150–180 °C ขึ้นไป
อากาศร้อนสำหรับชานอ้อย ~50 % ความชื้น
หม้อไอน้ำ · อุปกรณ์นำความร้อนกลับ · ผลิตที่สมุทรสาคร
แอร์พรีฮีตเตอร์ (Air Preheater: APH): อากาศร้อนสำหรับเชื้อเพลิงชื้น
แอร์พรีฮีตเตอร์ (Air Preheater: APH) คือพื้นผิวแลกความร้อนสุดท้ายของเส้นทางก๊าซ ถ่ายความร้อนที่เหลือจากก๊าซปล่องให้อากาศเผาไหม้ — บนชานอ้อยความชื้นราว 50 % อากาศร้อน 150–180 °C ขึ้นไปไม่ใช่แค่เรื่องประสิทธิภาพ แต่คือสิ่งที่ทำให้เชื้อเพลิงแห้งพอจะติดไฟนิ่งบนตะกรับ กติกาเดิมใช้ได้: ลดปล่องทุก ~20 °C ≈ +1 จุดเปอร์เซ็นต์
ลดปล่อง ~20 °C ≈ ประสิทธิภาพ +1 pp
กติกาเลขคณิตหลัก
6–12 % ของอัตราการไหลก๊าซ
การรั่วของแบบ regenerative
115–140 °C (เชื้อเพลิงมีกำมะถัน)
จุดน้ำค้างกรด
01 — หน้าที่และตำแหน่ง
แอร์พรีฮีตเตอร์ทำอะไร และทำไมเชื้อเพลิงชื้นเผาไม่ได้ถ้าไม่มีมัน
APH ปิดท้ายชุดนำความร้อนกลับ — และบนชานอ้อยมันคืออุปกรณ์การเผาไหม้ ไม่ใช่แค่อุปกรณ์ประสิทธิภาพ
แอร์พรีฮีตเตอร์ (Air Preheater ตัวย่อ APH) อยู่ท้ายสุดของเส้นทางก๊าซปล่อง ถัดจากอีโคโนไมเซอร์ ถ่ายความร้อนที่ยังเก็บคืนได้จากก๊าซให้อากาศเผาไหม้ เลขคณิตประสิทธิภาพเหมือนพื้นผิวท้ายหม้อไอน้ำทุกตัว: ลดอุณหภูมิปล่องทุก ~20 °C คืนประสิทธิภาพหม้อไอน้ำราว 1 จุดเปอร์เซ็นต์ (ดูภาพรวมที่ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ) แต่บนชีวมวลความชื้นสูง APH ทำงานสองหน้า: ชานอ้อยเข้าตะกรับที่ความชื้นราว 50 % ค่าความร้อน LHV เพียง 7.2–7.5 MJ/kg — อากาศร้อน 150–180 °C ขึ้นไปคือสิ่งที่อบเชื้อเพลิงให้แห้งระหว่างลอยตัว ตรึงการติดไฟบนตะกรับ และคุมการเผาไหม้ให้นิ่งเมื่อความชื้นเชื้อเพลิงแกว่งหลังฝนตกหรือหลังหีบหยุด
APH ที่เล็กเกินไปหรือรั่ว จะแสดงอาการแรกเป็นสภาพเตาไม่นิ่งและคาร์บอนไม่เผาไหม้ที่ไต่ขึ้น — อาการสูญเสียความร้อนปล่องมาทีหลัง อุณหภูมิก๊าซขาออกของ APH ยังกำหนดเงื่อนไขทางเข้าของชุดดักฝุ่นและพัดลมดูดทั้งหมดที่ตามมา จึงต้องออกแบบเป็นส่วนหนึ่งของช่องก๊าซท้ายทั้งชุด ไม่ใช่กล่องอิสระ
02 — เลือกชนิด
APH แบบ tubular กับ regenerative ต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหน?
