I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l.   3 ,   No .   2 A u g u s t   201 4 ,   p p .   1 0 5 ~ 1 1 4   I SS N:  2252 - 8792          105       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J APE   A sh Co o ler  H ea Recov ery Under   Energ y  Cons erva tion Sche m e       Vi k a s h R  G u pta * L a la t endu   P a t t a na y a k **   *   S u ra L ig n it e   P o w e P la n t ,   Na n i   Na ro lai,   M a n g ro l,   S u ra t,   G u jrat,   In d ia   * *   S t e a g   En e rg y   S e r v ice s In d ia  P v t.   L td ,   A - 2 9 ,   S e c to r - 1 6 ,   No i d a ,   UP ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   2 ,   2 0 1 4   R ev i s ed   J u l   1 0 ,   2 0 1 4   A cc ep ted   J u l   2 3 ,   2 0 1 4       h e a lt h y   f lu id iza ti o n   sta te  in   c ircu latin g   f lu id ize d - b e d   c o m b u stio n   (CF BC)  c o m b u sto is  a tt r ib u ted   to   p r o p e r   q u a n ti ty   o h o b e d   m a teria (a s h ),   w h ich   a c ts  a s   a   th e r m a f l y - w h e e l.   It  r e c e iv e &   sto re th e r m a l   e n e rg y   f ro m   th e   b u r n in g   o f   f u e (li g n it e &   d istri b u tes   u n if o rm l y   th ro u g h o u th e   c o m b u sto &   h e lp in   m a in tain i n g   a   su sta i n e d   c o m b u stio n .   T h e   q u a n ti ty   o f   b e d   a sh   in sid e   th e   c o m b u sto o siz e   o f   th e   b e d ,   d e p e n d u p o n   b o il e l o a d   &   su b se q u e n t ly   u p o n   c o m b u sto tem p e ra tu re ,   li g n it e   f e e d   ra te  a n d   a sh   %   in   li g n it e .   As   th e se   p a ra m e ters   v a ries   d u rin g   p ro c e ss   c o n ti n u o u sly ,   so m e ti m e i t   b e c o m e n e c e ss a r y   to   d ra in   o u t h e   a sh   f ro m   th e   c o m b u sto r.   A &   w h e n   d if fe re n ti a p re ss u re   a c ro ss   th e   b e d   is  in c re a se d   f ro m   a   ju stif ied   lev e l,   d ra in in g   o f   h o t   b e d   a sh   sta rts  in t o   A sh   Co o lers .   Be d   a sh   is  d ra i n e d   a t   v e r y   h ig h   tem p e ra tu re   o f   8 5 0   o &   it   a ls o   c o n tai n b u rn i n g   p a rti c les   o f   li g n it e .   T h is  p a p e d e sc rib e th e   h e a re c o v e r y   f ro m   b e d   a sh ,   u n lo a d e d   f ro m   th e   c o m b u sto in t o   a sh   c o o ler,  b y   p re - h e a ti n g   th e   c o n d e n sa te  w a t e o f   tu rb in e   c y c l e   in   a   1 2 5   M W   CF b o il e o f   S u ra L ig n it e   P o w e P la n in   In d ia.  T h e   th e rm a p e rf o r m a n c e   o f   a sh   c o o ler  w a d e riv e d   b y   d o in g   a   h e a b a lan c e   c a lcu latio n   b a s e d   o n   th e   m e a su re d   te m p e ra tu re   o f   a sh   a n d   c o o li n g   w a t e w it h   d if f e r e n lo a d .   F ro m   th e   h e a b a lan c e   c a lcu latio n   i n f lu e n c e   o f   a sh   tem p e ra tu re   a n d   a sh   a m o u n o n   h e a tran sf e c o e ff ici e n is  d e term in e d .   S im u latio n   is  c a rried   o u a ro u n d   m a in   tu rb i n e   c y c le  in d ica tes   i m p ro v e d   th e rm a e c o n o m y   o f   th e   u n it ,   h i g h e p lan th e rm a e ff icie n c y ,   lo w e p lan h e a ra te  a n d   re d u c e   f u e c o n su m p ti o n   ra te.  A lso   si m u latio n   re su lt   sh o w th a th e   h e a tran sf e c o e ff icie n in c re a se   w it h   a sh   a m o u n a n d   d e c re a se w it h   in c re a se   in   a sh   tem p e ra tu re .   K ey w o r d :   Ash   co o ler   B ed   ash   C o m b u s to r   Hea t tr an s f er   T h er m al  ec o n o m y     Co p y rig h ©   2 0 1 4   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   L alate n d u   P attan a y a k ,     Dep ar te m en t o f   S y s te m   T ec h n o lo g ies,   Steag   E n er g y   Ser v ice s   I n d ia  P v t.  L td ,   A - 2 9 ,   Secto r - 1 6 ,   No id a,   U P ,   2 0 1 3 0 1 ,   I n d ia.   E m ail: l. p atta n a y a k @ s tea g . i n       1.   I NT RO D UCT I O N   C ir cu lat in g   f l u id ized   b ed   ( C F B )   co m b u s tio n   h a v f o u n d   ac ce p tan ce   t h r o u g h o u t   t h w o r l d   o v er   th e   p ast  f e w   y ea r s ,   i n   p ar ticu lar   f o r   p o w er   g e n er atio n ,   b u also   as  in d u s tr ial  p o w er   p lan t s   an d   co m b i n ed   h ea an d   p o w er   s tatio n s   [ 1 ] .   C FB   b o iler   is   o n o f   t h b est  c lea n   co al   f ir ed   b o iler   f o r   its   m er its ,   s u ch   as  allo w i n g   t h e   u s e s   o f   b r o ad   r an g o f   f u el s ,   m ee ti n g   t h en v ir o n m e n ta p o llu tio n   n o r m s   w it h o u a d d itio n   o f   ad d   o n   eq u ip m e n an d   b etter   ef f icie n c y .   I n   C FB   b o iler ,   co al  i s   f ed   in to   th f u r n ac w it h   w id p ar ticle  s ize  d is tr ib u tio n .   Af ter   it  i s   b u r n ed ,   ash   is   f o r m ed   a n d   ash   p ar ticl es  b ec o m p ar o f   th b ed   m at er ial  in   t h f u r n ac e   [ 2 ] .   A s   k e y   a u x iliar y   d ev ice   ash   co o ler s   ar th b o iler   au x iliar y   in s talled   at  ze r o   m e ter   o f   co m b u s to r .   A s h   co o ler s   ar k ey   a u x il iar y   d ev i ce   co n n ec ted   at  th b o tto m   p ar o f   C FB   co m b u s to r ,   w h ic h   h as  d ir ec in f l u en c e   o n   ec o n o m ic  o p er atio n   o f   th C FB   b o iler   [ 3 ] ,   [ 4 ] I is   w id ely   u s ed   i n   b o iler s   b ased   o n   C FB C   tech n o lo g y   f o r   co o lin g   o f   h o b ed   ash .   As h   co o ler s   ar attr ib u ted   to   th eir   h ig h   ef f icie n c y   a n d   ex ce l len r eli ab ilit y .   C FB   b o iler   b o tto m   as h   co n tain s   lar g a m o u n t s   o f   p h y s ical  h ea t.  T h p h y s ical   h ea t   lo s s   i s   u p   to   2   w it h o u co o lin g   th e   b o tto m   as h   w h ile  t h b o iler   co m b u s ts   lo w   ca lo r ie  f u el  w it h   m o r th an   3 0   as h   co n te n t.  I n   ad d itio n   th r ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  3 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 1 4   :   105     1 1 4   106   h o b o tto m   as h   i s   n o co n d u ci v to   b m ec h a n ized   f o r   h an d l in g   an d   tr a n s p o r tatio n .   T h u s   a   b o tto m   a s h   co o ler   is   o f te n   u s ed   to   tr ea h i g h   te m p er atu r b o tto m   a s h   to   r ec lai m   h ea t,  an d   to   h a v t h as h   ea s il y   tr an s p o r ted   [ 5 ] ,   [ 6 ]   A   h ea lt h y   f l u id izatio n   s tate  in   C FB C   co m b u s to r   is   attr ib u te d   to   p r o p er   q u an tit y   o f   h o b e d   m a ter ial   (a s h ) ,   w h ic h   ac ts   as  th er m a f l y - w h ee w h ic h   r ec eiv es  &   s to r es  th er m al  e n er g y   f r o m   t h b u r n i n g   o f   f u el   ( lig n ite)   &   d is tr ib u tes  u n i f o r m l y   t h r o u g h o u t h co m b u s to r   &   h elp s   in   m a in ta in i n g   s u s tain ed   co m b u s tio n .   