January 28, 2014 2:39 PM
دهمین نمایشگاه بین المللی انرژی کیش
سیستم مدیریت بازگشت کندانس
سیستم مدیریت بازگشت کندانس
Condensate Recovery Management System
موضوع بازیافت کندانس از تله بخارهای با خروجی اتمسفریک از مواردی است که صنایع با توجه به قیمت روزافزون انرژی و لزوم بهینه سازی سیستم های بخار، به عنوان یکی از مهم ترین سیستم های توزیع در واحدهای صنعتی، مورد توجه قرار داده اند. بنابراین در راستای بهینه سازی و اصلاح مصرف انرژی، لزوم تغییرات در طراحی اولیه خطوط توزیع بخار و کندانس تأسیسات صنعتی و پالایشگاهی با رعایت استانداردهای جدید به منظور بازیافت خروجی اتمسفریک تلههای بخار که حامل انرژی گرمایی زیاد و البته شامل آب فرآوری شده نیز هستند، ضروری است؛ بدین ترتیب که کندانس و انرژی گرمایی آن بازیافت شده و به سیستم بخار بازگردد.
مطالعات آرمان تامین بهسو نشان می دهد که با ایجاد سیستم بازگشت کندانس مصرف انرژی به شکل چشمگیری کاهش می یابد و البته در پی کاهش میزان سوخت مصرفی دیگهای بخار، میزان آلاینده های زیست محیطی نیز کاهش می یابد.
ضرورت ایجاد سیستم مدیریت بازگشت کندانس:
بنابراین در صورت عدم انجام ممیزی تله بخارهای با خروجی اتمسفریک و بررسی امکان بازیافت کندانس از این تله ها، همواره مقدار قابل توجهی اتلافات نقدی بر سیستم توزیع بخار تحمیل میگردد. این اتلافات ناشی از اتلاف مستقیم انرژی است که از اتلاف کندانس با دمای بالا اتفاق می افتد. همچنین خود کندانس در حقیقت آب فرآوری شده بویلر است که برای فرآوری آن هزینه صرف شده است و این هزینه در مقیاس صنعتی قابل توجه خواهد بود. از طرف دیگر در صورت عدم وجود چنین سیستم مدیریتی کارآیی سیستم نه تنها بهینه نخواهد بود بلکه مشکلات ایمنی مربوط به خروج کندانس مربوط به خطوط فشار بالا را همواره بایستی در نظر داشت.
انتظارات از پروژه:
بعد از انجام پروژه انتظار می رود که کارآیی سیستم بخار افزایش یابد، هزینه های مربوط به اتلافات انرژی و آب فرآوری شده کاهش یابد و همچنین ضریب ایمنی سیستم نیز به حد قابل قبولی برسد.
اهداف و نتایج پروژه:
اهداف (Objectives) یک پروژه با نتایج (Deliverables) آن پروژه متفاوت است. اهداف یک پروژه به مواردی گفته می شود که به واسطه حصول نتایج پروژه در مراحل مختلف پروژه (Milestones) حاصل میشوند.
اهداف انجام چنین پروژهای برای ایجاد سیستم مدیریت بازگشت کندانس عبارت است از:
1) شناسایی اتلافات حرارتی و جرمی مربوط به کندانس خروجی از تمامی تله بخارهای اتمسفریک بازدید شده؛
2) اولویت بندی تله بخارهای با خروجی اتمسفریک بازدید شده به منظور بازیافت کندانس خروجی آنها؛
3) ارائه راه حل برای از بین بردن اتلافات حرارتی و جرمی کندانس از این تله بخارها بر اساس اولویتبندی در بازیافت کندانس خروجی آنها.
همچنین نتایج این پروژه عبارت خواهند بود از:
1) شناسایی و به روزرسانی نقشه های طراحی و جانمایی و شرایط کاری تله های بخار با خروجی اتمسفریک.
2) تحلیل نتایج و برآورد اتلافات حاضر ناشی از عدم بازیافت کندانس از این تله بخارها.
3) ارائه راه حل برای جلوگیری از اتلافات فوق به وسیله ارائه پیشنهادهای فنی، که شامل نقشه های اولیه برای خطوط بازگشت کندانس و تجهیزات مرتبط با آن است.
محاسبه میزان انرژی و هزینه قابل بازیافت:
برای ارائه یک برآورد از میزان انرژی قابل بازیافت که از بازیافت کندانس حاصل می شود. واحدی به عنوان نمونه ارائه میگردد. این واحد، واحد تولید پلیپروپیلن (Polypropylene) یکی از پتروشیمی های کشور است که به مطالعه و بررسی سیستم بازگشت کندانس در آن پرداخته شده است.
جدول زیر مقدار انرژی قابل بازیافت ایده آل در صورت وجود سیستم کندانس را نشان می دهد:
Pressure (bar g) | Total Condensate Rate (kg/hr) | Enthalpy hg(kJ/kg) | Enthalpy hf(kJ/kg) | Total Energy(kJ/hr) | Ideal Recoverable Energy(kJ/hr) | Ideal Percentage of Recoverable Energy |
55 | 2273 | 2788 | 1598 | 6337124 | 3632254 | 57.32 |
16 | 5375 | 2795 | 872 | 15023125 | 4687000 | 31.20 |
4 | 4056 | 2771 | 732 | 11239176 | 2968992 | 26.42 |
جدول 1 نشاندهنده مقدار ایدهآل انرژی قابل بازیافت از کندانس خروجی از تله بخارهای اتمسفریک است؛ این در حالی است که کندانس خروجی از تله بخارها به منظور بازیافت بایستی وارد سطح فشاری پایین تری از سطح فشار لوله بخار شوند. به عبارتی سطح فشاری لوله های کندانس همواره یک پله پایین تر از سطح فشار لوله های بخار است و این به این مفهوم است که لوله های کندانس حامل انرژی کم تر و در نتیجه انتالپی پایین تری هستند. جدول 2 مقدار کندانس خروجی به اتمسفر و میزان واقعی انرژی قابل بازیافت را ارائه می دهد:
Pressure (bar g) | Total Condensate Rate (kg/hr) | Enthalpy hg(kJ/kg) | Enthalpy hf(kJ/kg) | Total Energy(kJ/hr) | Ideal Recoverable Energy(kJ/hr) | Ideal Percentage of Recoverable Energy |
16 | 2273 | 2795 | 872 | 6353035 | 1982056 | 31.20 |
4 | 5375 | 2748 | 640 | 14770500 | 3440000 | 23.29 |
1.8 | 4056 | 2722 | 552 | 11040432 | 2238912 | 20.28 |
در پایان به میزان هزینه قابل بازیافت برای این واحد نمونه می پردازیم. جدول زیر میزان این هزینه را مشخص می کند.
مقدار انرژی قابل بازیافت (kJ/Year) | مقدار آب قابل بازیافت (kg/year) | قیمت گاز (Rial/m3) | قیمت آب (Rial/kg) | اتلاف هزینه سالانه(Rial) |
64352131200 | 98313600 | 850 | 20 | 3,333,754,788 |
جدول فوق نشان می دهد که با وجود چنین سیستمی چه هزینه هنگفتی در سال قابل بازیافت است.