Unit pemulihan panas limbah

Jenis-jenis unit pemulihan panas buangan

Unit pemulihan panas buangan (WHRU) menangkap dan mendaur ulang energi panas buangan dari proses industri. Ada beberapa jenis WHRU, tergantung pada sumber, jenis, dan suhu panas buangan.

• Penukar panas:

Penukar panas mentransfer panas dari fluida panas ke fluida dingin tanpa mencampurnya. Penukar panas adalah jenis WHRU yang paling umum dan meliputi penukar panas kulit dan tabung, pelat, sirip tabung, dan penukar panas berpendingin udara. Mereka cocok untuk berbagai aplikasi, tata letak, dan karakteristik fluida panas buangan.

• Generator uap pemulihan panas (HRSG):

HRSG menggunakan panas buangan untuk menghasilkan uap. Uap dapat dialirkan ke turbin gas untuk pembangkitan daya siklus gabungan atau digunakan sebagai uap proses di fasilitas industri. HRSG biasanya terdiri dari economizer, evaporator, superheater, dan sistem pembakaran tambahan.

• Roda termal / regenerator putar:

Roda termal terdiri dari hub melingkar dengan media penyimpan panas. Roda termal berputar perlahan melalui aliran fluida panas dan aliran fluida dingin. Panas fluida panas pertama kali dikumpulkan oleh media penyimpan panas, yang kemudian terkena aliran fluida dingin. Roda termal kemudian berputar kembali ke aliran fluida panas untuk melepaskan panas. Roda termal cocok untuk aplikasi di mana aliran fluida panas dan dingin tersedia di lokasi.

• Siklus Rankine organik (ORC):

ORC memulihkan panas dengan menguapkan fluida kerja organik (bukan air) dalam boiler panas buangan. Uap bertekanan tinggi mengembang dalam turbin untuk menghasilkan listrik. Turbin ORC dihubungkan ke generator listrik. Setelah mengembang, fluida organik didinginkan dalam kondensor dan dipompa kembali ke boiler panas buangan untuk mengulangi siklus. Unit ORC cocok untuk memulihkan panas buangan bersuhu rendah hingga menengah.

Spesifikasi dan pemeliharaan unit pemulihan panas buangan

Spesifikasi

• Rentang Suhu:

  Unit pemulihan panas buangan dapat berfungsi dalam rentang suhu tertentu. Umumnya, panas buangan di atas 200 tidak akan pulih; panas buangan di atas 400 lebih baik.

• Kelembapan:

  Unit harus dapat bekerja dalam rentang kelembapan tertentu dari panas buangan. Umumnya, tidak terlalu kering atau terlalu basah. Hindari kondensasi panas buangan.

• Beban Termal:

  Ini adalah jumlah panas yang dapat diproses unit. Diukur dalam kilowatt (kW) atau megawatt (MW). Unit yang berbeda memiliki beban termal yang beragam. Pilih yang sesuai tergantung pada energi panas dari panas buangan.

Pemeliharaan

Memelihara unit pemulihan panas buangan dengan benar dapat memperpanjang masa pakainya, menjaga mereka bekerja pada tingkat kinerja yang lebih baik, dan memastikan keselamatan.

• Inspeksi rutin:

  Lakukan inspeksi sistematis secara teratur sesuai dengan manual pengoperasian atau pedoman unit. Periksa apakah komponen, seperti penukar panas, pipa penghantar, katup, dll., rusak, longgar, atau lepas. Perbaiki atau sesuaikan mereka tepat waktu jika ada masalah. Kontrol bahaya keselamatan. Misalnya, air pendingin dari unit pemulihan panas untuk gas buang mesin dapat diperiksa nilai PH dan suhu operasinya. Jika ditemukan bersifat asam, aditif anti-korosi harus diisi ulang.

• Pembersihan rutin:

  Penting untuk membersihkan debu, kotoran, dan endapan abu di permukaan elemen penukar panas unit pemulihan panas buangan untuk mesin atau peralatan lainnya. Gunakan agen pembersih atau alat yang tepat untuk membersihkan endapan tersebut dengan lembut. Ini akan memastikan kinerja transfer panas yang lebih baik.

• Perhatikan parameter pengoperasian:

  Terus pantau parameter pengoperasian unit, seperti suhu, tekanan, dan aliran. Bandingkan dengan rentang normal yang diberikan oleh produsen. Jika terjadi penyimpangan, analisis dan selesaikan masalahnya segera. Hindari kelebihan beban atau penggunaan berlebihan unit.

• Penggantian komponen berkala:

  Beberapa komponen unit pemulihan panas buangan, seperti filter, elemen penyegelan, dan sensor, perlu diganti secara berkala. Tetapkan jadwal pemeliharaan sesuai dengan situasi praktis dan penggunaan untuk memastikan bahwa komponen-komponen tersebut berfungsi dengan baik.

Skenario unit pemulihan panas buangan

Perangkat pemulihan panas bersuhu rendah banyak diterapkan di berbagai industri, seperti industri makanan dan minuman. Unit pemulihan panas buangan digunakan dalam fermentasi agar tidak kehilangan banyak energi melalui air pendingin. Teknik seperti penukar panas dan kondensor evaporatif memungkinkan pemulihan sebagian besar panas yang seharusnya dibuang dan digunakan kembali dalam operasi.

