্প দ্বারা চাপ দেওয়া হয় এবং তারপর চক্রটি সম্পূর্ণ করতে পুনরায় তাপ পুনরুদ্ধার হিট এক্সচেঞ্জারে প্রবেশ করে।
একটি তাপ পুনরুদ্ধার হিট এক্সচেঞ্জারের মূল কাজগুলিকে তিনটি পয়েন্টে সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
দক্ষ তাপ ক্যাপচার: কম-গ্রেডের বর্জ্য তাপের পুনরুদ্ধার সর্বাধিক করুন, তাপের উত্সের দিকে তাপের ক্ষতি হ্রাস করুন এবং বর্জ্য তাপ ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করুন;
কার্যকারী তরলকে সুনির্দিষ্ট গরম করা: জৈব কার্যকারী তরলকে বাষ্পীভূত অবস্থায় গরম করা (স্যাচুরেটেড বাষ্প/সুপারহিটেড বাষ্প), কার্যকারী তরল পরামিতি (তাপমাত্রা, চাপ) প্রদান করে যা টারবাইনে কাজের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে;
সিস্টেম ম্যাচিং রেগুলেশন: তাপ উত্সের দিকে প্রবাহ এবং তাপমাত্রার ওঠানামার সাথে খাপ খাইয়ে নিন (যেমন শিল্প বর্জ্য তাপের অন্তর্বর্তী এবং পরিবর্তনশীল লোড বৈশিষ্ট্য), কার্যকরী তরল দিকে আউটপুট প্যারামিটারগুলিকে স্থিতিশীল করুন এবং ORC সিস্টেমের অবিচ্ছিন্ন এবং নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করুন৷
সহজ কথায় বলতে গেলে, তাপ পুনরুদ্ধারকারী হিট এক্সচেঞ্জার হল ORC সিস্টেমের "তাপ উৎস" এবং "ওয়ার্কিং ফ্লুইড" এর মধ্যে তাপ বিনিময় সেতু, এবং এর তাপ বিনিময় কার্যকারিতা সরাসরি ORC সিস্টেমের বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা নির্ধারণ করে (সাধারণত, ORC সিস্টেমের মোট কার্যকারিতা প্রায় 10%~25%, এবং তাপ বিনিময় কার্যকারিতা সহ তাপ এক্সচেঞ্জের কার্যকারিতা)।

2, তাপ পুনরুদ্ধার হিট এক্সচেঞ্জারের জন্য ORC সিস্টেমের বিশেষ প্রয়োজনীয়তা
ORC সিস্টেমের তাপের উৎস বেশিরভাগই কম-গ্রেড (তাপমাত্রা সাধারণত 80-350 ডিগ্রী), পরিবর্তনশীল অপারেটিং অবস্থা এবং বর্জ্য তাপযুক্ত অমেধ্য (যেমন ধূলিকণা এবং সালফারযুক্ত শিল্প ফ্লু গ্যাস, এবং স্কেলযুক্ত শীতল জল), এবং জৈব কর্মক্ষম তরলগুলি প্রায়শই কম ফুটন্ত বিন্দু, সহজে ফ্লুইড এবং কিছু কাজ করে। ক্ষয়কারী/দাহ্য। অতএব, তাপ পুনরুদ্ধারকারী হিট এক্সচেঞ্জারগুলির নকশা, উপাদান এবং গঠন ঐতিহ্যগত তাপ শক্তি হিট এক্সচেঞ্জার থেকে আলাদা। মূল প্রয়োজনীয়তাগুলি নিম্নরূপ:
1. নিম্ন-গ্রেডের তাপ বিনিময়ের সাথে খাপ খাইয়ে নিন এবং তাপ স্থানান্তর কর্মক্ষমতা বাড়ান৷
