PTFE 交換器は発電所ボイラーの脱塩水を予熱する際にどのような役割を果たしますか?

高圧蒸気ボイラー用の水は信じられないほど浄化されており、電気伝導率は通常、1 cm あたりマイクロジーメンスの単位で測定されます。-このレベルの純度では、微量の金属汚染も運用上の重要な意味を持ちます。加熱プロセスでわずか数 ppb の濃度で溶解した鉄、銅、ニッケルは、最終的にボイラー管に堆積して熱伝達を妨げ、堆積下腐食を促進してタービンブレードの損傷につながる可能性があります。-この超純水回路では、PTFE 熱交換器が完全に不活性な熱橋となり、汚染を拡大することなく熱を伝達します。

したがって、PTFE 交換器脱塩水予熱ボイラー システムの機能は、熱効率だけでなく、ボイラーの長期信頼性とタービン保護にも密接に関係しています。-

発電における脱塩水の純度の重要性
現代の発電所は、非常に厳しい熱的および化学的条件下で運転されます。

高圧ボイラーおよび蒸気タービンの給水には、次のものがあってはならない。

溶解した塩

珪質の

酸素

鉄

銅：

浮遊固体

たとえ小さな汚染物質であっても、蒸気サイクルの中で時間の経過とともに蓄積する可能性があります。

ボイラーチューブ内の金属堆積物は断熱層を形成し、熱伝達の効率を制限し、局所的な過熱を引き起こします。蒸気タービンでは汚染が次の原因となる可能性があります。

刃の腐食

疲労腐食

堆積物の蓄積

空力効率の低下

したがって、金属による汚染は、メンテナンスの増加、効率の低下、予定外の停止の可能性という点で、運用コストに直接影響します。

発電所では、熱交換器は熱装置ですが、ボイラー内部の健全性を守る役割も果たします。

ボイラー給水サイクルに対する予熱の影響
処理施設から出る脱塩水は、一般に、脱気およびボイラー供給システムに直接導入するには冷たすぎる。

予熱には数多くの重要な機能があります。

実効熱効率の向上

脱気装置の蒸気使用量を削減

熱衝撃を軽減します

酸素除去の改善

失われた熱エネルギーを回復します

低圧蒸気または高温凝縮水は、さまざまな設定の加熱媒体としてよく使用されます。

通常、脱塩水は脱気装置に流入し、最終的にボイラー システムに流入する前に、約 80- 度に予熱されます。{0}この温度範囲は、PTFE 熱交換器技術の動作能力の範囲内に十分にあります。

純水サービスにおける PTFE 交換器の仕組み
PTFE シェルアンドチューブ交換器は通常、流体の 2 つの流れを分離します。

超純度の脱イオン水

低圧蒸気または高温凝縮水

流体間の障壁は、濡れた PTFE チューブによって形成されます。

熱交換器は化学的に不活性で非金属であるため、実質的に溶解した金属イオンが濾過された水流に追加されることはありません。{0}

これが、PTFE 熱交換器と従来の金属熱交換器の違いです。従来の金属熱交換器では、非常に耐食性の高い金属でも時間の経過とともに微量の汚染物質が放出される可能性があります。{0}}