Aplikasi umum lainnya adalah dalam proses distilasi. Distilasi membutuhkan banyak energi dan didasarkan pada perubahan fase. Dengan demikian, ada banyak panas yang dapat dipulihkan. Biasanya panas yang dipulihkan adalah melalui penukar panas.

Generator uap pemulihan panas (HRSG) banyak digunakan di pembangkit listrik. Mereka biasanya menggunakan turbin gas. Turbin gas menghasilkan gas buang yang mengandung banyak energi. Generator uap pemulihan panas masuk dan menggunakan panas dari gas buang untuk menghasilkan uap, yang dapat digunakan untuk memutar generator turbin uap. Generator turbin uap akan menghasilkan daya tambahan untuk pembangkit listrik.

Pusat data adalah instalasi lain yang menggunakan sistem pemulihan panas buangan. Pusat data menghasilkan banyak panas karena banyaknya server yang menyimpan informasi dan melakukan komputasi. Sistem pemulihan panas digunakan untuk memulihkan panas yang dihasilkan oleh server sehingga dapat digunakan untuk menghangatkan bangunan melalui penukar panas dan sistem pendingin. Sistem akan memastikan bahwa server cukup dingin, dan panas akan digunakan untuk menyediakan pemanasan pusat ke bangunan lain.

Dalam industri kimia, unit pemulihan panas buangan banyak digunakan dalam sistem pendingin adsorpsi padat (SA). Unit pemulihan panas buangan memanfaatkan panas dari proses kimia untuk memberi daya pada sistem pendingin melalui penukar panas, menara pendingin, dan penukar panas dengan unit penyimpanan termal. Pendinginan dapat digunakan untuk mengontrol suhu proses kimia. Itu juga dapat digunakan untuk pendingin ruangan terpusat.

Cara memilih unit pemulihan panas buangan

Saat memilih unit pemulihan panas buangan, beberapa faktor harus dipertimbangkan untuk memastikan unit tersebut memenuhi persyaratan khusus fasilitas industri atau aplikasi.

• Karakteristik sumber panas: Tentukan jenis panas buangan yang tersedia dalam proses industri. Identifikasi rentang suhu, laju aliran panas, dan apakah panas tersebut dalam bentuk cair atau gas. Faktor-faktor ini akan memengaruhi pemilihan teknologi dan unit WHR yang sesuai.
• Permintaan energi termal: Nilai permintaan energi termal fasilitas tersebut. Pertimbangkan persyaratan suhu dan tekanan dari proses atau sistem yang akan menggunakan panas buangan yang dipulihkan. Evaluasi ini akan membantu menentukan kapasitas dan parameter pengoperasian unit WHR yang perlu dipulihkan.
• Teknologi pemulihan panas buangan: Familiarkan diri Anda dengan berbagai teknologi dan unit WHR. Setiap teknologi memiliki keuntungan, keterbatasan, dan kesesuaian untuk aplikasi tertentu. Lakukan perbandingan kinerja di antara teknologi WHR yang tersedia untuk menemukan yang paling cocok untuk skenario industri tertentu.
• Kemungkinan integrasi: Evaluasi kemungkinan integrasi unit WHR yang dipilih dengan sistem dan infrastruktur yang ada. Pertimbangkan faktor-faktor seperti ruang yang tersedia, perpipaan, koneksi listrik, dan sistem kontrol. Pastikan bahwa unit WHR dapat diintegrasikan secara efektif untuk memaksimalkan pemulihan panas buangan.
• Evaluasi ekonomi: Lakukan analisis ekonomi unit WHR potensial. Pertimbangkan biaya instalasi, biaya operasional, dan persyaratan pemeliharaan. Evaluasi kelayakan ekonomi dan periode pengembalian unit WHR berdasarkan penghematan energi dan manfaat ekonomi dari panas buangan yang dipulihkan.

Unit pemulihan panas buangan Tanya Jawab

T: Berapa ukuran pasar pemulihan panas buangan?

J: Pasar pemulihan panas buangan global diperkirakan sekitar 40 miliar USD pada tahun 2020. Pasar ini diproyeksikan tumbuh dengan laju pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 5,1%, mencapai sekitar 66 miliar USD pada tahun 2030.

T: Apa tren utama di pasar pemulihan panas buangan?

J: Pasar didorong oleh produksi industri. Lebih banyak fasilitas sedang didirikan untuk memulihkan panas buangan. Fokusnya adalah pada adaptasi sistem pemulihan panas yang ada. Penelitian dilakukan untuk meningkatkan efisiensi mereka. Terjadi pergeseran global menuju energi terbarukan. Lebih banyak industri menggunakan unit pemulihan panas buangan karena lebih sedikit bahan bakar fosil yang digunakan.

T: Apa tantangan di pasar pemulihan panas buangan?

J: Tantangan utama untuk pasar pemulihan panas buangan adalah biaya awal yang tinggi untuk mendirikan unit-unit ini. Bisnis yang tidak mengetahui manfaat jangka panjang dari pemulihan panas buangan tidak mengeluarkan uang untuk sistem ini.

T: Apa saja jenis unit pemulihan panas buangan yang berbeda?

J: WHRU yang paling umum adalah penukar panas. Jenis lainnya termasuk generator termoelektrik, unit siklus Rankine organik, pipa panas, dan economizer.