নিম্ন গ্রেডের তাপ উৎসে নিম্ন তাপমাত্রা এবং চাপ থাকে (তাপের উৎস এবং কার্যকারী তরলের মধ্যে তাপমাত্রার সামান্য পার্থক্য), দুর্বল তাপ স্থানান্তর চালিকা শক্তি, এবং সীমিত তাপ স্থানান্তর এলাকার মধ্যে দ্রুত তাপ স্থানান্তর অর্জনের জন্য তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির উচ্চ-দক্ষতা উন্নত তাপ স্থানান্তর কাঠামোর প্রয়োজন, তাপ এক্সচেঞ্জারের পরিমাণ এড়ানো এবং কম তাপ স্থানান্তর সহগ দ্বারা সৃষ্ট উচ্চ খরচ।
2. পরিবর্তনশীল অপারেটিং অবস্থা সহ্য করুন এবং তাপ উত্সের ওঠানামার সাথে খাপ খাইয়ে নিন
শিল্প বর্জ্য তাপের প্রবাহের হার এবং তাপমাত্রা (যেমন স্টিল, রাসায়নিক এবং সিমেন্ট শিল্প থেকে ফ্লু গ্যাস/বর্জ্য তাপ বাষ্প) উৎপাদন লোডের সাথে ওঠানামা করার ঝুঁকিতে থাকে (যেমন ফ্লু গ্যাসের তাপমাত্রা 150 ডিগ্রী থেকে 100 ডিগ্রী থেকে হঠাৎ কমে যাওয়া এবং প্রবাহের হার 50000m/0m/0m/0m 3 থেকে কমে যাওয়া), তাপ এক্সচেঞ্জারের কাজের অবস্থার পরিবর্তনের জন্য ভাল অভিযোজনযোগ্যতা রয়েছে। তাপ বিনিময় এলাকা সামঞ্জস্য করে এবং প্রবাহ চ্যানেল অপ্টিমাইজ করে, কার্যকারী তরল দিকে আউটপুট পরামিতিগুলির স্থায়িত্ব নিশ্চিত করা যেতে পারে।
3. জৈব কার্যকারী তরলগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে মানিয়ে নেওয়া, নিরাপত্তা এবং সামঞ্জস্যের ভারসাম্য বজায় রাখা
উপাদানের সামঞ্জস্যতা: কিছু জৈব কার্যকারী তরল (যেমন ফ্লুরোকার্বন, কিটোন এবং অ্যালকেন) উচ্চ তাপমাত্রায় ধাতুগুলিতে সামান্য ক্ষয় ঘটাতে পারে। হিট এক্সচেঞ্জারের উপাদানটি কাজের তরল (যেমন সাধারণত ব্যবহৃত 304/316 স্টেইনলেস স্টীল, টাইটানিয়াম খাদ, এবং Hastelloy ব্যবহার করে বিশেষ কাজের অবস্থার সাথে) মেলাতে হবে;
সিলিং কার্যকারিতা: জৈব কর্মক্ষম তরল উদ্বায়ীকরণের প্রবণ, এবং কাজের তরল ফুটো হওয়া রোধ করার জন্য হিট এক্সচেঞ্জারের উচ্চ সিলিং স্তর থাকা প্রয়োজন (যা কেবল তাপের ক্ষতিই করে না, তবে কার্যকারী তরলটির জ্বলনযোগ্যতা/বিষাক্ততার কারণে নিরাপত্তা দুর্ঘটনাও ঘটতে পারে);
অ্যান্টি কোকিং/স্কেলিং: স্থানীয় অতিরিক্ত গরমের সময় জৈব কাজ করা তরল ক্র্যাকিং এবং কোকিংয়ের ঝুঁকিতে থাকে। হিট এক্সচেঞ্জারকে কাজের তরল দিকে স্থানীয় উচ্চ তাপমাত্রা এড়াতে এবং অভিন্ন প্রবাহ ক্ষেত্র নিশ্চিত করতে প্রবাহ চ্যানেলের নকশাটি অপ্টিমাইজ করতে হবে।

4. তাপের উৎসের দিকের মাধ্যমের বৈশিষ্ট্যগুলির প্রতি প্রতিরোধী, দূষণ এবং ক্ষয় প্রতিরোধ করার ক্ষমতা বৃদ্ধি করে
তাপের উৎস যদি ইন্ডাস্ট্রিয়াল ফ্লু গ্যাস হয়: এতে ধুলো, সালফার এবং অ্যাসিডিক গ্যাস থাকে, হিট এক্সচেঞ্জারের ফ্লু গ্যাস সাইড পরিধান-প্রতিরোধী, কম-তাপমাত্রার ক্ষয় প্রতিরোধী, এবং পরিষ্কার করা সহজ (যেমন একটি ক্লিনিং ডিভাইস ইনস্টল করা);
