蒸気発生器の熱効率を向上させる方法

ガス蒸気発生器は、天然ガスを燃料として、または他のエネルギー源からの熱エネルギーを利用して水を加熱し、温水または蒸気を生成する機械装置です。しかし、使用中に熱効率が低下し、使用当初ほど高くないと感じることがあります。このような場合、どうすれば熱効率を改善できるでしょうか？Nobeth編集者と一緒に、詳しく調べてみましょう！

まず、ガス蒸気発生器の熱効率を向上させるとはどういうことか、誰もが理解しておく必要があります。熱効率とは、特定の熱エネルギー変換装置の有効出力エネルギーと入力エネルギーの比です。これは無次元の指標であり、通常はパーセンテージで表されます。装置の熱効率を向上させるには、炉内の燃焼条件を調整・整備し、燃料を十分に燃焼させ、一酸化炭素と窒素酸化物の排出量を削減する必要があります。具体的な方法には、以下のものがあります。

給水浄化処理：ボイラー給水浄化処理は、設備の熱効率を向上させる重要な対策の一つです。原水には様々な不純物やスケール物質が含まれており、水質が適切に処理されていないとボイラーにスケールが付着します。スケールの熱伝導率は非常に低いため、伝熱面にスケールが付着すると、熱抵抗の増加により天然ガス蒸気発生器の出力が低下し、天然ガス消費量が増加し、設備の熱効率が低下します。

凝縮水回収：凝縮水は、蒸気の使用中に熱変換された生成物です。熱変換後に凝縮水が生成されますが、このとき凝縮水の温度は比較的高い場合が多く、凝縮水をボイラー給水として利用することで、ボイラーの加熱時間を短縮し、ボイラーの熱効率を向上させることができます。

排気廃熱回収：熱回収には空気予熱器が使用されますが、空気予熱器を使用する場合、硫黄含有燃料を使用すると材料の低温腐食が起こりやすいという問題があります。この腐食をある程度抑制するためには、燃料中の硫黄含有量に基づいて低温域の金属温度に制限を設ける必要があります。そのため、空気予熱器出口の排ガス温度にも制限を設ける必要があります。これにより、達成可能な熱効率が決まります。