اللغة العربية
تقييم مشروع التوربينات البخارية للأسمنت والصلب والميتالورجيا | YTS
تم إنشاؤها 11.12
التقييم الأولي لمشاريع توربينات البخار بالحرارة المهدورة في صناعات الأسمنت والصلب والمعادن غير الحديدية
غالبًا ما تتضمن مشاريع توليد الطاقة من الحرارة المهدورة في مصانع الأسمنت والصلب والمعادن غير الحديدية مصادر حرارة متعددة ذات ظروف تشغيل مختلفة. قبل تحديد معاملات توربين البخار، يحتاج المهندسون إلى تحديد مصادر الحرارة المتاحة، وتقييم إمكانات استردادها، وتحديد كيفية دمجها في نظام بخار.
1. تحديد مصادر الحرارة المهدورة في الصناعات المختلفة
لكل صناعة عمليات إنتاج وخصائص حرارة مهدورة مختلفة. ضمن صناعات الأسمنت والصلب والمعادن غير الحديدية، تكون مصادر الحرارة المهدورة القابلة للاسترداد النموذجية كما يلي:
الصناعة | مصادر الحرارة المهدورة القابلة للاسترداد | الوصف |
مصانع الأسمنت | 1. غاز العادم من المسخن المسبق 2. هواء العادم من مبرد الكلنكر 3. غاز تجاوز الفرن (حيث ينطبق) | تحمل هذه المصادر طاقة حرارية قابلة للاسترداد، مع تنوع في درجة الحرارة ومعدل التدفق وتركيز الغبار. سيؤثر استقرار الفرن وأنظمة استرداد الحرارة الحالية على الحرارة المتاحة. |
مصانع الصلب | 1. أنظمة إطفاء الكوك الجاف (CDQ) 2. هواء العادم من مبرد التلبيد 3. غاز العادم من آلة التلبيد 4. غاز العادم من فرن الأكسجين القاعدي (BOF) 5. غاز العادم من فرن القوس الكهربائي (EAF) 6. غاز المداخن من فرن إعادة التسخين (حيثما ينطبق) | تختلف مصادر الحرارة هذه في مستويات درجة الحرارة وأنماط التشغيل. يجب تقييم توافرها وتوافقها قبل تصميم نظام بخار مشترك. |
مصانع المعادن غير الحديدية | 1. الغاز المنبعث من فرن صهر النحاس 2. غاز العادم من فرن صهر الرصاص 3. غاز العادم من فرن صهر الزنك 4. غاز العادم من آلة التلبيد 5. غاز المداخن من فرن حرق الأنود 6. غاز العادم من فرن صهر الألومنيوم 7. غاز العادم من فرن التكليس | ينتج عن صهر النحاس والرصاص والزنك غاز عادم من الأفران عالية الحرارة. ويختلف تركيب الغاز ومحتوى الغبار والمواد المسببة للتآكل حسب العملية، مما يؤثر على أداء استرداد الحرارة ومتطلبات الغلاية. |
2. تقييم معاملات غاز المداخن الرئيسية
لكل مصدر حرارة مستقل، اجمع بيانات التشغيل التالية. تؤثر هذه المعاملات على أداء نقل الحرارة وتصميم المعدات والتشغيل طويل الأمد، لذا ينبغي أن تستند جدوى المشروع إلى الحرارة القابلة للاسترداد عمليًا بدلاً من محتوى الحرارة النظري وحده.
المعامل | التأثير على استرداد الحرارة |
درجة حرارة غاز المداخن | تشير إلى الطاقة الحرارية المتاحة |
معدل تدفق الغاز | يساعد في تقدير الحرارة القابلة للاسترداد |
تركيز الغبار | يؤثر على متطلبات التلوث والتنظيف |
تركيب الغاز | يساعد في تحديد مخاطر التآكل |
نقطة الندى الحمضية | يساعد في منع تكاثف الحمض |
3. تحليل تقلبات الإنتاج
قد تشهد أفران الأسمنت وخطوط إنتاج الصلب وأفران الصهر تغيرات مختلفة في الأحمال وجداول التوقف. يجب أن يغطي التقييم:
- ظروف التشغيل العادية والدنيا والقصوى
- التغيرات في درجة حرارة الغاز العادم ومعدل التدفق
- فترات الصيانة المخططة والتوقف
- ساعات التشغيل السنوية
عندما تكون هناك مصادر متعددة، قد لا تحدث تقلباتها في وقت واحد. يؤثر ذلك على استمرارية إمداد الحرارة وتوليد البخار. يساعد تقييم سيناريوهات التشغيل المختلفة في تحديد ما إذا كان النظام قادرًا على توفير إمداد بخار مستقر على مدار العام.
4. تقييم تكامل الغلاية وظروف البخار
يجب أن يراعي ترتيب الغلاية مواقع مصادر الحرارة وظروف الغاز وتخطيط المصنع ومتطلبات التشغيل.
اعتمادًا على المشروع، قد تكون هناك حاجة إلى غلايات استرداد الحرارة المهدرة المنفصلة، مع جمع البخار المستعاد من خلال مجمع مشترك حيث يكون ذلك مناسبًا تقنيًا. قبل الدمج، يجب على المهندسين التأكد من:
- ضغط البخار من كل غلاية
- درجة حرارة البخار
- معدل تدفق البخار
- توافق مصادر البخار المختلفة
تحدد هذه المعلمات توازن البخار الإجمالي وتوفر الأساس التشغيلي لتقييم توليد الطاقة اللاحق.
5. تقييم مجموعة توربين البخار المولد
بمجرد تحديد ظروف البخار المتاحة، يمكن للمهندسين تقييم ترتيب التوربين-المولد المناسب. تشمل الاعتبارات الرئيسية:
- إجمالي تدفق البخار ونطاق تشغيله
- ضغط ودرجة حرارة مدخل التوربين
- الطلب على البخار في العملية واستهلاك الكهرباء في المصنع
- استهلاك الطاقة المساعدة
- ساعات التشغيل السنوية المتوقعة
اعتمادًا على ظروف المشروع، يمكن النظر في تكوينات الضغط العكسي أو التكثيف أو الاستخلاص-التكثيف. يجب تقييم كل من إجمالي الطاقة المنتجة وصافي الطاقة الكهربائية المنتجة لتقدير إمكانية توليد الطاقة الفعلية.
التقييم الأولي للمشروع من قبل YTS
توفر YTS مجموعات توربينات بخارية صناعية ومولدات كهربائية بقدرة 1–60 ميجاوات، بما في ذلك تكوينات الضغط الخلفي والتكثيف والتكثيف الاستخلاصي والضغط الخلفي الاستخلاصي لمشاريع توليد الطاقة الصناعية واسترداد الحرارة المهدورة.
لإجراء تقييم أولي، شارك بيانات التشغيل لكل مصدر من مصادر الحرارة المهدورة، بما في ذلك درجة حرارة الغاز ومعدل التدفق ومحتوى الغبار وساعات التشغيل السنوية، إلى جانب أي معلمات متاحة للغلاية أو البخار.
يمكن لفريقنا الهندسي مراجعة ظروف البخار المتاحة وتقديم توصيات تقنية أولية لترتيب مجموعة التوربين والمولد.
هل تخطط لمشروع توليد طاقة من الحرارة المهدرة؟ شارك بيانات مصدر الحرارة المهدرة مع YTS لإجراء تقييم فني أولي.