انواع سوخت گاز دیگ بخار

در این مقاله انواع سوخت گاز دیگ بخار را مورد بررسی قرار میدهیم انواع سوخت گاز بویلر صنعتی بخار عبارتند از:

• سوخت گاز طبیعی
• سوخت گاز LPG
• سوخت گازی مایع
• سوخت هیدروژن
• سوخت گوارنده
• سوخت گاز گورستان زباله

سوخت گاز دیگ بخار از نوع گاز طبیعی

سوخت گاز دیگ بخار از نوع گاز طبیعی اکثرا متان ۴CH به همراه مقادیری از سایر گازهای قابل اشتعال، اکسیژن، دی اکسید کربن و نیتروژن است. یک آنالیز حجمی خاص نشانگر ۹۶٫۵۳ درصد متان، ۲٫۳۸ درصد اتان، ۰٫۱۸ درصد پروپان، ۰٫۰۲ درصد ایزوبوتان، ۰٫۷۷ درصد دی اکسید کربن و ۰٫۱۲ درصد نیتروژن است. محتویات گاز بسته به چاه استخراج شده از آن تغییر می کند. وقتی بویلر صنعتی بخار با اکسیژن کنترل شده کار می کند تا هوای اضافی کم تری وارد شود، این کنترل ها نیاز سوخت و هوای گاز تغذیه شده را برآورده می کنند. سوخت گاز دیگ بخار از نوع گاز طبیعی داخلی دارای ارزش حرارتی بالاتر به میزات ۲۳٫۱۶۵Btu/lb است . برای احتراق آن نیاز به ۱۱٫۴۸ht3  هوا به ازای هر فوت مکعب گاز است.

سوخت گاز دیگ بخار از نوع LPG

سوخت گاز دیگ بخار از نوع LPG  یا سوخت گازی مایع اصولا پروپان یا بوتان است که پروپان رایج ترین است و  به صورت مایع تحت فشار حمل و نقل میشود. آنها خواص اشتعال پاک گاز را با خواص حمل و نقل نفت ترکیب می کنند اما با هزینه بیشتر. در بویلر خانه هایی که سوخت گاز دیگ بخار از نوع LPG مصرف می کنند معمولا به عنوان سوخت دیگ بخار جایگزین برای گاز طبیعی غیرقابل صرف نظر است. پروپان میتواند با نسبتهای مناسب با هوا ترکیب شده و در شعله های گاز طبیعی بدون تغییر تنظیمات آن سوزانده شود. پروپان دارای ارزش حرارتی خیلی بالاتر حدود Btu/lb   ۲۱٫۵۲۳استکه نیازمند ۲۸٫۷۸ft3 برای سوزاندن هر ft3 گاز می باشد. توجه کنید که هوای مورد نیاز به ازای هر میلیون Btu تقریبا برای همه گازها یکسان است.

تاسیسات بسیار بزرگ برای استفاده از سوخت گاز دیگ بخار از نوع LPG میتوانند گرمای کافی در مخزن برای تبدیل مایع به بخار جذب کنند. تاسیسات عظیم نیازمند تبخیر کننده اند که انرژی تبخیر جریان مایع برای مصرف در بویلر صنعتی بخار را تامین میکند. پروپان در دمای جو چگالیده میشود. بوتان در فشار ۱۷psig چگالیده میشود. در یک روز بسیار سرد، بوتان تبخیر نمی شود. اکثر تاسیسات نیازمند تبخیرکننده هستند. بوتان دارای ارزش حرارتی بالاتر حدود ۲۱٫۴۴۴Btu/lb بوده و نیازمند ۳۷٫۵۷ft3 هوا به ازای هر ft3 گاز می باشد که معادلBtu 106 هوا ۱۸۴٫۶۴ft3 است.

سوخت گاز دیگ بخار از نوع هیدروژن

مسلما اخیرا در مورد سوخت هیدروژن بسیار شنیده اید زیرا سوخت اصلی سلول های سوختی است که در شاتل های فضایی برای تولید برق و آب به کار می رود. اکنون میتوانید تصور کنید که با ترکیب هیدروژن و اکسیژن، تولید آب و انرژی برق داریم. سلول های سوختی مقداری گرما تولید می کنند که به عنوان یک محصول جنبی در نظر گرفته میشود. فقط یک مورد سوزاندن هیدروژن در بویلر را بیان میکنیم که یک گاز تلف شده حاصل از فرآیند شیمیایی بود که آن را برای بازیافت انرژی می سوزانیم. میتوانید فرض کنید که در ۶۱۰۰۰Btu/lb سوخت بسیار داغی بود که ضرورت ساخت مشعل و نگهداری بسیار ملموس است.

