نشریه علمی فرآیند نو

نشریه علمی فرآیند نو

موازنه‌‌ی حرارتی و محاسبه کارایی در حجم کنترل دیگ بخار فشار بالا مطابق با استاندارد ASME-PTC4

نوع مقاله : ترویجی

نویسندگان
عباس بهزادی 1
علی اکبر عباسیان آرانی 2
علی عارف منش 3
1 مجری طرح، اداره مدیریت طرح‌ها و پروژه‌ها، شرکت پالایش نفت اصفهان
2 استاد تمام گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
3 دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
10.22034/farayandno.2025.2024717.1984
چکیده
با توجه به طراحی دیگ‌های بخار در بهینه‌ترین حالت عملیاتی، درصد تلفات انرژی، تأثیر شدیدی بر روی راندمان این تجهیزات می‌گذارد. با شناسایی منابع تلفات انرژی و یافتن راهکارهایی برای کاهش مصرف سوخت و صرفه‌جویی در انرژی می‌توان جهت ارتقای راندمان دیگ بخارها گام مهمی برداشت. در این تحقیق عملکرد و بازدهی عملیاتی بویلرهای پالایشگاه اصفهان مورد مطالعه قرار می­گیرد. استاندارد ASME PTC4 کد مرجع انجام آزمون عملکردی بویلرها می‌باشد که با دقت زیادی کارایی عملیاتی بویلرها را بر اساس مشخصات فنی و شرایط عملیاتی آنها تعیین می­کند. در این تحقیق منابع افت‌های حرارتی در بویلرها شناسایی و محاسبه می‌شوند و بطور مشخص افت‌های قابل توجه جهت پیشنهاد راهکار کاهش آنها مورد بررسی قرار می‌گیرند. بمنظور کاهش افت‌های قابل ملاحظه حرارتی و افزایش بازدهی بویلرها، نصب اکونومایزر جهت استفاده از گرمای موجود در دودکش بویلر به‌منظور گرم کردن آب ورودی بویلرها پیشنهاد می‌گردد.
کلیدواژه‌ها
دیگ بخار حرارتی
افت حرارت
راندمان حرارتی
آزمون عملکردی

موضوعات

عنوان مقاله English

Thermal Balance and Efficiency Calculation in High Pressure Boiler Control Volume according to ASME-PTC4 Standard

نویسندگان English

Abbas Behzadi 1
Aliakbar Abbasianarani 2
Ali Arefmanesh 3
1 Esfahan Oil Refining Co., Esfahan, Iran
2 University of Kashan, Kashan. Iran
3 University of Kashan, Kashan. Iran
چکیده English

Based on the design of boilers in the most optimal operating mode, the percentage of energy losses, has a strong impact on the efficiency of these equipment. By identifying the sources of energy losses and finding solutions to reduce fuel consumption and save energy, an important step can be taken to improve the efficiency of boilers. In this research, the thermal performance and operational efficiency of the boilers of the Isfahan refinery are studied. The ASME PTC4 is the reference code for boiler performance testing, which accurately determines the performance of boilers based on their technical and operating specifications. The sources of heat losses in the boiler assembly are identified and significant losses are specifically investigated to propose the solution. To reduce the remarkable losses and increase the boiler efficiency, installing an economizer to use the heat available in the boiler stack to heat the boiler inlet water, is recommended.

کلیدواژه‌ها English

Steam Boiler
Heat Loss
Thermal Efficiency
Performance Test
  • ASME PTC 4., Fired Steam Generators Performance Test Codes, 2014.
  • Rehan, A., Habib, M. A., Elshafei, M., & Alzaharnah, I. T., Modeling time variations of boiler efficiency. Journal of Energy Resources Technology, 140(5), 052001, 2018.
  • Comakli, K., & Terhan, M. (2016). Energy and economic analysis of heat recovery from boiler exhaust flue gas. International Journal of Energy and Power Engineering, 10(4), pp. 450-458, 2016.‏
  • Purseth, S., Dansena, J., & Desai, M. S., PERFORMANCE ANALYSIS AND EFFICIENCY IMPROVEMENT OF BOILER-A REVIEW. Int. J. Eng. Appl. Sci. Technol, 5(12), pp. 326-331, 2021.
  • Qobar, M., Syuhada, A., & Maulana, M. I., ANALYSIS OF HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF TUBE BANKS ECONOMIZER USING NUMERICAL METHODS. Bulletin of Engineering Science, Technology and Industry, 1(1), pp. 19-31, 2023.
  • Purseth, S., Dansena, J., & Desai, M. S., Performance Analysis and Efficiency Improvement of Boiler-A Review. Int. J. Eng. Appl. Sci. Technol, 5(12), pp. 326-331, 2021.‏
  • Men, Y., Liu, X., & Zhang, T., A review of boiler waste heat recovery technologies in the medium-low temperature range. Energy, 237, pp. 121560, 2021.
  • Behzadi A., Abbasian arani A, Numerical optimization of water tube boiler energy recovery using a new economizer. International Journal of Thermofluids, 26, pp.101061, 2025.
  • Chao, L., Ke, L., Yongzhen, W., Zhitong, M., & Yulie, G. (2017). The effect analysis of thermal efficiency and optimal design for boiler system. Energy Procedia, 105, pp. 3045-3050, 2017.‏

[10] Yu, T., & Yuan, J. Q., Modeling of the coal-fired utility boiler in a thermal power plant based on macro energy balance. Advanced Materials Research, 732, pp. 29-36, 2013.‏

[11] Jouhara, H., Khordehgah, N., Almahmoud, S., Delpech, B., Chauhan, A., & Tassou, S. A., Waste heat recovery technologies and applications. Thermal Science and Engineering Progress, 6, pp. 268-289, 2018.‏

[12] Saleh, L., al Zaabi, M., & Mezher, T., Estimating the social carbon costs from power and desalination productions in UAE. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 114, pp. 109284, 2019.‏

[13] Rahimi, F., Atabi, F., Nouri, J., & Omrani, G., Social cost of CO2 emissions in Tehran waste management scenarios and using life cycle assessment to select the 141 Scenario with the least impact on global warming. Advances in Environmental Technology, 7(1), pp. 11-17, 2021.