T h s ize  o f   b ed   in s id co m b u s to r   o r   q u an tit y   o f   b ed   ash   d ep en d s   u p o n   b o iler   lo ad   &   s u b s eq u en t l y   u p o n   co m b u s to r   te m p er atu r e,   l ig n it f ee d   r ate  a n d   as h   i n   li g n ite.   As  t h ese   p ar a m eter s   v ar ies  d u r i n g   p r o ce s s   co n tin u o u s l y ,   s o m e ti m es  i b ec o m e s   n ec e s s ar y   to   d r ain   o u t h as h   f r o m   t h co m b u s to r .   A s   &   w h e n   d if f er e n tial   p r ess u r ac r o s s   t h b ed   is   i n cr ea s ed   f r o m   a   j u s ti f ied   le v el,   d r ain in g   o f   h o b ed   ash   s tar t s   i n to   a s h   co o ler s .   B e d   ash   is   d r ain ed   at  v er y   h ig h   te m p er at u r o f   8 5 0   o C   &   it  also   co n tai n s   b u r n i n g   p ar ticles  o f   lig n ite.   Fo r   co o lin g ,   b ed   ash   is   k ep i n   f lu id ized   s tate  ar o u n d   th c o o lin g   co ils   ca r r y i n g   d e - m in e r alize d   ( DM )   w ater .   Du r in g   co o lin g   p r o ce s s   o f   ash ,   p o r tio n   o f   h ea g et s   r ec o v er ed   th r o u g h   th v en c o n n ec ted   w it h   th e   co m b u s to r .   An o th er   p o r tio n   o f   h ea g et s   w a s ted   th r o u g h   co o lin g   w ater   cir cu it.  Fin a ll y   th co ld   ash   u n lo ad ed   in   b ed   ash   co n v e y o r   th r o u g h   r o tar y   air   lo ck   f ee d er s .     W an g   et  al.   [ 7 ]   d ev elo p ed   h ea tr an s f er   m o d el  o f   th r o tar y   a s h   co o ler   to   p r ed ict  th h ea tr an s f er   ch ar ac ter is tic s   i n   a   co m m er cia 3 0 0   MW   C F B   b o iler .   T h r e s u lt   r ev ea led   th at   t h h ea t - tr an s f er   co e f f icien ts   o f   ash - air   an d   air - w ater   ar clo s e   b u m u c h   lo w er   t h an   t h at  o f   a s h - w ater ,   i n d icatin g   t h at  t h h ea tr an s f er   o f   a s h - w ater   d o m i n ates  i n   th to tal  h ea tr an s f er .   B . Z e n g   et  al.   [ 8 ]   in   th eir   s t u d y   d eter m i n es  t h in f l u e n ce   o f   C FB   b o iler   b o tto m   ash   h ea r ec o v er y   m o d o n   th er m al  ec o n o m y   o f   u n i b ased   o n   h ea b ala n ce   ca lcu la tio n   a n d   an al y s is   o f   th r ee   t y p ical  C FB   p o w er   p lan ts   w i th   FB AC   o r   R AC   to   r ec o v er   th h ea o f   b o iler   b o tto m   as h .   W .   W an g   et  al.   [ 9 ]   b u ilt  d y n a m ic  ex p er i m en tal  s y s te m   to   m ea s u r th o v er all  h ea tr an s f er   co ef f icie n i n   th e   r o llin g   a s h   co o ler   an d   t h i n f lu en c in g   f ac to r s ,   s u c h   a s   as h   s ize,   as h   a m o u n a n d   r o tatio n al  s p ee d   u s in g   t h e   o r th o g o n al  d e s ig n .   T h r es u lt   r ev els   t h at  t h a s h   s ize   h a s   th e   g r ea te s e f f ec o n   h ea t r an s f er   co ef f icie n t.   Z h an g   et   al.   [ 1 0 ]   r esear ch ed   a   w ater - co o led   w aste   h ea t   r ec o v er y   s y s te m   i n   4 1 0   t/ h   C FB   b o iler ,   an d   an a l y ze d   th ec o n o m ic  b en e f it s   g ai n ed   b y   tr an s f er r i n g   th w aste  h e at  o f   h ig h   te m p er atu r b o tto m   as h   to   t h t u r b in e   r eg en er ati v s y s te m .   I n   th i s   s t u d y ,   ef f ec t s   o n   th p lan t h er m al  ec o n o m y   r es u lted   f r o m   t h p ar allel  in s tallat io n   o f   B AC   a n d   d if f er en lo w - p r ess u r h ea ter s   w er al s o   ca lcu lated   b y   eq u iv a len e n t h a lp y   d r o p   m et h o d .   Ho w e v er ,   th d i f f er e n ce s   i n   t h er m al  ec o n o m y   o f   u n its   ca u s ed   b y   d i f f er en h ea r ec o v er y   m o d es  w er n o in cl u d ed .   T h is   p ap er   d escr ib es  th e   h ea r ec o v er y   f r o m   b ed   a s h ,   u n lo a d ed   f r o m   t h co m b u s to r   in to   ash   co o ler ,   b y   p r e - h ea ti n g   t h co n d e n s ate   w ater   o f   t u r b in e   c y cle   i n   a   1 2 5   MW   C FB   b o iler   o f   S u r at  L i g n ite  P o w er   P lan t   in   I n d ia.   T h th er m a p er f o r m an ce   o f   ash   co o ler   w as  d er iv e d   b y   d o in g   h ea b alan ce   ca lcu latio n   b ased   o n   th e   m ea s u r ed   te m p er atu r o f   as h   an d   co o lin g   w ater   w it h   d if f er en lo ad .   Fro m   t h h ea b alan ce   ca lcu latio n   in f lu e n ce   o f   as h   te m p er at u r an d   ash   a m o u n o n   h ea tr a n s f e r   co ef f icie n is   d eter m i n ed .   Si m u latio n   i s   ca r r ied   o u ar o u n d   m a in   t u r b in c y cle  in d icate s   i m p r o v ed   th er m al  ec o n o m y   o f   th u n it,  h ig h er   p la n th er m al   ef f icien c y ,   lo w er   p la n h ea r a te  an d   r ed u ce   f u el  co n s u m p tio n   r ate.   A l s o   s i m u latio n   r esu lt  s h o w s   th a t h h ea tr an s f er   co ef f icien t in cr ea s with   as h   a m o u n t a n d   d ec r ea s es  w it h   i n cr ea s i n   as h   te m p er at u r e.       2.   P RE S E NT   SCE NARIO   Fig u r e   1   ill u s tr ates  t h p r in cip le  h ea an d   m a s s   b alan ce   d iag r a m   o f   1 2 5   MW  C FB   p o w er   p lan t   lo ca ted   in   Su r at,   I n d ia.   1 2 5 MW   C FB   co m b u s to r   is   p ar tial l y   to p   an d   p ar tiall y   b o tto m   s u p p o r ted   b o iler   w it h   re - h ea ter   s y s te m .   Fl u id ized   b ed   h ea e x ch a n g er s   as   in teg r a p ar co n s i s tin g   r e h ea ter   ( R H ) ,   s u p er h ea ter   ( SH )   an d   ev ap o r ato r   co ils .   I ca n   d e liv er   3 9 0   t/h   o f   m ai n   s tea m   at  1 3 2   k g /c m 2   p r ess u r an d   5 3 5 +   5   o C   te m p er atu r e,   w it h   r esid e n t ti m o f   5   s ec o n d s .     T h er ar th r ee   ch a m b er s   i n   ash   co o ler ,   w it h   r e f r ac to r y   l in e d   w all s .   Firs ch a m b er   ca ll ed   e m p t y   ch a m b er   is   co n n ec ted   w it h   a s h   d r ai n   o u o f   t h co m b u s to r   w it h   f l u id izi n g   n o zz le s   at  t h f lo o r ,   o th er   t w o   ch a m b er s   ar p r o v id ed   w it h   c o o lin g   co il s   ca r r y i n g   a u x iliar y   co o lin g   w ater   ( AC W ) ,   n o r m all y   D w ater   a n d   f l u id izin g   a ir   f ed   f r o m   t h b o t to m   t h r o u g h   n o zz le s   to   k ee p   h o as h   in   f lu id izin g   s tate.   