যদি তাপের উৎস কম হয়-তাপমাত্রা শীতল জল/নিঃসরণ বাষ্প: স্কেলিং এবং ঘনীভবনের প্রবণ, হিট এক্সচেঞ্জারকে স্কেলিং এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্ষয় প্রতিরোধী হতে হবে;
যদি তাপের উৎস বেশি হয়-তাপমাত্রা গলিত লবণ/তাপ স্থানান্তর তেল (পরোক্ষ তাপ বিনিময় ORC সিস্টেম): এটিকে উচ্চ-তাপমাত্রার মিডিয়ার তাপীয় শক সহ্য করতে হবে এবং উপাদানটির ভাল উচ্চ-তাপমাত্রা শক্তি আছে।
5. কমপ্যাক্ট, কম-খরচ, ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত
ওআরসি সিস্টেমগুলি বেশিরভাগই বিতরণ করা বিদ্যুৎ উৎপাদন (যেমন শিল্প বর্জ্য তাপ উত্পাদন পয়েন্টের কাছাকাছি অবস্থিত), সীমিত সাইটে স্থান সহ, কমপ্যাক্ট হিট এক্সচেঞ্জার কাঠামো, ছোট আয়তন এবং হালকা ওজন প্রয়োজন; একই সময়ে, ORC সিস্টেমের লাভজনকতা বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধারের অর্থনীতির উপর নির্ভর করে এবং তাপ এক্সচেঞ্জারকে উত্পাদন এবং অপারেশন রক্ষণাবেক্ষণের খরচ নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
6. তাপ মিলন এবং তাপ স্থানান্তর মেলে তাপমাত্রা অর্জন
ওআরসি সিস্টেমে জৈব কাজের তরল গরম করার প্রক্রিয়াটি প্রিহিটিং বিভাগ, বাষ্পীভবন বিভাগ এবং সুপারহিটিং বিভাগে বিভক্ত (কিছু সিস্টেমে সুপারহিটিং বিভাগ নেই)। তাপের উৎসের দিকে তাপ প্রকাশকেও সংবেদনশীল তাপ বিভাগে এবং ঘনীভবন বিভাগে বিভক্ত করা হয়। এটি প্রয়োজনীয় যে তাপ এক্সচেঞ্জারের ফ্লো চ্যানেল ডিজাইনটি তাপমাত্রার সাথে মিলিত তাপ স্থানান্তর অর্জন করে, "বড় তাপমাত্রার পার্থক্য এবং ছোট প্রবাহ হার" সহ অকার্যকর তাপ স্থানান্তর এড়াতে, তাপ দক্ষতা (কার্যকর শক্তি ব্যবহারের হার) উন্নত করে এবং তাপীয় ক্ষতি হ্রাস করে।

ORC সিস্টেমের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য, তাপ পুনরুদ্ধার হিট এক্সচেঞ্জারের নকশাটি চারটি মূল দিকের চারপাশে ঘুরতে হবে: তাপ স্থানান্তর দক্ষতা, বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থার সাথে অভিযোজনযোগ্যতা, ফাউলিং প্রতিরোধ এবং খরচ নিয়ন্ত্রণ। মূল নকশা এবং অপ্টিমাইজেশান পয়েন্টগুলি নিম্নরূপ:

1. ফ্লো চ্যানেল এবং হিট এক্সচেঞ্জ স্ট্রাকচার অপ্টিমাইজেশান