 سوخت گاز دیگ بخار از نوع گوارنده

سوخت گاز دیگ بخار از نوع گوارنده در حقیقت همان گاز طبیعی است، فقط خیلی جوانتر و حاوی موادی است که در مقایسه با گاز طبیعی مطلوب نیست. گاز گوارنده یک محصول جنبی در تصفیه فاضلاب است که آب در گوارنده محصور شده و باکتری های بی هوازی با تجزیه کثیفی ها، متان و دی اکسیدکربن تولید می کند. تفاوت اساسی بین این گاز و گاز طبیعی این است که گاز گوارنده دارای محتوای دی اکسیدکربن بیشتر و سایر مواد اضافی همچون آب، اسیدهیدروکلریک و ذرات معلق است. برخی سیستم های گوارنده دارای فیلترهایی برای کاهش ذرات و جداکننده هایی برای رفع آب و اسید پیش از ورود به دیگ بخار هستند. بزرگترین متغیر در گاز گوارنده میزان دی اکسیدکربن است. این گاز اساسا خنثی است و از این رو محتوای متان را رقیق می کند تا ارزش حرارتی آن را ۲۵ تا ۸۰ درصد مقدار گاز طبیعی کاهش دهد.

فرضیاتی خاص برای اشتعال گاز گوارنده، نگرانی از بلوکه شدن شیرها، رگولاتورها و غیره است. تمام لوله کشی باید دارای تخلیه خصوصا در جایی که انباشت رطوبت و غیره داریم برای برگرداندن به گوارنده باشد. همچنین لوله کشی باید طوری باشد که امکان پرژ در صورت خرابی گوارنده وجود داشته باشد زیرا در غیر این صورت مقادیر قابل توجه آب و ذرات معلق به سیستم وارد می شود. مواد لوله ها ممکن است از فولاد ضد زنگ و سایر آلیاژها به منظور جلوگیری از خوردگی اسیدی در سیستم باشد اما پیش پاک سازی، اسید را به اندازه ای کاهش میدهد که فولاد معمولی هم می تواند استفاده گردد. وقتی لوله کشی شما فولادی است باید ضخامت آن مرتبا و پس از خرابی های شدید واحد، بازرسی گردد.

سوخت گاز دیگ بخار از نوع گاز گورستان زباله

سوخت گاز دیگ بخار از نوع  گاز گورستان زباله نیز بسیار شبیه گاز گوارنده است باکتری های بی هوازی روی زباله ها کار کرده و گاز تولید می کنند. برخی مشکلات بالقوه در مورد این نوع گاز وجود دارد که در گاز گوارنده مشاهده نمی شود محتوای دی اکسید کربن آن طی گذر زمان بیشتر تغییر می کند. این گاز در ترکیب سوختهای گازی هم تغییر می کند زیرا زباله ها در گورستان پایدار نیستند. پالایشگاه ها انواع گازها را با ترکیبات گوناگون تولید می کنند که دارای ارزش حرارتی و نسبت سوخت و هوای متفاوتی می باشند.

مشعل های بدون شعله گازها را میسوزانند. اما مشکل اشاعه هیدروکربن ها از آنها و اتلاف انرژی در کنار فن آوری نوین که امکان میدهد گازها را به صورت بهینه بسوزانیم از تعداد این مشعل ها کاسته است. بیسیمهای کنترلی که پیوسته ارزش حرارتی و هوای احتراق مورد نیاز را اندازه گیری می کنند می توانند اطلاعات زمان واقعی را برای سیستم کنترل ابزار دقیق بویلر صنعتی بخار برای سوزاندن گازها ارایه دهند. در اینجا نیز باید دوباره دستورالعمل بویلر صنعتی بخار را خوانده و اطلاعات خاصی در این زمینه کسب کنیم.

نتیجه گیری انواع سوخت گاز دیگ بخار

انتظارها از سوخت گاز دیگ بخار خیلی بالاست شما فکر می کنید که گاز همیشه در لوله ها جریان خواهد داشت. جریان ممکن است در اثر تخریب لوله ها، خرابی کمپرسورها، یا آتش سوزی قطع شود. ما باید سوزاندن گاز را زمانی که در حال سرویس غیرقابل توقف هستیم قطع کنیم. در غیر این صورت باید جریمه قابل ملاحظه ای بپردازیم. برخی واحدهای قدیمی دارای مخازن قابل انبساط به عنوان نگهدارنده های گاز بودند که از وزن مخزن برای پرفشار کردن گاز در زمان ذخیره بهره می بردند. ممکن است یکی از آنها را در خط هوایی یکی از شهرها به یاد داشته باشید.

این نگهدارنده ها یک منبع تامین گاز در شرایط اضطراری بودند. فارغ از همه این مسایل اکثر ما باید آماده شنیدن یک توقف در تامین گاز باشیم. امکان استفاده یکی از انواع LPG یک راه گریز در زمان قطع تامین گاز است. LPG گران است و یک منبع ذخیره مستعد تامین مصرف بالای یک بویلر صنعتی بخار نیز همین طور، از این رو تعداد واحدهای کمی از این روش استفاده می کنند در اکثر موارد از مازوت برای پشتیبانی در زمان قطع گاز طبیعی استفاده می کنیم که در هر حال چه LPG و چه مازوت باید در محل ذخیره شود.