T h is   i n   t u r n   r es u lt s   i n   co o lin g   o f   as h   u n lo ad ed   f r o m   th co m b u s to r   f r o m   ti m to   t i m e.   T h h o a ir   v e n ted   i n   to   th co m b u s to r   a n d   th co ld   ash   f in a ll y   u n lo ad ed   in   b ed   ash   co n v e y o r .   B asic la y o u t o f   C FB   b o iler   is   s h o w n   i n   Fig u r 2 .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       A s h   C o o ler H ea t R ec o ve r Un d er E n erg C o n s erva tio n   S ch e me   ( La la ten d u   P a tta n a ya k )   107     Fig u r 1 .   Hea t a n d   m as s   b alan ce   d iag r a m   b ased   o n   m a n u f ac t u r er   d ata.         Fig u r 2 .   B asic la y   o u t o f   t h b o iler .       B ed   ash   is   b ein g   co o led   in   as h   co o ler s   w it h   t h h elp   o f   A C W   ( 1 8 0   t/h   p er   ash   co o ler )   ,   w h ich   in   t u r n   g etti n g   co o led   b y   co n d en s er   co o lin g   w ater     ( C C W )   s y s te m   an d   h u g a m o u n o f   h ea i s   g o in g   w a s te  t h r o u g h   co o lin g   to w er   v ia  C C W   s y s te m .   E x is t in g   s c h e m a tic  d ia g r am   o f   th lo w   p r ess u r s id is   s h o w n   i n   Fi g u r 3 Gen er al  tech n ical  p ar a m e ter s   an d   m ai n   d esi g n   p ar a m eter s   o f   AC   is   s h o w n   i n   T ab le  1   an d   2 ,   r esp ec tiv el y .         Fig u r 3 .   E x is ti n g   s c h e m e       3.   P RO P O SE SCH E M E     Sch e m atic   d iag r a m   p r o p o s ed   f o r   th is   s t u d y   is   s h o w n   in   Fi g u r e   4 .   T h s c h e m i s   to   u s e   c o n d en s ate   w ater   i n   p lace   o f   AC W ,   an d   is   p r o p o s ed   to   b d iv er ted   to   ash   co o ler   f r o m   d r ain   co o ler   o u tlet  &   a f ter   cir cu latio n   t h r o u g h   as h   co o l er s ,   f ed   it  b ac k   at   th e   i n let   o f   lo w   p r ess u r h ea ter   ( L P 1 ) .   A s   &   w h en   te m p er atu r o f   co n d en s ate  w il r is d u to   b ed   as h   u n lo ad in g   i n   A C ,   th f lo w   o f   s tea m   e x tr ac tio n s   f r o m   lo p r ess u r t u r b in e   ( L P T )   to   L P 1   &   L P 2 ,   w h ich   w as   b ein g   u s ed   f o r   co n d en s ate  p r e - h ea t in g ,   w ill   b r ed u ce d   au to m at icall y   a n d     th is   ex tr a   s tea m   w ill  b d iv er ted   to w a r d s   L P T   ex h au s an d   i n   tu r n   w ill  p r o d u ce   m o r e   p o w er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  3 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 1 4   :   105     1 1 4   108   T ab le  1 .   Gen er al  T ec h n ical  P ar a m eter s   o f   1 2 5   MW   Su r at  L i g n i te  T h er m al  P o w er   P lan t   P r o p e r t i e s   V a l u e s   S t e a m t u r b i n e   p a r a me t e r s (r a t e d     p o w e r / M a i n   s t e a p r e ssu r e   / M a i n   s t e a m t e m p e r a t u r e   /   t e mp e r a t u r e   o f   r e h e a t   st e a m)   1 2 5   M W / 1 2 6   a t / 5 3 5   o C / 5 3 5   o C   L P T   Ex h a u st   s t e a p a r a me t e r s (P r e ss u r e / S p e c i f i c   e n t h a l p y )   0 . 0 9 7   a t /   5 7 9 . 5 2 5   k c a l / k g   F e e d   w a t e r   t e mp e r a t u r e   2 3 5   o C     B o i l e r   p a r a me t e r   p r e ssu r e   o f   su p e r h e a t e d   st e a m / t e m p e r a t u r e   o f   su p e r h e a t e d   st e a m / t e mp e r a t u r e   of   r e h e a t   st e a m)       1 2 6   a t / 5 4 0   o C / 5 4 0   o C   T h e   a mo u n t   o f   b o t t o a sh   4 0 o f   t o t a l   a s h   M a k e - u p   w a t e r   r a t e   0   t / h   B o i l e r   e f f i c i e n c y ,   8 0 . 1 7 %   TG   h e a t   r a t e     1 9 9 0 . 5 7   k c a l / k W h   TG   h e a t   R a t e   ( P G   t e st )   2 0 3 0   k c a l / k W h   TG   h e a t   R a t e   ( O p e r a t i n g )   2 0 6 0   k c a l / k W h   C o a l   U l t i ma t e   A n a l y si s   D e si g n   O p e r a t i n g   C a r b o n   4 3 . 3 0   %   3 8 . 8 4   %   H y d r o g e n   3 . 1 4   %   2 . 4 2   %   N i t r o g e n   0 . 8 1   %   0 . 4   %   S u l p h u r   1 . 2   %   0 . 4 5   %   O x y g e n   8 . 5 3   %   5 . 8   %   M o i st u r e   2 4   %   4 5   %   A sh   1 5 . 0 2   %   5 . 7   %   L i m e   4   %   2   %   H H V   ( H i g h e r   h e a t i n g   v a l u e )   3 0 0 0   k c a l / k g   3 2 6 8   k c a l / k g       T ab le  2 .   T h m ai n   p ar a m eter s   o f   As h   C o o ler   P r o p e r t i e s   D e si g n   O p e r a t i n g   I n l e t   t e mp e r a t u r e   o f   c o o l i n g   w a t e r   ( o C)   36   36   O u t l e t   t e mp e r a t u r e   o f   c o o l i n g   w a t e r   ( o C)   76 - 80   76 - 80   I n l e t   t e mp e r a t u r e   o f   b o t t o a sh   ( o C)   8 5 0     9 0 0     8 5 0 - 900   O u t l e t   t e mp e r a t u r e   o f   b o t t o m a s h   ( o C)   1 2 0   1 2 0         Fig u r 4 .   P r o p o s ed   s ch e m e       B ased   o n   th p r o p o s ed   s ch em h ea an d   m a s s   b ala n ce   c alcu latio n   is   p er f o r m ed   u s i n g   E b s ilo n ®   P r o fess io n a l   [ 1 1 ]   co llectin g   s a m p le  d ata  f r o m   th p la n d is tr ib u ted   co n tr o s y s te m   ( DC S)  d u r i n g   ac t u a l   o p er atin g   co n d itio n   o f   p la n i n   f u ll  lo ad   o f   1 2 5   MW .   Fig u r 5   d e p icts   th h ea a n d   m as s   b alan ce   d iag r a m   b ased   o n   th p r o p o s ed   s ch e m e .       4.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N   T h s i m u la tio n   ca r r ied   o u ar o u n d   m ai n   t u r b in c y cle  i n d i ca tes  i m p r o v ed   th er m al  ec o n o m y   o f   t h u n i t,  h i g h er   p lan t h er m al  e f f icien c y ,   lo w er   p la n h ea r ate   an d   r ed u ce   f u el  co n s u m p tio n   r ate.   Si m u la tio n   r esu lt s   s h o w   t h at  th h ea tr a n s f er   co ef f ic ien i n cr ea s w it h   ash   a m o u n an d   d ec r ea s es  w it h   i n cr ea s in   as h   te m p er atu r e.   Fi g u r 6   d ep icts   th s i m u latio n   r es u lts   o f   t h i m p r o v e m e n o f   t u r b in c y cle  h ea r ate  w i th   ex tr ac ti n g   th e   h ea t   f r o m   t h b o tto m   as h .   I t c a n   b s ee   t h at  at   4 7 . 7 2   o C   th er i s   n o   h ea t in g   t ak es p lace ,   i.e   w h e n   th er is   n o   ash   u n lo ad in g ,   t h e   tu r b in c y cle  h ea r ate  is   f o u n d   to   b 2 0 6 0 . 8 3   k ca l/k W h .   W h en   as h   u n lo ad in g   tak es  p lace   t h co n d e n s ate  te m p er at u r r is e s   an d   h ea r ate  o f   tu r b i n c y cle   i m p r o v e s   to   2 0 5 4 . 0 4   k ca l/k W h .   W h ich   co r r esp o n d   to   an   in cr e ase  in   g e n er atio n   o f   0 . 3 4   as   s h o w n   i n   Fi g u r 6 .   