Inconel
 

مناطق البلي المبردة بالماء

إن مناطق البلي المبردة بالماء (Water-cooled wear zones) هي طريقة ثورية، وفعالة واقتصادية لتحسين إمكانية الوصول والإنتاجية التشغيلية لمحطات الطاقة التي تعمل بحرق النفايات.

على عكس العديد من منافسينا، يتم تجهيز محطاتنا الجديدة لتحويل النفايات إلى طاقة بأفضل وأحدث تقنية قابلة للتكيف مع التغيرات المستقبلية. كما نتمتع بخبرة واسعة في تحديث المحطات الموجودة وتركيب مناطق البلي المبردة بالماء.

تقليل تكاليف الصيانة بتقليل حجم المادة الحرارية المبطنة ( refractory material )

تم تصميم منطقة البلي المبردة بالماء لتقليل المنطقة المقاومة للصهر غير المبردة في الفرن الخاص بمراجل تحويل النفايات إلى طاقة. ويكمن عيب المادة الحرارية المبطنة المقاومة للصهر غير المبردة في أنها بسبب درجة حرارة السطح العالية تميل إلى تكوين كميات هائلة من الخبث. وغالبًا ما يؤدي ذلك إلى مقاطعة عملية تشغيل المحطة. فتراكم الخبث، خاصة على الجزء السفلي من الجدران الجانبية للفرن قد يؤدي إلى توقف تدفق النفايات، ومن ثم التأثير بصورة كبيرة على عملية الاحتراق. في الحالات الخطيرة، يمكن أن يتسبب ذلك في توقف المحطة. ومن أهم مميزات تقليل حجم المادة الحرارية المبطنة المقاومة للصهر تقليل تكاليف الصيانة تبعًا لذلك.

هدفنا ضمان الاستقرار وتحمل الضغط

منطقة البلي عبارة عن هيكل ملحوم بالكامل مع ألواح وأنابيب سميكة الجدران نسبيًا. وذلك في الأساس لضمان الاستقرار الهيكلي، مع توفير حد سماح كبير للتآكل في منطقة البلي. ومنطقة البلي هي إما جزء من المبخر evaporator أو جزء من دائرة منفصلة، مثل دائرة التدفئة المركزية. يعتمد مبدأ التدوير على ما إذا كانت منطقة البلي جزءًا من المبخر (تدوير طبيعي، أو في بعض الحالات تدوير قسري) أو جزءًا من دائرة منفصلة (تدوير قسري). في الحالات التي ترتفع فيها درجة حرارة مبرد منطقة البلي عن 230 درجة مئوية، تكون منطقة البلي محمية بسبائك Inconel®، وهو معدن مصنوع من النيكل بخصائص فريدة فيما يتعلق بالتآكل بسبب ارتفاع درجة الحرارة في مراجل تحويل النفايات إلى طاقة.

ثلاث طرق لزيادة الكفاءة الكلية

يمكن استخدام امتصاص الحرارة من منطقة البلي بثلاث طرق مختلفة:

  1. الاتصال المباشر بدائرة المرجل. تكون منطقة البلي متصلة بتدوير طبيعي بأسطوانة المرجل وتشكل جزءًا لا يتجزأ من المرجل. ويزيد هذا الثنائي من الكفاءة الكلية للمحطة. ونظرًا لدرجة حرارة التشغيل المرتفعة، يجب تغطية منطقة البلي بسبيكة Inconel®.
  2. الاتصال غير المباشر. يتم استخدام امتصاص الحرارة في التسخين المسبق للهواء أو التكثيف لزيادة فعالية المحطة. حيث يتم تنفيذ منطقة البلي في أنبوب مرجل أسود قياسي.
  3. الاتصال الخارجي: يتم استخدام امتصاص الحرارة في التدفئة المركزية.

