Nồi hơi VÀ QUÁ TRÌNH NHIỆT CÔNG NGHỆ

Ba loại của các thiết bị đốt bị ảnh hưởng theo quy định được đề xuất
công nghiệp, thương mại và thể chế (ICI) nồi hơi và quá trình nóng. mặc dù họ
chức năng chính là để truyền nhiệt được tạo ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu vật liệu được sử dụng trong
quá trình sản xuất, các ứng dụng cho nồi hơi và quá trình nóng là hơi khác nhau.
Kết quả là, các ngành công nghiệp chính sử dụng nồi hơi có thể không giống như những người sử dụng quá trình
lò sưởi. Điều quan trọng cần lưu ý là trong báo cáo này, thuật ngữ "nồi hơi và quá trình
máy sưởi, "và" đơn vị "là đồng nghĩa với" nồi hơi ICI và quá trình nóng. "nồi hơi Tiện ích
chủ yếu tham gia vào sản xuất điện không được bao phủ bởi các NESHAP theo phân tích
và do đó được loại khỏi phân tích này.
Nồi hơi là thiết bị đốt được sử dụng để sản xuất hơi nước hoặc nước nóng. Hơi nước được sản xuất
trong nồi hơi bằng cách nung nóng nước cho đến khi nó bốc hơi. Hơi nước sau đó được chuyển đến các ứng dụng


trong cơ sở hoặc gia của các cơ sở thông qua đường ống. Hơi nước là một sức mạnh quan trọng và sưởi ấm
nguồn cho nền kinh tế Mỹ. Nó được sử dụng trong việc chuẩn bị hoặc sản xuất của nhiều chính
sản phẩm, chẳng hạn như giấy, các sản phẩm dầu khí, đồ nội thất, và hóa chất. Hơi cũng được sử dụng để
nóng các tòa nhà và để tạo ra phần lớn lượng điện tiêu thụ ở đất nước này. có
được hàng ngàn lò hơi hiện nay đang được sử dụng tại Mỹ trong suốt một rộng
nhiều ngành công nghiệp.
Quá trình nóng chủ yếu được sử dụng như là đơn vị truyền nhiệt, trong đó nhiệt từ nhiên liệu
đốt được chuyển giao để xử lý chất lỏng, mặc dù họ cũng có thể được sử dụng để chuyển nhiệt
vật liệu nonfluid khác hoặc để làm nóng vật liệu chuyển giao để sử dụng trong một đơn vị quá trình (không bao gồm
thế hệ của hơi nước). Quá trình nóng thường được sử dụng trong các ứng dụng truyền nhiệt nơi
nồi hơi là không đủ. Thường đây là những ứng dụng mà trong đó nhiệt phải được chuyển vào
nhiệt độ vượt quá 90 ° đến 204 ° C (200 ° đến 400 ° F). Quá trình nóng được sử dụng trong
lọc dầu và hóa dầu công nghiệp, với các ứng dụng nhỏ trong nhựa đường
bê tông, thạch cao, sắt thép, gỗ và lâm sản ngành công nghiệp.
Kể từ khi một trong những ứng dụng chính của nồi hơi là để tạo ra hơi nước, một số đặc điểm của
hơi nước được thảo luận trong phần này. Phần này cũng cung cấp một tổng quan về các khác nhau
các loại lò hơi và quá trình nóng đặc điểm và thiết kế.
2.1 Các đặc điểm của hơi nước
Hơi, không mùi, khí vô hình của nước làm cho bốc hơi, có thể được xen kẽ với nước
giọt, mang đến cho nó một xuất hiện nhiều mây. Nó được sản xuất một cách tự nhiên khi dưới lòng đất
nước được đun nóng bởi các quá trình núi lửa và máy móc sử dụng nồi hơi và các heating2-2
quy trình. Khi nước được đun nóng ở áp suất khí quyển, nó vẫn còn ở dạng lỏng cho đến khi nó
nhiệt độ vượt quá 212 ° F, điểm sôi của nước. Nhiệt bổ sung không làm tăng
nhiệt độ của nước mà là làm bay hơi nước, chuyển đổi nó thành hơi. Tuy nhiên, nếu
nước được đun nóng dưới áp lực, chẳng hạn như trong một nồi hơi, nhiệt độ sôi cao hơn 212 ° F và
nhiệt nhiều hơn là cần thiết để tạo ra hơi nước. Một khi tất cả các nước đã được bốc hơi thành hơi nước,
việc bổ sung nhiệt làm cho nhiệt độ và khối lượng tăng lên. Hơi nước nóng và
khả năng làm việc tăng lên khi nó được sản xuất dưới áp lực lớn hơn kết hợp với cao hơn
nhiệt độ. Như hơi thoát ra từ lò hơi, nó có thể được hướng dẫn qua đường ống để lái xe
quá trình cơ học hoặc để cung cấp nhiệt.