A s   t h co n d en s a te  i n   t h lo p r ess u r cir cu i t is b ei n g   h ea te d   b y   t h u tili za tio n   o f   h ea f r o m   t h b o tto m   as h   t h er is   r e d u ctio n   i n   ex tr ac tio n   s tea m   f lo w   to   t h L P 3   an d   L P 2   is   ar o u n d   1 0 . 3 3 an d   5 0 %,  r e s p ec tiv el y   w h ich   u lti m atel y   i n cr ea s t h e   p o w er   o u tp u an d   L P T   p er f o r m an ce .   S i m u latio n   r esu lts   b ef o r an d   af ter   m o d i f icatio n   i s   d ep icted   in   T a b le  3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       A s h   C o o ler H ea t R ec o ve r Un d er E n erg C o n s erva tio n   S ch e me   ( La la ten d u   P a tta n a ya k )   109   f o r   lo w   p r es s u r cir c u it.  Fo r   ea ch   ca s t h h ea r ate  a n d   to tal  p o w er   g e n er atio n   i m p r o v e s   b y   e x tr ac tin g   t h e   h ea t f r o m   u n lo ad in g   as h .             Fig u r 5 .   P r o p o s ed   h ea t b alan ce   b ased   o n   o p er atin g   d ata         Fig u r 6 .   Gr o s s   tu r b in h ea t r ate/  l o ad   v s   co n d en s a te  te m p er a tu r e       M ain   b en e f it   o f   s u ch   ar r an g e m en is ,   t h h ea e n er g y   w h i ch   w a s   g o i n g   w as te   w h ic h   is   in   h u g a m o u n t   ( a v er ag f o r   m o n th   i s   ar o u n d   1 9 . 4 7   MW h r )   is   s av ed   an d   it  is   eq u iv a len to   e x tr g e n er atio n   o f   2 . 6   MU s   o r   s av i n g   o f   2 3 2 8   MT   lig n i te  o v er   p er io d   o f   3 3 0   d ay s   i n   y ea r ,   a s s u m in g   4 0   T u r b in e   c y cle  e f f icie n c y .   Oth er   b en e f its   ac h ie v ed   b y   ex t r ac tin g   t h h ea t f r o m   t h b ed   ash   i n   th a s h   co o ler   ar f o u n d   o u t a s ,     Af ter   d iv er ti n g   co n d en s ate  f lo w   t h r o u g h   a s h   co o ler s ,   t h lo ad in g   o f   3 6 0   t/h   ( r ated   co o lin g   w ater   f lo is   1 8 0   t/h   p er   ash   co o ler )   o v er   th AC W   p u m p i n g   s y s te m   will  r ed u ce ,   th is   w ill  r es u lt  i n to   s av i n g   o f   at  least 4 2   k W   at  p u m p   s h af t p o w er .   T h is   is   eq u i v ale n t to   3 . 3 3   l ac s     k W h   in   3 3 0   d ay s   i n   y ea r .     C C W   f lo w   r eq u ir e m e n to   co o 3 6 0   t/h   o f   A C W   w ill  b r e d u ce d   o n   C C W   s y s te m   &   in   tu r n ,   h ea t   lo ad in g   o n   co o lin g   to w er   w ill  also   b r ed u ce d .     2 0 5 3 . 0 0 2 0 5 4 . 0 0 2 0 5 5 . 0 0 2 0 5 6 . 0 0 2 0 5 7 . 0 0 2 0 5 8 . 0 0 2 0 5 9 . 0 0 2 0 6 0 . 0 0 2 0 6 1 . 0 0 2 0 6 2 .0 0 1 2 4 . 9 5 1 2 5 . 0 0 1 2 5 . 0 5 1 2 5 .1 0 1 2 5 . 1 5 1 2 5 . 2 0 1 2 5 . 2 5 1 2 5 . 3 0 1 2 5 . 3 5 1 2 5 . 4 0 1 2 5 .4 5 4 5 . 0 0 5 5 . 0 0 6 5 . 0 0 7 5 . 0 0 8 5 . 0 0 9 5 . 0 0 T G   hea t   ra t ( k ca l/k Wh)   L o a d ( M W)   Co nd ens a t t em pera t ure  ( o )   R is in   g en er ato r   o u tp u an d   im p r o v em en in   T h ea r ate  w ith   r is in   co n d en s ate  w ater   tem p er atu r w h en   ash   is   b ein g   u n lo ad ed   Gr o s s   g en er at io n T h ea t r at e (4 7 . 7 2   o c o rre sp o n d s   to   n o   h e a ti n g   n o   a sh   u n lo a d in g )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  3 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 1 4   :   105     1 1 4   110     Un n ec ess ar y   r u n n in g   o f   AC W   &   C C W   p u m p s ,   w h en   t h er i s   n o   as h   u n lo ad in g   i n   to   as h   c o o ler s   w ill   b s av ed .     T h ex tr ac ted   h ea f r o m   t h ash   i n cr ea s es  t h lo ad in g   o f   m ai n   co o lin g   to w er s .   T h is   e x tr lo ad in g   w il l b av o id ed .     W h en   as h   i s   u n lo ad ed ,   it  in cr e ases   t h A C W   te m p   ab r u p tl y   f o r   s h o r p er io d ,   th is   en h a n ce s   th r i s k   o f   tr ip p in g   o f   o th er   au x iliar y   w h ic h   ar s en s iti v to   co o lin g   w ater   te m p   o r   r u n n in g   a j u s t   o v er lo ad .   T h is   r is k   m a y   b av o id ed .       I f   th is   m o d i f icatio n   w o r k s ,   f u r th er   s tep   w ill  b to   s to p   o r   r e m o v C C W   p u m p s   alo n g   w i th   w ca n   th i n k   o f   th r elo ca tio n   o f   p late  h ea t e x c h an g er   ( P HE )   at  ze r o   m eter .     T ab le  3 .   Sim u latio n   r esu lts   b e f o r an d   af ter   m o d i f icatio n   P a r t i c u l a r s   P a r a me t e r s B e f o r e   a n d   A f t e r   M o d i f i c a t i o n   B e f o r e   A f t e r   M o d i f i c a t i o n   -   F u l l   L o a d   L o a d   ( M W )   1 2 5 . 0 0   1 2 5 . 0 4   1 2 5 . 0 6   1 2 5 . 0 8   1 2 5 . 1 1   1 2 5 . 1 7   1 2 5 . 3 2   1 2 5 . 4 2   T u r b i n e   h e a t   r a t e   ( k c a l / k W h )   2 0 6 0 . 8 3   2 0 6 0 . 2 7   2 0 5 9 . 8 9   2 0 5 9 . 4 9   2 0 5 9 . 0 8   2 0 5 8 . 0 5   2 0 5 5 . 6 5   2 0 5 4 . 0 4   M a i n   S t e a m F l o w   ( t / h )   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   3 7 9 . 8 4   C o n d e n se r   B a c k   P r e ssu r e   ( mb a r )   9 9 . 3 6   1 0 0 . 4 4   1 0 1 . 1 8   1 0 1 . 9 4   1 0 2 . 7 1   1 0 3 . 4 2   1 0 4 . 4 0   1 0 5 . 0 0   S t e a m Q u a l i t y   a t   L P T   Ex h a u st     0 . 9 5 0 2   0 . 9 5 0 8   0 . 9 5 1 1   0 . 9 5 1 5   0 . 9 5 1 9   0 . 9 5 2 2   0 . 9 5 2 6   0 . 9 5 2 9   S t e a m Q u a l i t y   a t   L P H - 1   I n l e t     0 . 9 7 0 9   0 . 9 7 1 6   0 . 9 7 2 0   0 . 9 7 2 5   0 . 9 7 2 9   0 . 9 7 3 3   0 . 9 7 3 8   0 . 9 7 4 2   C W   I n l e t   t e mp   ( ° C )   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   3 1 . 3 0   C W   F l o w   T a k e n   a t   ( t / h )     1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   1 5 8 0 0   L P H - 1   C o n d e n s a t e   I n l e t   T e mp   ( ° C )   4 7 . 7 2   5 5 . 0 0   6 0 . 0 0   6 5 . 0 0   7 0 . 0 0   7 5 . 0 0   8 2 . 0 0   8 6 . 0 0   L P H - 1   C o n d e n s a t e   O u t l e t   T e mp ( ° C )   6 7 . 6 0   6 9 . 4 1   7 0 . 6 4   7 1 . 8 9   7 3 . 1 6   7 5 . 9 0   8 2 . 0 2   8 6 . 0 2   Ex t r a c t i o n   S t m   F l o w   t o   L P H - 1   ( t / h )   1 0 . 6 7   7 . 5 4   5 . 3 6   3 . 1 9   1 . 0 2   0 . 0 0   0 . 0 0   0 . 0 0   L P H - 1   D r i p   t o   D C   T e mp   ( ° C )   7 3 . 6 4   7 4 . 4 9   7 4 . 9 6   7 5 . 3 6   7 5 . 6 8   7 5 . 9 0   7 6 . 1 9   7 6 . 3 8   L P H - 1   D r i p   t o   D C   P r e ssu r e   ( a t )   0 . 3 7   0 . 3 9   0 . 3 9   0 . 4 0   0 . 4 0   0 . 4 1   0 . 4 1   0 . 4 2   S a t u r a t i o n   T e mp   a t   D r i p   L i n e   ( ° C )   7 3 . 6 4   7 4 . 4 9   7 4 . 9 6   7 5 . 3 6   7 5 . 6 8   7 5 . 9 0   7 6 . 1 9   7 6 . 3 8   L P H - 2   C o n d e n s a t e   I n l e t   T e mp   ( ° C )   6 7 . 6 0   6 9 . 4 1   7 0 . 6 4   7 1 . 8 9   7 3 . 1 6   7 5 . 9 0   8 2 . 