Wear zones - direct connection and external connection

مناطق بلي بتجهيزات للتوصيل المباشر والتوصيل الخارجي

النظام التقليدي يستقبل 1.5 - 2.8 ميجاوات من الطاقة الإضافية

تكمن واحدة من المميزات العديدة لمنطقة البلي المبردة بالماء في أنها تمتص حوالي 80 إلى 100 كيلووات لكل متر مكعب مقارنة بـ 20 إلى 40 كيلووات لكل متر مكعب في المحطة القياسية. وذلك يعني أن النظام التقليدي يمكنه استقبال 1.5 إلى 2.8 ميجاوات من الطاقة الإضافية. باستخدام منطقة البلي المبردة بالماء الخاصة بنا، يمكن تقليل المساحة الإجمالية لمنطقة السطح في الجزء المشع من المرجل. لا يوجد رواسب خبث حيث تكون منطقة البلي باردة نسبيًا بدرجة 150-300 مئوية. من ثم يحتفظ النظام بمنطقة الموقد نشطة طوال فترة التشغيل.

وقت تعطل أقل باستخدام مناطق البلي المبردة بالماء

لا داعي لتعطيل العمل لإزالة الخبث، حيث يزيد امتصاص الحرارة بمقدار خمس إلى عشر مرات عن زوج قنوات الإشعاع الموجودة في المرجل. ويقلل امتصاص الحرارة في منطقة البلي من درجة حرارة الفرن، فيتيح بذلك زيادة قدرات التسخين والحفاظ على سعة النفايات.

تستبدل منطقة البلي المبردة بالماء المادة الحرارية المبطنة المقاومة للصهر في المنطقة الأكثر استخدامًا في النظام، وتوضح التجربة أن منطقة البلي المبردة بالماء تتميز بطول عمرها الافتراضي مقارنة بالمادة الحرارية المبطنة المقاومة للصهر. إذا كان لديك بالفعل محطة لتحويل النفايات إلى طاقة، فيمكننا إدخال منطقة بلي مبردة بالماء أثناء فترات التوقف القياسية للصيانة. تعمل منطقة البلي المبردة بالماء بفعالية كجزء تمديد بين المرجل والموقد. ولا يحدث أي انحشار بسبب ضغط اللوحة القاعدية على العوارض الخارجية للموقد.

يضمن لك بحثنا المتواصل الحصول على أحدث التقنيات

على عكس العديد من منافسينا، يتم تجهيز محطاتنا الجديدة لتحويل النفايات إلى طاقة بأفضل وأحدث تقنية قابلة للتكيف مع التغيرات المستقبلية. كما نتمتع بخبرة واسعة في تحديث المحطات الموجودة وتركيب مناطق البلي المبردة بالماء.

على مدار السنوات السبع الماضية، قمنا بتحديث تسع محطات قائمة بالفعل وتزويد ست محطات جديدة بمناطق البلي المبردة بالماء.

حصل الجيل الجديد لدينا من مناطق البلي المبردة بالماء على براءة اختراع. وتُعد محطة التدفئة المركزية في Aars أول محطة تجمع بين منطقة البلي الجديدة الحاصلة على براءة اختراع التي تشتمل على ثقوب في الألواح لحقن هواء التبريد في الجدران الجانبية.

تركيب مناطق البلي في منشأة تحويل النفايات إلى طاقة الموجودة

في Thorshavn، Faroe Islands ، الدنمارك

إن مشكلات التشغيل بسبب رواسب الخبث الموجودة في الفرن تمثل أمرًا حيويًا بالنسبة للمحطات صغيرة الحجم ذات المواقد الضيقة، حيث تتم إعاقة تدفق النفايات حتى بالكميات الصغيرة من راسب الخبث.

إن محطة تحويل النفايات إلى طاقة في Torshavn مثال لهذا النوع من الأنظمة. لقد واجهت المحطة مشكلات مع السعة ووقت التشغيل واستلزم الأمر غالبًا إيقاف المحطة لإزالة الخبث من الفرن.

مع مناطق البلي الجديدة، تُظهر النتائج انخفاضًا بنسبة 50% في أوقات التعطل وزيادة بنسبة 10% في السعة

في عام 2006، قمنا بتركيب منطقة بلي مبردة بالماء. بعد التركيب، زادت قدرة مالك المحطة على الاستخدام بنسبة 100%، مع التمتع بتحسين كلي في بيئة العمل بدون غبار على ناقل الرماد، وانخفض وقت التوقف للتنظيف بنسبة 50% من أسبوعين إلى أسبوع واحد.

