ボイラーの効率を上げるために排ガスの熱を利用することは非常に重要です。
今回はボイラー効率に影響を与えるエコノマイザとは何かについて解説していきたいと思います。
エコノマイザとは？
エコノマイザは節炭器とも呼ばれ、ボイラーの排ガスと給水を熱交換させる熱交換器です。ボイラー給水の温度を上げることで燃料代を削減することができます。
節炭器と言われる理由は、以前石炭炊きのボイラーが一般的だったことから来ているようです。
最新の小型貫流ボイラーの場合は、標準で設置されていることも多く、大型の水管ボイラーの場合は排ガス量や給水温度を計算しながら複数ユニットになって設置されていることが多いです。
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エコノマイザの注意点
エコノマイザで注意すべきことの一つに排ガスの温度が酸露点以下になることによる低温腐食があげられます。
ボイラー給水の温度が低いと、エコノマイザの伝熱面で排ガス中の水蒸気が凝縮し、その水分中に排ガス中の硫黄が溶け込むことで硫酸が発生します。これにより水管が腐食され、穴あきなどのトラブルを起こすことを低温腐食と言います。
これを防止する方法としては、次のようなものがあげられます。
- ボイラー給水を酸露点以上まで昇温させる。
- 硫黄分の少ない燃料を使用する。
- 伝熱面を低温腐食に強い材質に変更する。
大型ボイラーの場合は、脱気器の圧力によってボイラー給水の温度は決まるので、脱気器圧を上げたり、そもそもの要因となる燃料中の硫黄分を取り除いてしまうなどの対策があります。
また、伝熱面の材質を低温腐食に強いものに変更するというのも有効な策の一つです。最近では伝熱面にガラスを使用したエコノマイザなども開発されているようです。
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エコノマイザと空気予熱器の違い
エコノマイザと同様にボイラー効率を上げるものの１つに空気予熱器があります。
エコノマイザが排ガスとボイラー給水と熱交換させるのに対し、空気予熱器は燃料を燃焼させるときに使用する空気と熱交換させます。
空気予熱器はガス流れからいうと、エコノマイザの二次側に設置されることが多く、エコノマイザを出た排ガスの熱量をさらに取りたい時に利用します。
燃焼用の空気温度が上がれば、燃焼効率が向上し、燃料の使用量を低減できたり不完全燃焼によるすすの発生を防止することができます。
まとめ
- エコノマイザはボイラーの排ガスと給水を熱交換させるもの。
- 酸露点に注意する必要がある。
- 空気予熱器は排ガスと燃焼空気を熱交換させるもの。
小型ボイラの場合、エコノマイザは、標準で設置されている場合がほとんどですが、まれに設置されていない場合もあります。
費用対効果が非常に大きいので、新規で購入される場合はエコノマイザの設置は必須と考えて良さそうです。
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