0 2   8 6 . 0 2   L P H - 2   C o n d e n s a t e   O u t l e t   T e mp   ( ° C )   9 3 . 6 2   9 4 . 1 0   9 4 . 4 2   9 4 . 7 4   9 5 . 0 6   9 5 . 6 8   9 6 . 9 7   9 7 . 7 7   Ex t r a c t i o n   S t m   F l o w   t o   L P H - 2   ( t / h )   1 4 . 2 6   1 3 . 5 3   1 3 . 0 3   1 2 . 5 2   1 2 . 0 0   1 0 . 8 2   8 . 1 3   6 . 3 4   L P H - 2   D r i p   t o   L P H - 1   T e mp   ( ° C )   9 7 . 5 0   9 7 . 8 6   9 8 . 0 9   9 8 . 3 3   9 8 . 5 6   9 8 . 9 7   9 9 . 7 7   1 0 0 . 2 2   L P H - 2   D r i p   t o   L P H - 1   P r e ssu r e   ( a t )   0 . 9 5   0 . 9 6   0 . 9 7   0 . 9 7   0 . 9 8   1 . 0 0   1 . 0 3   1 . 0 4   S a t u r a t i o n   T e mp   a t   D r i p   L i n e   ( ° C )   9 7 . 5 0   9 7 . 8 6   9 8 . 0 9   9 8 . 3 3   9 8 . 5 6   9 8 . 9 7   9 9 . 7 7   1 0 0 . 2 2   L P H - 3   C o n d e n s a t e   I n l e t   T e mp   ( ° C )   9 4 . 2 9   9 4 . 7 6   9 5 . 0 7   9 5 . 3 8   9 5 . 7 0   9 6 . 3 1   9 7 . 5 7   9 8 . 3 5   L P H - 3   C o n d e n s a t e   O u t l e t   T e mp   ( ° C )   1 1 9 . 8 0   1 1 9 . 9 6   1 2 0 . 0 7   1 2 0 . 1 8   1 2 0 . 2 8   1 2 0 . 4 8   1 2 0 . 9 0   1 2 1 . 1 6   Ex t r a c t i o n   S t m   F l o w   t o   L P H - 3   ( t / h )   1 4 . 4 2   1 4 . 2 5   1 4 . 1 4   1 4 . 0 2   1 3 . 9 1   1 3 . 6 9   1 3 . 2 2   1 2 . 9 3   L P H - 3   D r i p   t o   L P H - 2   T e mp   ( ° C )   1 2 6 . 6 5   1 2 6 . 7 4   1 2 6 . 8 1   1 2 6 . 8 7   1 2 6 . 9 3   1 2 7 . 0 5   1 2 7 . 2 8   1 2 7 . 4 2   L P H - 3   D r i p   t o   L P H - 2   P r e ssu r e   ( a t )   2 . 4 9   2 . 5 0   2 . 5 0   2 . 5 1   2 . 5 1   2 . 5 2   2 . 5 4   2 . 5 5   S a t u r a t i o n   t e mp   a t   d r i p   l i n e   ( ° C )   1 2 6 . 6 5   1 2 6 . 7 4   1 2 6 . 8 1   1 2 6 . 8 7   1 2 6 . 9 3   1 2 7 . 0 5   1 2 7 . 2 8   1 2 7 . 4 2   De - A e r a t o r   P r e ssu r e   ( a t )   5 . 3 4   5 . 3 4   5 . 3 5   5 . 3 5   5 . 3 6   5 . 3 6   5 . 3 8   5 . 3 9   S t e a m F l o w   t o   d e a e r a t o r   ( t / h )   1 7 . 5 0   1 7 . 4 5   1 7 . 4 1   1 7 . 3 7   1 7 . 3 4   1 7 . 2 7   1 7 . 1 2   1 7 . 0 3   L o a d   sh a r i n g   H P T   /   I P T   /   L P T   ( M W )   3 3 . 9 3 /   4 7 . 1 /   4 5 . 8 9   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 9 /   4 5 . 9 4   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 8 /   4 5 . 9 7   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 7 /   46   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 7 /   4 6 . 0 3   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 5 /   4 6 . 1 1   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 2 /   4 6 . 2 9   3 3 . 9 3 /   4 7 . 0 1 /   4 6 . 4   T o t a l   S h a f t   p o w e r   a t   G e n e r a t o r   t e r mi n a l   ( M W )   1 2 6 . 9 4   1 2 6 . 9 7   1 2 7 . 0 0   1 2 7 . 0 2   1 2 7 . 0 5   1 2 7 . 1 1   1 2 7 . 2 6   1 2 7 . 3 6     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       A s h   C o o ler H ea t R ec o ve r Un d er E n erg C o n s erva tio n   S ch e me   ( La la ten d u   P a tta n a ya k )   111       T o tal  in s tan ta n eo u s   h ea t e x tr ac ted   b y   t h co n d en s ate  f r o m   t h b ed   ash         T o tal  av er ag h ea t e x tr ac ted   b y   th co n d e n s ate  f r o m   th b ed   ash         Fig u r 7 .   Hea t a v ailab le  in   AC W   w ater   at  th o u tlet o f   as h   co o ler       Hea av ailab le  in   AC W   w ate r   at  A C   1   &   2   is   s h o w n   i n   Fig .   7 ( a)   &   ( b ) .   T o tal  h ea ex tr ac ted   is   ca lcu lated   b y   ca lc u lati n g   ar ea   u n d er   th e   cu r v ab o v a   d atu m   o f   9 3 0 0   k ca f o r   AC W   f lo w   o f   2 6 5   t/ h   a n d /o r   d atu m   o f   6 6 0 0   k ca l   f o r   A C W   f lo w   o f   1 8 0 t/h   r esp ec ti v el y   a 3 6   o C   AC W   o u tlet   te m p er at u r es.  P r o b ab le  r is k   f ac to r s   an d   its   r e m ed ial  ac tio n   ar d ep icted   in   T ab le  4 .       5.   CO NCLU SI O N     I n   th i s   p ap er ,   th in f l u en ce   o f   h ea r ec o v er y   f r o m   b ed   ash   b y   t h ash   co o ler   in   1 2 5   MW   lig n ite   f ir ed   co al  p lan i s   a n al y ze d   an d   its   i m p ac o n   t h er m al   e co n o m y   s u c h   as   h ea r ate,   g en er atio n   a n d   f u el  co n s u m p tio n   is   ev a lu ated   b ase d   o n   h ea t a n d   m a s s   b alan ce   ca lcu latio n .       T h d ata   ( i n s tan ta n eo u s   &   av er ag e)   o n   w h ich   t h is   s t u d y   is   m ad ar co llected   f r o m   th e   DC S   s y s te m   o f   r u n n i n g   u n it,  f o r   p er io d   o f   3 3   d ay s   w h ic h   co v er s   all   t y p e   o f   v ar iatio n s   c h an g es   o cc u r r ed .   I n   th e   d ata   co llected ,   w h a v f o u n d   to tal  7 4 2   No .   o f   o cc asio n s   o f   as h   u n lo ad in g   in   t th as h   co o ler s   at  d if f er en in t er v al  as  w ell  as  q u a n tit y .   Fro m   th d ata,   v ar io u s   o b s er v atio n s   ca n   b m ad li k h o w   m u c h   q u a n t it y   o f   a s h   w a s   u n lo ad ed   in   h o w   m u ch   ti m e ( h er C o m b u s t o r   DP  &   b o tto m   te m p er at u r es  g i v es   co r r ec clu o f   a s h   q u a n tit y ) w h at   w as   th r ate   at  w h ic h   AC W   o u tlet te m p   r i s to   m ax ; in   h o w   m u ch   ti m it c ea s es d o w n   t o   n o r m a l e tc.       Ma x i m u m   o u tlet  te m p er at u r e   o f   AC W   wa s   o b s er v ed   at  8 5   o C   1 1 9   o C   in   th A v er ag in s ta n ta n eo u s   te m p er atu r tr e n d .   T h is   tem p   r ea ch es  to   p ea k   in   av er a g 1 5   m i n u t e s   p er io d   af ter   ash   u n lo ad ed   ( it  v ar ies  w it h   t h q u an tit y   o f   as h   d r ain ed   f r o m   th co m b u s to r   &   alr ea d y   av a i lab le   ash   i n   as h   co o ler s   if   p r ev io u s l y   u n lo ad ed   ash   is   n o t c o o led   &   d r ain ed   in   to   co n v e y o r .       Ma x i m u m   id le  p er io d   d u r in g   w h ic h   as h   w as  n o u n lo ad ed   f r o m   th co m b u s to r   w as  f o u n d   1 0   h r s   ap p r o x im a tel y .     T o tal  h ea t r elea s ed   i n to   AC W   w ater   in   A C - 1 & 2 ,   w h ich   f o u n d   at  av er a g 7 9 7 . 5 3   k W   p er   h o u r   o r   1 9 . 1 4   MW h r   p er   d ay   av er a g e.       T h is   is   th ac t u al  a m o u n o f   h ea en er g y   d er i v ed   f r o m   t h e   p ar am eter s   o b tai n ed   f r o m   D C o d ail y   av er ag b asi s .   I is   h ig h er   th an   th h ea ca lcu lated   th e o r etica ll y   ( b co n s id erin g   1 0 a s h   co n ten in   2 5 0 0 MT   lig n ite,   b u r n in   a   d a y,   b ed   a s h   a 4 0   o to ta a s h   a n d   a s h   g ets  co o led   fr o 8 5 0   o C   to   1 2 0   o C ,   S p .   Hea o a s h   0 . 