محطة Thorshavn
قبل بعد
سعة الاحتراق 48-50 طنًا/يومًا 57-58 tons/day
إنتاج الحرارة 5 ميجاوات 6 ميجاوات

درجة الحرارة بعد

غرفة الاحتراق (بعد الفرن)

1000 درجة مئوية 950 درجة مئوية

تطوير تقنية جديدة لخط فرن يرجع تاريخه إلى 25 عامًا في محطة التدفئة المركزية في Aars في الدنمارك

يرجع تاريخ إنشاء خط الفرن الأول في محطة التدفئة المركزية في Aars إلى عام 85-1986، مما تطلب وقت تعطل كبيرًا جدًا بسبب تراكم الخبث. وكثيرًا ما اضطرت المحطة لإغلاق أبوابها لمدة يومين إلى أربعة أيام كل خمسة أو ستة أسابيع لتنظيف غرفة الفرن، مما كان يتسبب في خسارة وقت إنتاج قيّم.

بعد التوصل إلى النظام المناسب لهذه المحطة، قمنا بإعادة تصميم منطقة بلي مبردة بالماء ونظام هواء ثانوي على حدٍ سواء، وتحديث الموقد إلى تقنية DynaGrate® الجديدة. كما تم إدخال تحسينات على مناطق البلي باستخدام أنابيب إضافية وتقنية خاصة جديدة تتميز بوجود ثقوب لدخول هواء التبريد في الجدران الجانبية مع تطوير الألواح الجانبية وتجهيزها. 

CFD illustration - two generations of water-cooled wear zones

نموذج الكمبيوتر الرقمي لمعرفة حالة الموائع  (CFD Model)  استخدم لتبيان درجة الحرارة في الجدران داخل الفرن. يمكنك في الشكل التوضيحي رؤية جيلين من مناطق البلي المبردة بالماء.

على اليسار: منطقة بلي مبردة بالماء تقليدية
على اليمين: منطقة بلي مبردة بالماء متقدمة وجديدة مع نظام هواء تبريد متكامل. 

مع مناطق البلي الجديدة: زاد إنتاج الطاقة من 6.5 -7 إلى 8.5 ميجاوات.

إن تحقيق الحد الأدنى من بلي المادة الحرارية المبطنة المقاومة للصهر والحد الأدنى من تراكم الخبث أدى إلى زيادة في الإنتاجية وانخفاض في تكاليف التشغيل. انخفض وقت التعطل بشكل كبير. زاد الإنتاج من 6.5-7 إلى 8.5 ميجاوات. يعكس ذلك 7.5 ميجاوات تأتي من المرجل وتأتي الميجاوات المتبقية من مناطق البلي ذاتها.

كانت الأنظمة الجديدة ناجحة للغاية وقد حصلت على براءة اختراع.

للمزيد من المعلومات حول مناطق البلي المبردة بالماء في المحطات القائمة،

 يُرجى التواصل مع قسم الخدمة، على الرقم 00 34 14 76 (45+).

Aars furnace with new patented water-cooled wear zone

يمكنك هنا رؤية فرن بمنطقة البلي الجديدة المبردة بالماء الحاصلة على براءة اختراع.

لقد قمنا بتركيب مناطق البلي المبردة بالماء في 15 محطة، وبالتجربة لاحظنا أن إجمالي الإنتاج السنوي للطاقة قد شهد ارتفاعًا كبيرًا - في حالات كثيرة بمعدل يصل إلى 25-30%.  

Rear of furnace after 14 weeks of operation

الجزء الخلفي من الفرن بعد 14 أسبوعًا من التشغيل. يمكن رؤية الثقوب الخاصة بهواء التبريد في أسفل الجانب الأيمن. من خلال تبريد جوانب الفرن، يمكن تفادي رواسب الخبث، حيث تكون منطقة البلي باردة نسبيًا.

تتم تغطية التكاليف الخاصة بمنطقة البلي سريعًا خلال فترة استرداد لا تتجاوز عامين.

إن تجربتنا في 15 محطة قمنا فيها بتركيب مناطق البلي المبردة بالماء توضح أن إجمالي الإنتاج السنوي للطاقة قد شهد ارتفاعًا كبيرًا – في حالات كثيرة بمعدل يصل إلى 25-30%. ويمكن لمحطة واحدة معالجة 40% زيادة في كمية النفايات بعد إجراء تعديلات تشمل تقنية منطقة البلي الجديدة.