Tubular (recuperative) ไม่มีการรั่วอากาศเข้าก๊าซโดยการออกแบบ และช่องก๊าซตรงทำความสะอาดได้ — เหมาะกับก๊าซชีวมวลฝุ่นสูงขัดสี โทษของมันคือขนาดใหญ่ ส่วน regenerative (โรตารี แบบ Ljungström) กะทัดรัดสำหรับงานระดับโรงไฟฟ้าใหญ่ แต่รั่วข้ามซีลรัศมีและแกน 6–12 % ของอัตราการไหลก๊าซ — ภาระที่พัดลมต้องแบกตลอดอายุเครื่อง
| พารามิเตอร์ | Tubular (recuperative) | Regenerative (โรตารี) |
|---|---|---|
| การรั่วอากาศเข้าก๊าซ | ≈ 0 % โดยการออกแบบ | 6–12 % ของอัตราการไหลก๊าซ |
| ความเหมาะกับเถ้าขัดสี (ชานอ้อย/แกลบ) | ดี — ช่องก๊าซตรง เป่าเขม่าและเปลี่ยนท่อได้ | อ่อนไหว — องค์ประกอบเก็บความร้อนอุดตันและสึก |
| ขนาด/พื้นที่ | ใหญ่กว่าเมื่อภาระเท่ากัน | กะทัดรัด — จุดขายหลักของมัน |
| ผลต่อพัดลม | ตามความดันตกปกติ | แบกปริมาตรรั่วเพิ่ม: ความดันตก ×1.21, กำลัง ×1.33 ที่รั่ว 10 % |
| ผลต่อการควบคุมการเผาไหม้ | ไม่รบกวน | อากาศรั่วเจือจางก๊าซ บิดการควบคุมด้วยค่า O₂ |
| งานที่แอร์โรว์แนะนำ | ค่าเริ่มต้นสำหรับงานหม้อไอน้ำชีวมวล | คงไว้เมื่อมีอยู่แล้ว — ซ่อมซีลแทนการเปลี่ยนทิ้ง |
ตัวเลขการรั่วสมควรได้เลขคณิต ไม่ใช่การยักไหล่: ใช้ฐานการออกแบบ 60 t/h ที่ก๊าซ ~117,000 Nm³/h และพัดลมดูดกินราว 300 kW การรั่ว 10 % หมายถึงพัดลมแบกปริมาตรเพิ่ม 10 % ผ่านความต้านทานเส้นทางก๊าซคงเดิม: ความดันตกแปรตามกำลังสองของอัตราการไหล (×1.21) และกำลังพัดลมตามกำลังสาม (×1.33) — กำลังต่อเนื่องเพิ่มราว 100 kW ยังไม่รวมภาระพัดลมอัดอากาศที่ดันลมรั่วนั้นเข้าระบบแต่แรก (ฐานการออกแบบ — การคำนวณประกอบ ไม่ใช่การรับประกัน) ใน APH แบบ tubular ก๊าซปกติวิ่งในท่อแนวตั้ง อากาศไหลขวางภายนอก ปลายท่อทางเข้าใส่ ferrule กันสึกช่วง 150–300 mm แรกที่เจ็ตก๊าซกระแทก เพราะเถ้าแกลบเป็นซิลิกาอสัณฐาน 85–90 % ขัดสีจริงจัง
03 — ปลายเย็นและจุดน้ำค้างกรด
ทำไมปลายเย็นของ APH จึงผุ ทั้งที่ก๊าซยังร้อนกว่าจุดน้ำค้างกรด?
เพราะอุณหภูมิโลหะท่อไม่ใช่ค่าเฉลี่ยของก๊าซกับอากาศ — มันคือค่าเฉลี่ยถ่วงด้วยสัมประสิทธิ์ฟิล์ม Tm ≈ (hgTg + haTa)/(hg + ha) และฝั่งอากาศเย็นดึงโลหะเข้าหาตัว: ก๊าซ 150 °C เหนืออากาศ 35 °C วางโลหะต่ำกว่าจุดน้ำค้างกรด 120 °C ได้
ที่มุมเย็นของ APH — ก๊าซเย็นสุดเจออากาศเย็นสุด — สัมประสิทธิ์ฟิล์มฝั่งอากาศไหลขวางเทียบเท่าหรือสูงกว่าฝั่งก๊าซ การถ่วงน้ำหนักจึงลากโลหะลงต่ำกว่าค่าเฉลี่ยเลขคณิตมาก การประเมินโลหะปลายเย็นด้วยค่าเฉลี่ยเลขคณิต — ทางลัดที่พบบ่อย — สูงเกินจริง 15–30 °C และคือรากของความเสียหายปลายเย็นที่ "อธิบายไม่ได้" จำนวนมาก จุดน้ำค้างกรดเองกำหนดโดยกำมะถันในเชื้อเพลิง: SO₃ รวมกับไอน้ำเป็นกรดซัลฟิวริก จุดน้ำค้างราว 115–140 °C สำหรับน้ำมัน ถ่านหิน และการเผาผสม ลดลงเข้าหาจุดน้ำค้างน้ำ (60–70 °C บนก๊าซชีวมวลเปียก) สำหรับเชื้อเพลิงกำมะถันเกือบศูนย์ ใต้จุดน้ำค้าง กรดที่ควบแน่นกัดเหล็กกล้าคาร์บอนระดับมิลลิเมตรต่อปี และเชื่อมเถ้าเป็นคราบแข็ง