8 4 kJ /kg )   d u to   s o m a m o u n o f   ca r b o n   g etti n g   d r ain ed   in   b u r n i n g   s tate  w i th   a s h .       Mo r ash   co n ten w ill r es u lt i n to   m o r h ea t r ec o v er y .     C E P   d is ch ar g e   ( co n d e n s ate  w ater )   ca n n o t   b d iv er ted   b ef o r e   o r   af ter   G lan d   S tea m   C o o ler   D r ain   C o o ler   as it  w i ll   d is t u r b   / b lo ck   th Gla n d   s tea m   f lo w   w h ic h   is   d etr i m en ta l to   tu r b in e   s h a f t   &   m a y   lead s   to   tr ip p in g   o f   t h e   Un it.       Ob s erva tio n s   fr o th h ea t b a la n ce   s tu d y:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  3 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 1 4   :   105     1 1 4   112     Gen er ato r   o u tp u in cr ea s ed   b y   0 . 3 4   MW   at  co n s tan MS   Flo w ,   e v e n   t h o u g h   v ac u u m   h as  b ee n   d eter io r ated   b y   4 . 0   m b ar .   I f   w co u ld   m ai n tai n   t h v ac u u m   b y   s w i tch i n g   o f f   o n C C W   p u m p   ( t h i s   w il s to p   th b y p as s   f lo w   b y   1 0 0 0   t/h   &   v ac u u m   w ill  i m p r o v e)   w h e n   C o n d e n s ate  te m p   is   n ea r in g   to     its   m a x i m u m   th e n   ad d itio n al  g ain   in   MW   o u tp u t   at  g e n er ato r   ter m in a m a y   b ac h ie v ed .     T h i m p r o v e m en t   i n   T Hea t - r ate  b y   5 . 7   k ca l/ k W h   co r r esp o n d s   to   AC   o u tlet  te m p er at u r o r   L P in let  te m p er atu r is   m a x i m u m   at  8 6   o C .   T h is   is   co r r esp o n d s   to   th b ed   ash   u n lo ad in g   in   o n as h   co o ler   u p   to   2 0   m b ar   co m b u s t o r   d p .     Gen er ato r   o u tp u m a y   b m ad co n s ta n t b y   r ed u ci n g   m ai n   s t ea m   f lo w   b y   1 . 9 3 t/h   at  p ea k   te m p er at u r o f   co n d en s ate  t h r o u g h   as h   co o ler .   T h is   w ill s a v t h s tea m   c o n s u m p tio n   &   i n   t u r n   t h f u el  in p u t.     As  co n d e n s ate  te m p er at u r s t ar ts   in cr ea s in g ,   lo ad   s h ar ed   b y   lo w   p r es s u r t u r b in e   s tar t s   i n cr ea s i n g ,   w h ile  it  s tar ts   r ed u c in g   i n   i n ter   m ed iate  p r ess u r tu r b in e .     Hig h   p r ess u r tu r b in e   o u tp u r e m a in s   co n s ta n t th r o u g h o u t.  B u t t h er e   is   an   o v er all  g ain   i n   g en er ated   MW .     T h er w ill  b lo s s   o f   3 . 5   k W   in   g e n er ated   MW ,   i f   w c o n s id er   o n d eg r ee   lo s s   o f   te m p er at u r o f   co n d en s ate,   f o r   id le  h o u r s   w h e n   n o   as h   is   b ei n g   u n lo ad ed .       E x tr ac tio n   s tea m   f lo w   to   L P 1   b ec o m e s   ze r o   at  76  o C   &   ab o v te m p s   o f   co n d en s ate ex tr ac tio n   s tea m   f lo w   to   L P H   2   n e v er   b ec o m e s   ze r o   w h ile  L P 3   ex tr ac tio n   s tea m   f lo w   r e m ai n s   u n a f f ec ted .     Fin al  te m p er atu r e   g ain   i n   co n d en s ate  w ater   a f te r   L P 3   r e m a in s   u n c h a n g ed .       I n   a n y   ca s e   o f   te m p er at u r e   r is i n   a s h   co o ler ,   th e   p r ess u r o f   w ater   w il al w a y s   b well  ab o v e   s atu r atio n   p r ess u r e,   s o   t h er is   n o   ch an ce   o f   s tea m i n g   i n s id th co ils .       T ab le  4 .   R is k   f ac to r s   a n d   s o lu t io n   S r .   N o .   R i s k   Fa c t o r s   S o l u t i o n   1   L P T   e x h a u st   l o sse s &   i n t e r - st a g e   l o ss e s ma y   b e   i n c r e a se d   w i t h   d e t e r i o r a t e d   v a c u u m .   T h e r e   i v e r y   mi n o r   c h a n g e   i n   w e t n e ss  f r a c t i o n   o f   t h e   st e a m   a t   e x t r a c t i o n   p o i n t s fo r   L P H   1   &   e x h a u st ,   h o w e v e r   e x a c t   l o ss c a n n o t   b e   c a l c u l a t e d .   2   P u l sat i n g   l o a d   may   se t   u p   i n   L P T ,   w h i c h   i n o t   p e r mi ssi b l e .   L o a d i n g   v a r i a t i o n   i n   L P w i l l   b e   a p e r   r a mp   g i v e n   b y   O EM   ( 2 . 5   M W   /m i n ) .   F r o t h e   d a t a   a n a l y si s,  w h e n e v e r   a sh   i u n l o a d e d ,   t h e   p e a k   t e mp e r a t u r e   r e a c h e d   i n   1 5   m i n u t e p e r i o d   o r   mo r e ,   d e p e n d i n g   u p o n   t h e   a mo u n t   o f   a sh .   A n y   c h a n g e   t a k i n g   p l a c e   i n   L P T   i n   1 5   mi n u t e   p e r i o d   c a n n o t   b e   t e r me d   a s a   p u l sa t i n g   l o a d )   3   V i b r a t i o n s ma y   se t   u p   i n   L P H   t u b e s a s c o n d e n sa t e   t e mp e r a t u r e   c h a n g e s.   T h i c o n d i t i o n   may   o c c u r   o n l y   w h e n   st e a mi n g   ( f l a sh )   t a k e p l a c e   i n s i d e   t u b e s,  b u t   i t   i s   n o t   p o ss i b l e   i n   t h i c a se   a t   a l l   l o a d s,  a c t u a l   c o n d e n sa t e   p r e ssu r e   w i l l   a l w a y s b e   i s g r e a t e r   t h a n   sat u r a t i o n   p r e ssu r e .     4   F l a sh   may   o c c u r   i n   d r i p   p i p i n g   sy st e m /   L P H   t u b e s /   L P H   sh e l l .   1.   I n   t h e   L P H c i r c u i t ,   t h i p o ssi b i l i t y   o f   f l a sh i n g   h a b e e n   n u l l i f i e d   b y   mai n t a i n i n g   a   h e i g h t   d i f f e r e n c e   o f   @   4 . 0   ( B y   i n st a l l i n g   D C   a t   z e r o   m l e v e l ) ,   so   t h e r e   i s n o   q u e st i o n   o f   d r i p   f l a sh i n g   a t   a n y   p o i n t .   2.   I n si d e   t h e   L P H - 1   sh e l l ,   f l a sh   i n   d r i p   w a t e r   may   o c c u r   i f   t e mp   o f   c o n d e n sat e   a t   i n l e t   i s   h i g h e r   t h a n   d r i p   t e mp   c o mi n g   f r o L P H   2 .   T h i c a se   c a n   b e   a v o i d e d   i f   w e   u n l o a d   t h e   a sh   i n   c o n t r o l l e d   man n e r   so   t h a t   c o n d e n sat e   t e mp   a t   L P H   1   i n l e t   sh o u l d   n o t   e x c e e d   f r o 7 8   d e g   C .   T h e r e   i n o   t h r e a t   t o   L P T   a d r i p   l i n e   i c o n n e c t e d   t o   c o n d e n se r   v i a   D C   &   L P F T ,   i f   a n y   b a c k   p r e ssu r e   g e n e r a t e s,  i t   w i l l   g o   t h r o u g h   t h e   d r i p   p i p e   t o   c o n d e n se r .   H o w e v e r   m a x i m u m   t e m p e r a t u re   ri s e   m a y   b e   a d d res se d   w h i l e   d e s i g n i n g   t h e   n e w   c o i l f o r   a s h   c o o l e rs .     5   L P H   1   c o n d e n sa t e   i n l e t   t e mp   e x c e e d i n g   t h a n   d e si g n .   