가스 엔진 후 가스 열 회수, 온수 생산
가스 엔진 후 가스 열 회수, 온수 생산
가스 엔진 (예 : 천연 가스, 바이오 가스 엔진)은 작동 중에 대량의 폐열을 생성합니다 - 일반적으로 총 연료 에너지 투입량의 30% –50%를 차지합니다. 이 폐열의 대부분은 배기 가스 (일반적으로 350도 –600도)와 실린더 재킷 냉각수에 의해 운반됩니다. 온수를 생산하기 위해 배기 열을 회수하는 데 비용이 든 비용 - 효과적인 에너지 - 저장 솔루션이며, 그 핵심은 적절한 가스 열 복구 열 교환기를 엔진의 작동 특성과 일치시키는 데 있습니다.
이 시스템은 열 교환기를 사용하여 가스 엔진에서 온도 배기 가스의 상당한 열을 낮은 - 온도 물로 전달하여 수온을 필요한 "온수"표준 (보통 50도 –90도, 가열, 산업 공정 물 또는 가정용 온수 물)으로 전달합니다. 프로세스는 세 가지 주요 단계를 따릅니다.
1 단계 : 배기 가스 및 물 흐름 경로 설계
배기 가스 측면 : 가스 엔진의 배기 매니 폴드의 높은 - 온도 배기 가스 (350도 –600도)는 열교환 기의 배기 챔버 (보통 쉘 측 또는 "튜브 측", 교환기 유형에 따라)에 도입됩니다. 열 전달 표면 (예 : 핀 튜브)을 통해 흐르고 열을 방출합니다. 냉각 된 배기 가스 (온도가 120도 –200 도로 감소하여 이슬점 부식을 피하기 위해)가 굴뚝을 통해 배출됩니다.
수면 : 낮은 - 온도 온도는 - 위를 상승하여 물 (예 : 15도 –30도)이 열교환 기의 수도실 (배기 가스의 반대 흐름 경로)로 펌핑됩니다. 열 전달 표면을 통해 배기 가스의 열을 흡수하고 가열 된 물 (50도 –90도)을 온수 저장 탱크 또는 최종 사용자 (예 : 난방 시스템, 산업 워크샵)로 직접 보내집니다.
2 단계 : 열 전달 메커니즘
열전달은 열교환 기의 튜브 벽 (또는 핀 표면)을 통해 발생합니다. 프로세스에는 세 단계가 있습니다.
배기 가스에서 열 전달 표면으로의 대류 : 높은 - 온도 배기 가스가 표면 위로 흐르고 강제 대류를 통해 금속 벽으로 열을 전달합니다.
열 전달 표면을 통한 전도 : 열은 금속 튜브/핀 (예 : 탄소강, 스테인리스 스틸)을 통해 물과 접촉하여 내부로 수행됩니다.
열 전달 표면에서 물로의 대류 : 낮은 - 온도는 튜브 내부로 흐르고 강제 대류를 통해 벽에서 열을 흡수하고 온도가 증가합니다.
3 단계 : 시스템 보조 제어
안전성과 효율성을 보장하기 위해 시스템에는 주요 컨트롤이 장착되어 있습니다.
온도 모니터링 : 센서 추적 배기 가스 입구/출구 온도 및 온수 배출구 온도. 배기 가스 온도가 너무 낮거나 (이슬점 부식 위험), 온수 온도가 너무 높으면 (스케일링 위험) 시스템은 물 흐름을 조정하거나 배기 가스의 일부를 우회합니다.
물 흐름 제어 : 가변 - 주파수 펌프는 엔진의 하중 (배기 가스 온도가 부하에 따라 다름)에 따라 물 흐름을 조정하여 온수 배출구 온도를 안정화시킵니다.
압력 보호 : 수로에 의해 발생하는 과압을 방지하기 위해 압력 릴리프 밸브와 압력 게이지가 물쪽에 설치되어 있습니다.
이슬점 부식 방지 : 배기 가스에 산성 성분 (예 : 바이오 가스 엔진이 HATS를 생성 할 수 있음)이 포함 된 경우, 금속 표면의 산성 물의 응축을 피하기 위해 열교환 기의 배기 온도가 산성 이슬점 (보통 120도 -150도) 위에서 제어됩니다.
일반적인 응용 프로그램 시나리오
CONEGERATION (CHP) 시스템 :
가스 엔진은 공장, 지역 사회 또는 데이터 센터의 전기를 생성하는 반면 배기 열은 회수되어 다음을 위해 온수를 생산합니다.
산업 공정 물 (예 : 식품 가공, 섬유 염색).
주거/상업적 난방 (라디에이터 또는 바닥 난방을 통해).
바이오 가스 엔지니어링 :
바이오 가스 엔진은 바이오 가스 (가축 분뇨 또는 유기 폐기물)를 태우기 위해 전기를 생성하며 배기 열은 다음과 같습니다.
열 바이오 가스 소화기 (중생물 발효를 위해 35도 -40도 유지, 바이오 가스 수율 향상).
농장 청소 또는 직원 기숙사를위한 온수를 제공하십시오.
소규모 분산 에너지 시스템 :
호텔, 병원 또는 학교의 경우 : 가스 엔진 배기 열은 매일 사용 (목욕, 청소) 및 보조 난방을위한 온수를 생산하여 시립 열 공급에 대한 의존도를 줄입니다.
