1b-Warmtewisselaars toepassen

Algemeen

Nummer
FA6
Bedrijfstak
Rubber- en kunstofindustrie
Activiteit
In werking hebben van een stookinstallatie (emissies naar de lucht)

Toepasbaarheid

Warmteterugwinsystemen ontbreken voor spuiwater.

Beschrijving

Bij de stoomcyclus ontstaan verontreinigingen in het water van de stoomketel. Om te veel verontreinigingen te voorkomen wordt de ketel gespoeld (in vaktaal spuien) door een deel van het water uit de ketel te verversen. Onopgeloste verontreinigingen zaken naar de waarna een bodemspui ze afvoert. De opgeloste verontreinigingen verdwijnen door steeds water uit de ketel, onder het wateroppvervlakte, af te voeren. Dit heet continu spuien. Bij het spuien gaat ketelwater onder hoge druk en temperatuur verloren, soms tot wel 15% van de stoomproductie. Om het spuiwater te aan te vullen vindt toevoeging van vers, maar koud, water plaats (in vaktermen suppletiewater).

Het spuiwater heeft door de hoge druk en hoge temperatuur een hoge energie-inhoud. Door warmte uit spuiwater terug te winnen en nuttig in te zetten gaat er minder energie verloren.

Voor een optimale werking moet het temperatuurverschil tussen de warme en de koude stroom minimaal 5°C zijn.

In de leiding van de warme stroom zit een warmtewisselaar. De koude stroom (het verse, schone en koude (proces) gaat door de warmtewisselaar. Het koude water neemt een deel van de warmte van het vervuilde water. Door dit voorverwarmen hoeft de gewone warmtebron (stookinstallatie, elektrische spiraal etc.) minder warmte toe te voegen. Dit is de energiebesparing.

Uit het spuiwater is met een warmtewisselaar het grootste deel van de energie-inhoud terug te winnen. De warmte is te gebruiken voor een ander bedrijfsproces maar wordt voornamelijk gebruikt voor voorverwarming van het verse koude suppletiewater. De warmtewisselaar bevindt zich in het ontspanningsvat (op lage druk) of direct na de ketel (op hoge druk). In beide situaties warmt het verse behandelde koude suppletiewater op in de warmtewisselaar voordat het naar de voedingswatertank gaat.

Warmtewisselaars zijn in verschillende vormen te koop. Bijvoorbeeld de buizenwarmtewisselaar. Deze is te herkennen aan een buizen in een mantel of buis. Voor warmteterugwinning van proceswater is de buizenwarmtewisselaar het meest geschikt.

Deze is te herkennen aan twee dikkere platen waar tussen kleine platen van roestvrijstaal zijn opgesloten. Vaak zijn de platen aan elkaar gelast of zorgen trekstangen voor de opsluiting van de platen. De platen hebben ribbels. Er ontstaan parallelle kanalen. De ene luchtstroom wordt door de even kanalen geleid, de andere in tegengestelde richting (kruislings) door de oneven kanalen. De warme en de koude stroom kunnen niet met elkaar in aanraking komen dankzij de platen. De warme afvoer draagt warmte over via de metalen warmtewisselaar aan de koude stroom. Met een platenwisselaar is een rendement tot 90% te bereiken.

Een andere toepassing is de buizenwarmtewisselaar. Deze is te herkennen aan een buizen in een mantel of buis. De buizenwisselaar is van binnen makkelijk te reinigen. Voor warmteterugwinning van proceswater is de buizenwarmtewisselaar het meest geschikt.

Beide uitvoeringen zijn te herkennen aan minimaal 4 aansluitingen. Een aanvoer- en retouraansluiting voor de warme stroom die afkoelt. Dit is bijvoorbeeld het vervuilde condensaat. De andere is de aanvoer en retour voor de koude stroom die opwarmt. Dit is bijvoorbeeld het nieuwe schone ketelvoedingswater.

Doelmatig beheer en onderhoud

Controleren instellingen en het borgen van een doelmatige werking en gebruik van de warmteopwekking:

  • controleren instellingen bedrijfstijden
  • controleren instellingen stookgrenzen (afstellen op warmtebehoefte)
  • controleren instellingen stooklijnen (afstellen op warmtebehoefte)
  • controleren betrouwbaarheid binnen- en buitenvoelers (ijken sensoren)
  • controleren of binnen- en buitenvoelers op een representatieve plek zijn geïnstalleerd (hermonteren/-installeren voelers)
  • controleren temperatuurinstellingen stookinstallatie voor buiten bedrijfstijden (nachtverlaging)
  • periodiek onderhouden van de stookinstallatie
  • verlagen instellingen temperatuur van het tapwater tot minimaal 60 oC
  • controleren retourwatertemperatuur na distributie en warmte-afgifte

Rendementsverlies van de warmtewisselaars beperken:

  • Periodiek controleren en schoonmaken van de warmtewisselaars

Controleren van de doelmatige werking procesinstallaties voor een doelmatig gebruik van proceswater:

  • controleren op en voorkomen van waterlekkages
  • controleren op en beperken van verdampingsverliezen

Financiële aspecten

Het betreft een stoominstallatie van tenminste 3 MW, die gedurende tenminste 1500 uur per jaar in gebruik is; Minimaal 50% van voedingswater bestaat uit vers suppletiewater.

Warmtevrager is aanwezig die met discontinu aanbod van warmte uit spuiwater kan worden gevoed (veelal suppletiewater).

Zelfstandig moment: Ja. Natuurlijk moment: Ja.