したがって、PTFE 交換器の脱塩水予熱ボイラー構成は、給水システムの低い導電率と化学的完全性を維持します。

金属を使用しない加熱が重要な理由
超純水はイオン濃度が低いため、金属表面には有害です。-

微量の脱塩水は徐々に溶解する可能性があります。

鉄

銅２．

ニッケル

クロム2

これらの汚染物質は、より高い温度と圧力設定で蒸気サイクルの他の場所で沈殿する可能性があります。

運用期間が長くなると、次のような影響が生じます。

ボイラーチューブのスケーリング

熱効率の低下

燃料使用量の増加

堆積物下の腐食

タービンの汚れ

長いメンテナンス間隔

PTFE は接液面が完全に非金属であるため、この汚染経路を回避します。-

したがって、熱交換器は腐食生成物を生成することなく熱を交換します。

化学洗浄手順に対する耐性
発電所の給水システムは、堆積物を除去し、運用効率を維持するために、頻繁に化学的に洗浄および保守されます。

洗浄用化学物質は次のようなもので構成されます。

弱酸

腐食性溶液

キレート剤

脱酸素剤の残留物

PTFE は、特定の化学的条件に対して高い耐性を持っています。

多くの金属材料とは異なり、PTFE には次のような特徴がありません。

腐食する

溝

それらをパッシブ化します

溶解した金属種の放出

この化学的不活性は、交換器の清浄度と長期的な純度性能の維持にも役立ちます。{0}}

汚染に強い滑らかな PTFE 表面
PTFE は非常に滑らかで低エネルギーの表面を備えており、堆積物が付着しにくくなっています。{0}

チューブの滑らかな表面は、以下の症状を軽減します。

鱗鉱物

粒子の付着

生物の成長

堆積物の蓄積

汚れが減少すると、次のような利点がもたらされます。

安定した熱伝達効率

時間の経過に伴う圧力損失の減少

掃除の頻度を減らす

長期的な効率の向上-

汚れ抵抗が減少するため、交換器は長期間の使用期間を通じてより均一な熱性能で動作できます。

プラントの一般的な熱効率をサポート
給水の加熱も、プラント全体のエネルギー効率目標に適合します。

熱交換器システムは、他の方法では失われるであろう低級熱源を回収できます。{0}

一般的な熱回収源は次のとおりです。

復水の流れ

フラッシュスチーム

熱補助ループ

抽出蒸気低圧

このエネルギーは入ってくる脱塩水に伝達され、プラントの全体的な熱効率が向上します。

大規模な連続発電運用では、効率のわずかな改善であっても経済的に重要です。{0}

純度に関する注意事項
二重管板設計の重要性
超純水の供給では、プロセスの流れ全体での相互汚染を回避することが重要です。-

したがって、脱塩水用途に使用される PTFE 熱交換器システムの多くは二重管板構造になっています。-

この設計は以下を提供します:

流体回路の絶縁

漏れ検知能力

汚染の可能性の低減

メンテナンスの透明性の向上

二重チューブシート設計により、チューブに漏れが発生した場合でも、加熱媒体と超純水の流れが気付かないうちに混合するのを防ぎます。-

この追加の保護により、ボイラー給水システムの長期的な純度保証と動作の信頼性が保証されます。{0}

ボイラー給水温度範囲における PTFE の性能
PTFE 熱交換器は、中程度の温度での用途に最適です。

脱塩水の予熱は通常 80 ～ 100 度の範囲で行われ、PTFE によって次のような効果が得られます。

優れた耐薬品性

寸法安定性が良い。

長期にわたる信頼性の高いサービス-

汚染の危険性が低い

PTFE は金属ほど熱伝導性が高くありませんが、その卓越した純度特性により、最大限のコンパクト性よりも汚染管理が重要な超浄水用途に非常に適しています。{0}

長期的な信頼性の利点-
PTFE 交換体の利点は短命ではなく、直接純度が維持された後も長期間持続します。

汚染が少ないと次のような効果があります。

ボイラーチューブの長寿命化

クリーンタービンが稼働中

メンテナンスコストの削減

熱伝達効率の向上

予定外のダウンタイムの減少

これらの信頼性の向上は、大規模な発電プラントの運用上および経済上の利益に直接つながります。

したがって、熱交換器はプラントの防食計画の効果的な部分となります。

結論。
PTFE 熱交換器は、今日の発電システムにおいて静かではありますが重要なコンポーネントであり、超純度のボイラー給水に汚染のない熱伝達を提供します。{0}{1}{1}熱交換器は、金属イオンを放出することなく、低圧蒸気または凝縮水で脱塩水を予熱することにより、蒸気サイクル全体を化学的にクリーンに維持するのに役立ちます。-

PTFE 交換器脱塩水予熱ボイラー システムの機能は、単なる熱回収ではありません。これにより、ボイラーの信頼性が向上し、タービン部品が保護され、汚れのリスクが軽減され、プラント全体の効率が向上します。

発電所の需要の高い環境では、給水の純度が運転の安定性にとって非常に重要です。{0}}プラスチックチューブの不活性性は、電力網自体の信頼性を維持するのに密かに役立っています。