T u b e   si d e   d e si g n   t e mp e r a t u r e   i 1 5 0   o C   a n d   max   c o n d e n sa t e   t e mp   w i l l   b e   a v e r a g e   o u t   t o   8 5 o C ,   w h e n   i t   w i l l   b e   mi x e d   w i t h   C o n d e n sa t e   o u t l e t   f l o w   f r o m o t h e r   a sh   c o o l e r ,   w h i c h   i n o t   i n   se r v i c e .   6   R e c o v e r y   o f   h e a t   m a y   b e   a c h i e v e d   b y   u si n g   a n y   o t h e r   i d e a   /   sy st e   w e   sh o u l d   n o t   d i st u r b   t h e   o r i g i n a l   t h e r mal   sy st e   i t   m a y   h a v e   d e t r i me n t a l   e f f e c t   o n   t h e   t u r b i n e   l i f e .   A a sh   u n l o a d i n g   i n st a n c e d e p e n d   u p o n   ma n y   o t h e r   f a c t o r s,  t h e r e   i n o   f i x e d   i n t e r v a l   b e t w e e n   t w o   i n st a n c e o f   a sh   u n l o a d i n g .   H e n c e ,   h e a t   f r o t h e   d r a i n e d   b e d   a s h   i s   n o n   c o n t i n u o u s   n a t u r e .   T h i s   i n c o n s i st e n t   n a t u r e   o f   h e a t   a v a i l a b i l i t y   w i l l   n o t   b e   s u i t a b l e   t o   a n y   r e c o v e r y   s y st e b e c a u se   e v e r y   s y st e n e e d a   r e g u l a r ,   c o n s t a n t ,   r e l i a b l e   so u r c e   o f   e n e r g y   f o r   p r o p e r   e f f i c i e n t   f u n c t i o n i n g .   Ea r l i e r   w e   h a d   t h o u g h t   o f   u si n g   i t   i n   V A M ,   b u t   i t   w a s n o t   su i t a b l e   so u r c e .   S o   o n l y   t h e   t u r b i n e   t h e r mal   c y c l e   i s   t h e   b e st   p l a c e   t o   r e c o v e r   t h i s w a st e   h e a t .   7   D u e   t o   p r e ssu r e   &   t e mp e r a t u r e   d r o p   i n   t h e   c o n d e n sat e   c i r c u i t   ( A f t e r   D C   v i a   A sh   C o o l e r   t o   L P H   1)   l o ss o f   h e a t   w h e n   n o   a s h   i s   b e i n g   u n l o a d e d   i n   t h e   c i r c u i t   m a y   o f f se t   t h e   sav i n g .   T h e r e   i a   mi n o r   l o ss  o f   e n t h a l p y .   I t   d e p e n d u p o n   p i p i n g   l a y o u t ,   n o   o f   b e n d s ,   n o   o f   v a l v e &   v a l v e   t y p e   e t c .   I t   h a s b e e n   e st i ma t e d   a t   8 8 0   k c a l / h r   -   b y   a ssu m i n g   1 . 2   a t   p r e ssu r e   &   1   o C   t e m p e r a t u r e   d r o p   i n   c o n d e n sa t e   w a t e r ,   w h i c h   w i l l   b e   l o st   d u r i n g   t h e   p e r i o d   w h e n   n o   a s h   i u n l o a d e d .   T h i a mo u n t   o f   h e a t   i so   n e g l i g i b l e   w h e n   c o mp a r e d   w i t h   5   t o   6 . 5   l a c   k c a l   h o u r l y   a v e r a g e   h e a t .   S u p p o se   f o r   t h e   w h o l e   d a y ,   a sh   i n o t   u n l o a d e d ,   t h e r e   w i l l   b e   2 1 2 0 0 . 0   k c a l   w i l l   b e   l o st   a n d   t h i i e q u a l   t o   8 . 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       A s h   C o o ler H ea t R ec o ve r Un d er E n erg C o n s erva tio n   S ch e me   ( La la ten d u   P a tta n a ya k )   113   u n i t s   o f   e l e c t r i c i t y   o n l y ,   w h i c h   c a n   b e   r e c o v e r e d   i n   a   s i n g l e   smal l e st   i n s t a n c e   o f   a s h   u n l o a d i n g ;   h o w e v e r   max   i d l e   p e r i o d   w a f o u n d   a t   1 0   h r s   f r o m t h e   c o l l e c t e d   d a t a   w h e n   a s h   w a n o t   u n l o a d e d .   8   W h e n   c o n d e n sa t e   w i l l   a d mi t t e d   i n t o   a sh   c o o l e r ,   max   t e mp e r a t u r e   r i se   w i l l   b e   1 2 3   o C   ( a v e r a g e   1 0 9   o C ) ,   t h i s w i l l   l i mi t   t h e   u se   o f   b o t h   a sh   c o o l e r s a t   a   t i me .   A l so   t h e r e   a r e   t h e   c h a n c e s o f   f l a sh   i n   t h e   sy st e m.   T h e   t e mp e r a t u r e   me n t i o n e d   i w e l l   b e l o w   t h e   sat u r a t i o n   t e mp e r a t u r e   a t   t h a t   p r e ssu r e ,   so   t h e r e   i n o   c h a n c e   o f   f l a sh i n g .   T h i s i t u a t i o n   w i l l   a r i se  w h e n   h e a v y   a mo u n t   o f   a sh   i b e i n g   u n l o a d e d ,   c e rt a i n l y   i t   w i l l   l i m i t   t h e   u se  o f   b o t h   a s h   c o o l e rs  a t   a   t i m e .   H o w e v e r   su c h   t y p e   o f   i n c i d e n c e   i s   r a r e .   M o r e o v e r ,   i f   a sh   i d r a i n e d   i n   b o t h   a s h   c o o l e r si mu l t a n e o u sl y ,   c o mb u st o r   D P   c a n n o t   b e   c o n t r o l l e d .   9   T h e r e   w i l l   b e   e x t e n d e d   p e r i o d   o f   c o o l i n g   c y c l e   o f   h o t   a sh   i n   a sh   c o o l e r   a f t e r   e a c h   i n c i d e n c e   o f   a s h   u n l o a d i n g   d u e   t o   i n c r e a se d   t e m p   o f   c o o l i n g   w a t e r (   c o n d e n sat e ,   i f   mo d i f i e d ) .   H o w e v e r   i t   i a   m i n o r   v a r i a t i o n ,   b u t   c a n   b e   so r t   o u t   w h i l e   d e si g n i n g   t h e   n e w   t u b e   n e st   o f   a sh   c o o l e r .   T h e   c o l d   a sh   t e mp e r a t u r e   w i l l   b e   1 5   o C   h i g h e r   t h a n   A C W .   T h e   l o ss d u e   t o   w h i c h   i s   n e g l i g i b l e .   10   T h e   a sh   c o o l e r   i n   w h i c h   a s h   i b e i n g   u n l o a d e d   may   n e e d   mo r e   w a t e r   i n   c a se   o f   h e a v y   a mo u n t   o f   a sh   t o   a v o i d   a n y   t h e r mal   st r o k e .   T h r o u g h   t h e   a s h   c o o l e r ,   w h i c h   i n o t   i n   se r v i c e ,   c o n d e n sa t e   f l o w   c a n   b e   t h r o t t l e d   t o   d i v e r t   a d d i t i o n a l   f l o w .   T o   a c h i e v e   t h i s,   a d d i t i o n a l   v a l v e ( M o t o r i z e d   v a l v e s)   ma y   b e   p r o v i d e d   so   t h a t   t h e r mal   sh o c k   c a n   b e   a v o i d e d .   11   A t   p r e se n t   a s h   c o o l e r s c o i l   d e si g n   c a p a c i t y   t o   w i t h st a n d   p r e ssu r e   u p   t o   1 0   k g / c m 2 .   C o n d e n sa t e   l i n e   p r e ssu r e   b e f o r e   d e - a e r a t o r   l e v e l   c o n t r o l   st a t i o n   i @   1 6   k g / c m 2 .   S o   c o o l i n g   c o i l c a p a c i t y   w i l l   h a v e   t o   b e   e n h a n c e d   a t   1 . 5   t i me s   t h a n   a t   p r e se n t .   12   W e   w i l l   h a v e   t o   k e e p   A C W   s y st e m a l w a y a v a i l a b l e   f o r   si t u a t i o n s l i k e   B TL   &   l o w   l o a d   c o n d i t i o n s   o r   u n f o r e see n   si t u a t i o n   f o r   a   w h i l e .   F o r   so me   p e r i o d   o f   o b se r v a t i o n ,   A C W   s y st e may   b e   k e p t   a s t a n d b y   a v a i l a b l e .   