Problemet med skittent kondensat
Metalliske varmevekslere korroderer. Korrosjonsproduktene-jernoksidpartikler, oppløst jern, krom, nikkel-enter inn i dampkondensatet. Når dette forurensede kondensatet returneres til kjelen, samler de oppløste faststoffene seg i kjelevannet. For å forhindre avleiring og overføring, må kjelen blåses ned-en del av det konsentrerte kjelevannet tappes ut og erstattes med ferskt etterfyllingsvann.
Utblåsningsvannet er på kjeletemperatur (150-180 grader) og trykk. Den inneholder varmeenergien som brukes til å heve den til den tilstanden. Å tømme den til kloakken sløser med den energien. Jo mer forurenset kondensatet er, jo mer utblåsing kreves, og jo mer energi går til spille.
PTFE varmevekslere korroderer ikke. Kondensatet som returneres fra en PTFE-veksler er fri for metallioner og metalloksidpartikler. Kjelvannet forblir renere. Utblåsningsfrekvensen kan reduseres. Energien som spares ved å beholde mer oppvarmet vann i kjelen reduserer drivstofforbruket direkte.
Utblåsningsenergiberegningen
Kjelens utblåsningshastighet bestemmes av konsentrasjonen av oppløste faste stoffer i fødevannet og den maksimalt tillatte konsentrasjonen i kjelevannet. Utblåsningshastigheten som en prosentandel av dampproduksjonen er: B=F / (M - F) × 100 %, der F er fødevannets totale oppløste faste stoffer (TDS) og M er den maksimalt tillatte kjelevann-TDS.
Metallisk varmeovnskorrosjon tilfører jern til kondensatet. Ved en korrosjonshastighet på 0,1 mm/år frigjør en spole av rustfritt stål med 2 m² overflate ca. 150-300 gram jern per år til kondensatet. Dette jernet, pluss korrosjonsproduktene fra damprørene som jernet akselererer, øker TDS for det returnerte kondensatet. Kjelen må blåse ned oftere for å kontrollere TDS.
Med PTFE-vekslere er kondensatjernbidraget null. TDS for det returnerte kondensatet er lavere. Utblåsningshastigheten kan reduseres.
| Utblåsningsparameter | Metalliske varmeovner (jern-forurenset kondensat) | PTFE varmevekslere (ren kondensat) |
|---|---|---|
| Kondensat jernkonsentrasjon (ppm) | 0.5-2.0 | < 0.05 |
| Matevann TDS (ppm, inkludert returnert kondensat) | 50-80 | 30-50 |
| Kjelens utblåsningshastighet (% av dampproduksjonen) | 5-8% | 3-5% |
| Utblåsningsenergitap (kW per 1000 kg/t damp) | 3.5-5.6 | 2.1-3.5 |
| Årlig energitap (8000 timer, 1000 kg/t damp) | 28.000-44.800 kWh | 16.800-28.000 kWh |
| Årlig drivstoffkostnad ved utblåsning (ekvivalent USD 0,02/kWh) | $560-$896 | $336-$560 |
| Årlig energisparing med PTFE | – | $224-$336 |
Vann- og kjemikaliebesparelser
I tillegg til energibesparelsen sparer redusert utblåsning vann og kjelebehandlingskjemikalier. Utblåsningsvannet må erstattes med friskt sminkevann, som må behandles-myknet, avluftet og kjemisk kondisjonert. Hver liter avblåsing som unngås sparer en liter vann og tilhørende behandlingskjemikalier.
For en kjele som produserer 1000 kg/t damp med en reduksjon på 3 %, er den årlige vannbesparelsen ca. 240 000 liter (240 m³). Med en kombinert vann- og behandlingskjemikaliekostnad på $2,50/m³, er den årlige besparelsen $600. Dette er atskilt fra og i tillegg til energibesparelsen.
Den kumulative systemfordelen
Det rene kondensatet fra PTFE-vekslere kommer hele dampsystemet til gode. Kjelen har mindre avleiring og krever sjeldnere rengjøring. Damprørene har mindre jernoksidavsetning, og opprettholder strømningskapasiteten og varmeoverføringen. Dampfellene har mindre partikler som forårsaker slitasje. Den kumulative fordelen med rent kondensat over hele dampsystemet er betydelig større enn besparelsen på kjelens utblåsning alene.
Sammendrag
PTFE-varmevekslere returnerer rent,-metallfritt kondensat til kjelen, noe som reduserer utblåsningshastigheten med 2-3 prosentpoeng. Den årlige energibesparelsen på $224-$336 per 1000 kg/t dampkapasitet er beskjeden, men permanent. Kombinert med vann- og kjemikaliebesparelser på ca. $600 årlig, akkumuleres den totale utblåsningsrelaterte besparelsen til $12.000-$14.000 over utstyrets 15-årige levetid. Den bredere fordelen med rent kondensat til hele dampsystemet gir ytterligere verdi.
Teknisk støtte for energianalyse av dampsystem er tilgjengelig ved innsending av kjelekapasitet, dampproduksjonshastighet, gjeldende utblåsningshastighet, kondensatjernkonsentrasjon og drivstoffkostnadsdata.