Hơi nước được sử dụng trong hầu hết các tiện ích, công nghiệp, và các ứng dụng thương mại được gọi là
"Hơi sạch." Hơi sạch bao gồm tinh khiết hơi khác nhau, từ tinh khiết, hơi rắn miễn phí
được sử dụng trong quá trình quan trọng để hơi nước lọc cho các ứng dụng đòi hỏi ít hơn. các khác nhau
loại hơi nước sạch khác nhau về độ tinh khiết và chất lượng hơi hơi. Độ tinh khiết hơi nước là một định lượng
biện pháp ô nhiễm hơi nước gây ra bởi các hạt hòa tan trong hơi hoặc nhỏ
giọt nước có thể vẫn còn trong hơi nước. Chất lượng hơi nước là một biện pháp của bao nhiêu
nước ở dạng lỏng được trộn lẫn với hơi khô (Fleming, 1992). Các công ty lựa chọn mức độ hơi nước
chất lượng và độ tinh khiết hơi cho các ứng dụng của họ dựa vào sự nhạy cảm của các thiết bị của họ để
tạp chất, kích thước giọt nước, và ngưng tụ cũng như các yêu cầu của họ
quá trình sản xuất. Sử dụng hơi nước sạch giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm sản phẩm và
kéo dài tuổi thọ thiết bị. Mặc dù có những cấp độ vô hạn có thể của sự tinh khiết và nước
chất lượng, thuật ngữ "hơi sạch" thường dùng để chỉ ba loại cơ bản của hơi nước:
? lọc hơi nước được sản xuất bởi nhà máy lọc hơi nước sử dụng các bộ lọc hiệu quả cao.
Hơi nước lọc thường có chất lượng hơi cao vì hầu hết các nước lớn
giọt và chất gây ô nhiễm khác sẽ được lọc ra.
? sạch hơi hơi đó là thường xuyên được sản xuất từ ​​khử ion và chưng cất
nước. Nước đã khử ion và chưng cất là miễn phí của chất rắn hòa tan và các ion, mà
có thể ăn mòn các đường ống.
? tinh khiết hơi tương tự để làm sạch hơi nước ngoại trừ việc nó luôn được sản xuất từ
khử ion và nước cất.
Ứng dụng hơi nước có thể được phân loại theo số lượng áp lực cần thiết: nước nóng,
áp suất thấp và áp suất cao. Áp suất thấp là 0-15 pounds mỗi inch vuông (psi) và
hơi áp suất cao trên 15 psi (Nhà máy Cơ khí, 1991). Hệ thống nước nóng, mà
tạo ra ít hơi nước, được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng thoải mái, chẳng hạn như nước nóng cho một
xây dựng. Các ứng dụng áp suất thấp bao gồm quá trình nhiệt và sưởi ấm không gian. áp lực cao
ứng dụng hơi thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và tiện ích. một số cao
các ứng dụng áp lực yêu cầu hơi quá nhiệt được, một quá trình mà đảm bảo rằng các
hơi nước là miễn phí những giọt nước, để tránh gây tổn hại thiết bị nhạy cảm.
Cogenerators điện, chẳng hạn như các nhà máy lớn và cơ sở chế biến, sử dụng hơi nước để drive2-3
tua bin để phát điện. Một nhà máy điện hơi nước thông thường đốt cháy nhiên liệu hóa thạch
(than, khí, dầu) trong một nồi hơi, giải phóng nhiệt sôi nước và chuyển đổi nó thành áp suất cao
hơi nước (xem hình 2-1). Hơi nước đi vào một tua-bin mà nó mở rộng và đẩy chống lại
lưỡi để biến các trục máy phát điện và tạo ra dòng điện. Bằng cách này, năng lượng nhiệt
hơi nước sẽ trở thành năng lượng cơ học, được chuyển đổi thành điện năng. Hơi nước được sử dụng để
lái xe tua bin tạo ra hầu hết các điện ở Hoa Kỳ (TXU, 2000).
Hoạt động công nghiệp sử dụng hơi nước để thực hiện công việc như cung cấp năng lượng máy móc phức tạp
hoạt động, trong cùng một cách mà các công ty điện sử dụng hơi nước để quay tua-bin. Nhà máy dệt,
nhà máy giấy và bột giấy, sản xuất và trang phục khác là những ví dụ của các cơ sở có sử dụng
hơi nước để chạy máy móc. Hơi cũng cung cấp nhiệt và áp suất cho quá trình sản xuất.
Cơ sở công nghiệp sử dụng hơi nước để cung cấp nhiệt để sấy khô hoặc để sưởi ấm và riêng biệt
vật liệu. Ví dụ, ngành công nghiệp giấy sử dụng hơi nước để làm nóng con lăn làm khô giấy trong
giai đoạn cuối của quá trình sản xuất. Nhà máy lọc dầu và sản xuất hóa chất sử dụng
hơi nước để làm nóng dầu khí, nguyên liệu, và các đầu vào khác để đầu vào riêng của họ vào
các thành phần cấu thành hoặc để tạo điều kiện tương tác hóa học. Ngoài các
các ứng dụng, hơi được sử dụng các lò hơi trong nhiều quy trình công nghiệp khác, bao gồm dệt may
sản xuất, chế biến gỗ, sản xuất đồ gỗ, gia công kim loại, chế biến thực phẩm, và
sản xuất hóa chất. Thay thế cho việc sử dụng hơi nước là quá trình bao gồm nhiệt điện
thiết bị sưởi ấm, hồng ngoại, và kỹ thuật sấy rạng rỡ khác. Điện có thể được sử dụng để
bị điện, là tốt. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ hơi nước điện-powered
máy móc sẽ đòi hỏi sự chỉnh thiết bị quan trọng hoặc thay thế.
Các ứng dụng khác bao gồm hơi nước nóng, vệ sinh môi trường, chế biến thực phẩm và chuẩn bị,
và làm sạch. Ngoài việc sử dụng nồi hơi để đun nóng nước, nhà máy, bệnh viện, chính phủ
tòa nhà, trường học và các tòa nhà lớn khác sử dụng hơi nước nồi hơi tạo ra để cung cấp không gian
sưởi ấm. Thay thế cho nồi hơi trong không khí nóng và nước bao gồm điện nước và không gian
lò sưởi; Lò; và hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí và các thiết bị khác.