มาตรการตามลำดับความเหมาะสม: ยกโลหะปลายเย็นให้อยู่เหนือจุดน้ำค้าง (คอยล์ไอน้ำอุ่นอากาศ SCAH, บายพาสอากาศ, ยกอุณหภูมิอากาศเข้าออกแบบ), ใช้เหล็กทนบรรยากาศ (Corten-type) หรือท่อเคลือบที่บล็อกปลายเย็น และทำบล็อกปลายเย็นเป็นโมดูลยึดสลักถอดเปลี่ยนแยกได้ — ยอมให้สึกโดยตั้งใจ แล้วเปลี่ยนเฉพาะบล็อก บริษัท แอร์โรว์ เอ็นเนอร์ยี่ จำกัด แปรรูปบล็อก APH แบบ tubular มัดท่อทดแทน และโมดูล SCAH ที่โรงงานสมุทรสาคร ตามแนวปฏิบัติ ASME Section I / ASME IX / JIS โดยงาน retrofit มักจับคู่ APH กับอีโคโนไมเซอร์ให้สองพื้นผิวแบ่งความร้อนถูกต้อง: อีโคโนไมเซอร์พาก๊าซลงถึงอุณหภูมิทางเข้า APH ที่ยังรักษาปลายเย็นเหนือจุดน้ำค้าง แทนที่ต่างฝ่ายต่างถูกคำนวณขนาดแยกแล้วแย่งช่วง 40 °C เดียวกัน รายละเอียดการออกแบบ SCAH กันค้อนน้ำและซองวัสดุครบชุด อ่านหน้าวิศวกรรมฉบับเต็ม (ภาษาอังกฤษ) หรือส่งข้อมูลที่หน้าติดต่อและขอใบเสนอราคา
FAQ
คำถามทางวิศวกรรม พร้อมคำตอบ
แอร์พรีฮีตเตอร์ (APH) คืออะไร ทำหน้าที่อะไร?
APH คือเครื่องแลกความร้อนตัวสุดท้ายในเส้นทางก๊าซ ต่อจากอีโคโนไมเซอร์ ถ่ายความร้อนที่เหลือจากก๊าซปล่องให้อากาศเผาไหม้ ทุก ~20 °C ของอุณหภูมิปล่องที่ลดลงคืนประสิทธิภาพราว 1 จุดเปอร์เซ็นต์ และบนเชื้อเพลิงชื้นอย่างชานอ้อย อากาศร้อนยังเป็นตัวอบแห้งเชื้อเพลิงและตรึงการติดไฟบนตะกรับ
ควรเลือก APH แบบ tubular หรือ regenerative?
งานหม้อไอน้ำชีวมวลทั่วไป ค่าเริ่มต้นคือ tubular: การรั่วอากาศเข้าก๊าซเป็นศูนย์โดยการออกแบบ และช่องก๊าซตรงทำความสะอาดได้บนเถ้าขัดสี ส่วน regenerative กะทัดรัดกว่าแต่รั่วข้ามซีล 6–12 % ของอัตราการไหล — ภาระที่พัดลมต้องแบกตลอดไป โดยกำลังพัดลมแปรตามกำลังสามของอัตราการไหล
ทำไมปลายเย็นของ APH จึงผุทั้งที่ก๊าซยังร้อนกว่าจุดน้ำค้างกรด?
เพราะอุณหภูมิโลหะท่อไม่ใช่ค่าเฉลี่ยของก๊าซกับอากาศ แต่เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงด้วยสัมประสิทธิ์ฟิล์มทั้งสองฝั่ง ซึ่งฝั่งอากาศเย็นดึงโลหะลงต่ำ: ก๊าซ 150 °C เหนืออากาศ 35 °C วางโลหะต่ำกว่าจุดน้ำค้างกรด 120 °C ได้สบาย การประเมินด้วยค่าเฉลี่ยเลขคณิตจึงสูงเกินจริง 15–30 °C
ทำไมหม้อไอน้ำชานอ้อยขาดอากาศร้อนไม่ได้?
ชานอ้อยเข้าตะกรับที่ความชื้นราว 50 % ค่าความร้อน LHV เพียง 7.2–7.5 MJ/kg อากาศร้อน 150–180 °C ขึ้นไปคือสิ่งที่อบเชื้อเพลิงให้แห้งระหว่างลอย ตรึงการติดไฟ และคุมการเผาไหม้ให้นิ่งเมื่อความชื้นแกว่งหลังฝนตก APH ที่เล็กเกินหรือรั่วจะแสดงอาการเป็นเตาไม่นิ่งและคาร์บอนไม่เผาไหม้พุ่งก่อนอาการประสิทธิภาพตก
ส่งข้อมูลโรงงานของคุณ
เชื้อเพลิง กำลังการผลิตหม้อไอน้ำ อัตราการไหลของแก๊ส ค่าฝุ่นปัจจุบัน และค่ามาตรฐานที่ต้องผ่าน — วิศวกร Arrow ตอบกลับด้วยผลประเมินทางเทคนิค