তাপমাত্রা এবং চাপের সর্বোচ্চ ব্যবহার এবং তাপ বিনিময় কার্যকারিতা উন্নত করতে কাউন্টার-বর্তমান তাপ বিনিময় (তাপের উত্স এবং বিপরীত দিকে কার্যকরী তরল প্রবাহ) নিয়োগ করুন (কাউন্টারের গড় তাপমাত্রা এবং চাপ-বর্তমান তাপ বিনিময় সহ-বর্তমান তাপ বিনিময়ের তুলনায় 30%~50% বেশি);
কাজের তরল দিকে চাঙ্গা তাপ স্থানান্তর টিউব (যেমন থ্রেডেড টিউব, ঢেউতোলা টিউব এবং মাইক্রোফিনড টিউব) ব্যবহার করুন এবং উভয় দিকের তাপ স্থানান্তর সুবিধার উন্নতির জন্য তাপ উৎসের দিকে (ফ্লু গ্যাস) উচ্চ দক্ষতার পাখনা (যেমন ঢেউতোলা পাখনা এবং স্লটেড ফিন) ব্যবহার করুন;
স্থানীয় মৃত অঞ্চল এবং প্রবাহের বিচ্যুতি এড়াতে এবং স্থানীয় কোকিং, স্কেলিং এবং অতিরিক্ত উত্তাপ রোধ করে, হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্যে মাধ্যমের একটি অভিন্ন প্রবাহ ক্ষেত্র নিশ্চিত করতে ফ্লো চ্যানেল বিতরণ অপ্টিমাইজ করুন।

2. সুনির্দিষ্ট উপাদান নির্বাচন
তাপ উৎস মাঝারি, জৈব কাজ তরল, এবং অপারেটিং তাপমাত্রা/চাপের উপর ভিত্তি করে, মূল উপাদান নির্বাচন রেফারেন্স নিম্নরূপ:
সাধারণ অপারেটিং অবস্থা (কাজের তরল হল R245fa বা R1233zd, তাপের উৎস হল পরিষ্কার ফ্লু গ্যাস/কুলিং ওয়াটার, তাপমাত্রা<200℃):304 stainless steel;
ক্ষয়কারী মিডিয়া (ফ্লু গ্যাসে সালফার থাকে, কার্যকারী তরল ক্ষয়কারী কেটোনস, তাপমাত্রা 200~300 ডিগ্রি):** 316L স্টেইনলেস স্টিল;
অত্যন্ত ক্ষয়কারী অপারেটিং অবস্থা (উচ্চ-তাপমাত্রা অ্যাসিডিক ফ্লু গ্যাস, বিশেষ কার্যকরী তরল): টাইটানিয়াম খাদ, হ্যাস্টেলয় C276;
High-temperature heat source (temperature >300 ডিগ্রি, যেমন উচ্চ-তাপমাত্রা প্রক্রিয়া বর্জ্য তাপ): তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত (যেমন 15CrMoG, P91)

3. অ্যান্টি-ফাউলিং এবং ডাস্ট রিমুভাল ডিজাইন
ধূলিকণা এবং স্কেল ধারণকারী তাপ উত্সগুলির জন্য, তাপ এক্সচেঞ্জারগুলিকে অবশ্যই তাপ বিনিময় পৃষ্ঠে স্কেল বিল্ডআপ রোধ করতে অ্যান্টি-ফাউলিং/ধুলো অপসারণ ডিভাইসগুলিকে একীভূত করতে হবে, যা তাপ স্থানান্তর সহগকে হ্রাস করতে পারে (স্কেলিংয়ের পরে তাপ স্থানান্তর সহগ 50% এর বেশি হ্রাস পেতে পারে):
ফ্লু গ্যাস সাইড: ধুলো জমা কমানোর সাথে সাথে তাপ স্থানান্তর নিশ্চিত করতে ফ্লু গ্যাসের বেগ (সাধারণত 10~15m/s এ নিয়ন্ত্রিত) অপ্টিমাইজ করতে সোনিক সট ব্লোয়ার, পালস সট ব্লোয়ার এবং স্ক্র্যাপার সট রিমুভার ইনস্টল করুন;
Liquid side: Employ online chemical cleaning devices and electrostatic descaling devices, with flow channels designed for high flow rates (>1.5m/s) স্কেল গঠন বাধা দিতে.