Η εσωτερική ανάκτηση της θερμότητας του λιγνίτη στο θερμικό κύκλο ( μέθοδος WTA )

Abstract

Η παρούσα ιπλωματική Εργασία έχει ως θέμα την εσωτερική ανάκτηση της θερμότητας από την εξατμιζόμενη υγρασία του λιγνίτη στον θερμικό κύκλο. Γίνεται εκτενή αναφορά και μελέτη στην χρήση της μεθόδου WTA (Wirbelschicht Trocknung mit interner Abwarmenutzung) κατά την οποία η θερμότητα ανάκτησης χρησιμοποιείται προς αύξηση της θερμοκρασίας του τροφοδοτικού νερού του συστήματος ,αλλά και η συμπυκνωμένη υγρασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συμπληρωματικό νερό στον πύργο ψύξης λόγω της αναγκαιότητας της μονάδας για μεγάλες ποσότητες νερού. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της απόδοσης της μονάδας ,την μείωση της κατανάλωσης καυσίμου εξαιτίας της αύξησης της θερμογόνου δύναμης του λόγω της προξήρανσης που υπέστη, με συνέπεια να έχουμε λιγότερους ρύπους αλλά και λειτουργικά – κατασκευαστικά έξοδα. Ακόμη έχουμε μεγάλη εξοικονόμηση νερού από την συμπύκνωση της εξατμιζόμενης υγρασίας του λιγνίτη κατά την ξήρανση του. Χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο αναφοράς στους υπολογισμούς η 5η μονάδα Αγίου ημητρίου ισχύος 366MW και ως συμβατική περίπτωση αλλά και ως προς την περίπτωση εκείνη όπου έχουμε την τοποθέτηση της τεχνολογίας WTA.Για την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας όσον αφορά το υπολογιστικό της μέρος χρησιμοποιήθηκε το MS Excel ,και για τον υπολογισμό, αλλά και για τον εν μέρει σχεδιασμό κάποιων διαγραμμάτων ροής των επιμέρους τμημάτων της μονάδας, όπως προθερμαντές τροφοδοτικού νερού και στρόβιλοι ατμού. Η εργασία χωρίζεται ουσιαστικά σε δύο (2) μέρη. Το πρώτο μέρος είναι το θεωρητικό κομμάτι της εργασίας και αποτελείται από τα τρία πρώτα κεφάλαια ,ενώ το δεύτερο μέρος που είναι το υπολογιστικό κομμάτι της αναπτύσσεται στο 4ο κεφάλαιο. Στο πρώτο κεφάλαιο σχολιάζεται ο ρόλος του λιγνίτη στις μέρες μας και η σημασία της ξήρανσης του . Αναφέρονται επίσης οι σύγχρονοι μέθοδοι ξήρανσης που επικρατούν στις λιγνιτικές μονάδες παραγωγής ενέργειας. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται εκτενή αναφορά στην μέθοδο WTA και στους λόγους για τους οποίους είναι η επικρατέστερη μέθοδος αλλά και μία ιστορική αναδρομή της μεθόδου με την τοποθέτηση της στην μονάδα Frechen. Αναφέρονται επίσης οι δύο διαφορετικοί τρόποι της μεθόδου ως προς την χρησιμοποίηση του ατμού ξήρανσης. Στο τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται η διαφοροποίηση της μεθόδου ως προς την εισαγωγή λιγνίτη διαφορετικής κοκκομετρίας. Οι διαφορές λεπτόκοκκου- χονδρόκοκκου λιγνίτη ως προς τη λειτουργία της μονάδας και τι επικρατεί σήμερα. Ακόμη αναφέρεται στην τοποθέτηση της WTA εγκατάστασης σε συμβατική μονάδα τι επανασχεδιασμός της μονάδας θα χρειαστεί ως προς τον λέβητα τον ξηραντήρα αλλά και το κόστος επένδυσης της. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από την προσομοίωση της 5ης μονάδας Αγ. ημητρίου με την τοποθέτηση της εγκατάστασης WTA. Αρχικά σχολιάζεται η συμβατική περίπτωση της μονάδας με την εύρεση των διάφορων λειτουργικών παραμέτρων . Με την τοποθέτηση της WTA θα έχουμε αναδιάταξη των προθερμαντών και θα μειωθούν σε αριθμό κατά έναν προθερμαντή, ακόμη θα υπάρξουν αλλαγές και στους στροβίλους χαμηλής και μέσης πίεσης λόγω των αλλαγών στις απομαστεύσεις. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο επιχειρείται η σύνοψη της διπλωματικής εργασίας και η εξαγωγή συμπερασμάτων από την ανάλυση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης και της μεθόδου ξήρανσης WTA.