L a t e r   i t   m a y   b e   a b a n d o n e d .   13   U n f o r e see n   si t u a t i o n   c r e a t i o n   i n   a s h   c o o l e r   l i k e   w h e n   sp e i ss v a l v e   h a b e c o me   f u l l y   o p e n   &   i n o p e r a t i v e ,   l e a k a g e   o f   c o i l s e t c .   A sh   w i l l   a c c o mm o d a t e   i n   a s h   c o o l e r   u p   t o   i t n o r mal   c a p a c i t y   o n l y ,   a f t e r   t h a t   t h e   a s h   i n f l o w   w i l l   b e   st o p p e d   a n d   t e m p   w i l l   st a r t   r e d u c i n g .   T h e   max   r i se   i n   t e m p   o f   A C W   a t   o u t l e t   i f o u n d   a t   1 2 3   o C ,   a n d   mi x   t e m p   o f   A C W   f r o b o t h   A C m a x   a t   8 5   o C .   H o w e v e r   t o   mi n i mi z e   t h e r mal   s h o c k ,   max   c o n d e n sat e   m a y   b e   d i v e r t e d   t h r o u g h   t h e   a s h   c o o l e r   w h i c h   i s i n   p r o b l e m.    14   W h a t   w o u l d   h a p p e n   w h e n   t u r b i n e   i s   a t   l o w   l o a d ?   W h e n   U n i t   i r u n n i n g   a t   l o w   l o a d ,   a sh   u n l o a d i n g   f r o c o m b u s t o r   a l so   r e d u c e d   i n   q u a n t i t y   &   o c c a si o n a n d   c o n d e n sa t e   f l o w   f r o m   C EP  a l so   r e d u c e d .   I n   t h i c a se   m a x i m u m   f l o w   may   b e   d i v e r t e d   t o   o n e   a s h   c o o l e r .       15   H e a t   f r o m t h e   a sh   i s o f   i n t e r mi t t e n t   n a t u r e .   H e a t   f r o t h e   a s h   i s   o f   i n t e r mi t t e n t   n a t u r e   a a s h   u n l o a d i n g   i n s t a n c e s   d e p e n d   u p o n   ma n y   o t h e r   f a c t o r s.  T h i i n c o n si s t e n t   n a t u r e   o f   h e a t   a v a i l a b i l i t y   i n o t   u se f u l   f o r   u t i l i z i n g   i t   i n   a n y   o t h e r   s y st e l i k e   V A M ;   b e c a u se   e v e r y   s y st e m n e e d s a   r e g u l a r ,   c o n st a n t ,   r e l i a b l e   so u r c e   o f   e n e r g y   f o r   f u n c t i o n i n g ,   so   t h e r mal   c y c l e   i t h e   b e st   p l a c e   t o   r e c o v e r   t h i w a st e   h e a t .       RE F E R E NC E S     [ 1 ]     P .   G a u v il le,  J.  F o u c h e a n d   D.  M o re a u ,   " A c h iev a b le co m b u stio n   e f f icie n c y   w it h   A lsto m   CF b o il e rs f o b u r n in g   d isc a rd e d   c o a l , "   T h e   Jo u r n a o f   T h e   S o u th e r n   A f ric a n   In stit u te o f   M in i n g   a n d   M e tallu rg y v o l.   1 1 2 ,   p p .   4 3 7 - 4 4 7 ,   Ju n e   2 0 1 2 .     [ 2 ]     G .   Yu e ,   J.  L u   a n d   H.  Zh a n g ,   " De sig n   th e o ry   o c irc u la ti n g   fl u i d ize d   b e d   b o i ler s,in J ia ( Ed . ) , "   in   P ro c e e d in g   o f   th e   1 8 t h   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   F lu i d ize d   Be d   C o m b u stio n ,   T o ro n to ,   2 0 0 5 .     [ 3 ]     J.  L v   a n d   G .   Yu e ,   " T h e   CF Bo il e rs Op e ra ti o n   a n d   Ov e rh a u l, "   Be i ji n g ,   2 0 0 3 .     [ 4 ]     E.   Ca rre a ,   G .   S c a v iz z a n d   J.  Ba rs in ,   " Dr y   Bo tt o m A sh   Rem o v a l - As h   Co o li n g   v s B o il e r E ff icie n c y   Ef f e c ts, "   in   In tern a ti o n a Jo in P o w e G e n e ra t io n   C o n f e re n c e ,   1 9 9 8 .     [ 5 ]     K.  Ce n ,   M .   Ni,   Z .   L u o ,   Z.   Ya n ,   Y .   Ch a n d   M .   F a n g ,   T h e o ry   d e sig n   a n d   o p e ra ti o n   o f   c ircu latin g   f lu id ize d   b e d   b o i ler,   Be ij in g Ch i n a   El e c tri c   p o w e P re ss ,   1 9 9 7 .     [ 6 ]     X .   L u ,   L a rg e - sc a le circ u latin g   f lu id ize d   b e d   b o il e e q u i p m e n a n d   o p e ra ti o n ,   Be ij in g C h in a   El e c tri c   P o w e P re ss 2 0 0 6 .     [ 7 ]     W .   W a n g ,   X .   S i,   H.   Ya n g ,   H.  Z h a n g   a n d   J.   L u ,   " He a t - T r a n sfe M o d e o f   th e   Ro tary   A sh   Co o ler Use d   in   Circu lati n g   F lu i d ize d - Be d   B o il e rs,"   in   E n e rg y   F u e ls ,   2 0 1 0 .     [ 8 ]     B.   Zen g ,   X .   L u   a n d   H.  L iu ,   " In f lu e n c e   o f   CF (c ircu latin g   f lu id ize d   b e d )   b o il e b o tt o m   a sh   h e a re c o v e r y   m o d e   o n   th e rm a e c o n o m y   o f   u n it s,"   En e rg y ,   v o l.   3 5 ,   p p .   3 8 6 3 - 3 8 6 9 ,   2 0 1 0 .     [ 9 ]     W .   W a n g ,   J.  J.  L i,   S .   Ya n g ,   X .   S i,   H.  R.   Ya n g ,   J.  F .   L u   a n d   G .   X .   Y u e ,   " E XP ER IM ENT A L   S T UD Y   O HEAT   T RA NS FE IN  A   ROL L ING A S COO L ER   US ED  IN  T HE  CFB   B OILE R, "   in   P ro c e e d i n g s o f th e   2 0 t h   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   o n   F l u id ize d   Be d   C o m b u stio n .     [ 1 0 ]     N.  Zh a n g ,   F .   S u n ,   X .   Di n g   a n d   X .   Hu a n g ,   " A n   a n a l y sis a n d   Op ti m iza ti o n   o f   w a ste   h e a Util iza ti o n   I n v o lv in g   w a t e r - c o o led   a sh - sla g   Disc h a rg e d   f ro m   CF b o il e rs,"   J o u rn a o E n g i n e e rin g   f o r T h e rm a E n e rg y   a n d   Po w e r,  v o l.   2 1 (3 ),   p p .   3 1 1 - 3 1 6 ,   2 0 0 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  3 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 1 4   :   105     1 1 4   114   [ 1 1 ]     " h tt p :/ /w ww . ste a g - s y ste m t e c h n o l o g ies . c o m /eb silo n _ p r o f e ss io n a l+M5 2 0 8 7 5 7 3 a b 0 . h tm l, "   [ On li n e ].         B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS          V ik a G u p ta:  W o rk in g   a M a n a g e (T S a S L P P ,   h a v in g   w o rk   e x p e rien c e   o f   m o re   th a n   2 2   y e a rs  in   o p e ra ti o n   a n d   m e n tan a n c e   o f   th e rm a p o w e p lan ts.   Ho ld a   d e g re e   in   El e c tri c a e n g in e e rin g .   In tere st are a   o f   re se a rc h   in   e n e rg y   e ff icie n c y   o f   e n e rg y   sy ste m s.                       L a late n d u   P a tt a n a y a k W o rk in g   a D G M   (S y ste m   T e c h n o lo g y   d e p t. a S tea g   En e rg y   S e r v ice s   In d ia  P v t.   L td .   H o ld s   a   M . T e c h   d e g re e   in   En v iro n m e n tal  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g   a n d   P o st   g ra d u a te  d ip l o m a   in   T h e r m a P o w e P lan En g in e e ri n g .   In tere st  a re a   o f   re s e a rc h   th e rm o d y n a m ic   m o d e li n g ,   p o w e p lan o p ti m iza ti o n   a n d   e n e rg y   e ff icie n c y   in   th e r m a p o w e p lan ts.   Is  a   m e m b e r   in   A S M sin c e   F e b r u a ry   2 0 1 4 .                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.