Language
Country/Area
No result found
سر تكنولوجيا الاحتراق بالطبقة المميعة: لماذا تجعل احتراق الفحم أكثر كفاءة؟
في احتراق السرير المميَّع، يتم تعليق جزيئات الوقود في سرير من فقاعات الغاز الساخنة المكونة من الرماد ومواد جزيئية أخرى مثل الرمل والحجر الجيري وما إلى ذلك.
يرجع سبب هذا الاحتراق الفعال بشكل أساسي إلى الاختلاط السريع داخل السرير المميَّع والاتصال الوثيق بين الغاز والصلب، مما يضمن نقل الحرارة السريع والتفاعلات الكيميائية. تتميز أنظمة الاحتراق في الأسرة المميعة بالقدرة على حرق مجموعة واسعة من الوقود الصلب منخفض الدرجة بكفاءة، بما في ذلك معظم أنواع الفحم ونفايات الفحم والكتلة الحيوية الخشبية، وهو ما يتجنب الحاجة إلى المعالجة المسبقة المكلفة للوقود، مثل السحق.
بالإضافة إلى ذلك، تكون وحدات الاحتراق ذات السرير المميَّع أصغر حجمًا عادةً من الغلايات التقليدية، مما يمنحها مزايا كبيرة من حيث التكلفة والمرونة.
باستخدام الحجر الجيري كمادة أساسية، يمكن أن يؤدي احتراق الطبقة المميعة إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت (SOx) بشكل فعال. يتحد الحجر الجيري مع الكبريتات أثناء عملية الاحتراق، مما يزيد من كفاءة تبادل الحرارة. عندما يتم تسخين البقايا المسخنة مسبقًا في اتصال مباشر مع أنبوب المياه، فإن عملية التوصيل الحراري تجعل الحرارة أكثر تركيزًا، مما يحسن الكفاءة الإجمالية بشكل أكبر. وفي الوقت نفسه، بما أن احتراق السرير المميّع يتم عند درجة حرارة أقل (حوالي 800 درجة مئوية)، فإن كمية أكاسيد النيتروجين (NOx) المنتجة تقل بشكل كبير أيضًا. ومع ذلك، فإن الاحتراق عند درجات حرارة منخفضة قد يؤدي أيضًا إلى زيادة انبعاثات الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات.
مزايا الاحتراق باستخدام طبقة مميعةتشهد تكنولوجيا الاحتراق باستخدام طبقة المميَّعة نموًا سريعًا في صناعة الطاقة لسببين رئيسيين. ومن ناحية أخرى، فإنه يوفر الحرية في اختيار الوقود، مما يسمح ليس فقط باستخدام الوقود الذي يصعب حرقه باستخدام تقنيات أخرى، ولكن أيضًا تحسين كفاءة الاحتراق. ومن ناحية أخرى، يمكن لهذه التقنية أن تقلل بشكل فعال من انبعاثات أكسيد النيتروجين أثناء عملية الاحتراق، ويمكن إزالة الكبريت بسهولة عن طريق إضافة الحجر الجيري.
ينبع تطوير الاحتراق باستخدام طبقة مميعة من الحاجة إلى التحكم في انبعاثات الملوثات دون الاعتماد على معدات التحكم في الانبعاثات الخارجية.
إن إدخال تقنية احتراق السرير المميَّع لا يساعد فقط في تحسين كفاءة احتراق الفحم، بل يلعب أيضًا دورًا إيجابيًا معينًا في حماية البيئة. يمكن أن يوفر هذا حلاً لمحطات الطاقة. ومع تزايد صرامة المعايير البيئية، من المؤكد أن الاحتراق في طبقة سائلة سيصبح خيارًا مهمًا في المستقبل.
أنواع الاحتراق في طبقة السوائل
تنقسم أنظمة الاحتراق في الأسرة المميعة إلى نوعين رئيسيين: الأنظمة الجوية (FBC) والأنظمة المضغوطة (PFBC)، مع أنواع فرعية مثل الأسرة المميعة الفقاعية (BFB) والأسرة المميعة الدائرية (CFB). تتمتع هذه الأنظمة بخصائصها الخاصة وهي مناسبة لبيئات تشغيل مختلفة.
الاحتراق في طبقة مسيّلة في الغلاف الجوي
يتم استخدام الحجر الجيري أو الدولوميت لالتقاط الكبريت المنطلق من احتراق الفحم في طبقة مسالة جوية. تقوم فوهات الهواء بتعليق خليط الوقود والفحم المتفحم، مما يخلق تدفقًا يشبه السائل من الجزيئات الساخنة الحمراء. تعمل هذه الغلايات عند الضغط الجوي.
الاحتراق في طبقة سائلة مضغوطة
كما استخدمت أنظمة PFBC من الجيل الأول المواد الماصة وفوهات الهواء لتعليق الخليط، ولكنها كانت تعمل عند ضغوط مرتفعة، مما أدى إلى إنشاء تدفق الهواء عالي الضغط الذي يعد أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل توربينات الغاز. بهذه الطريقة، يمكن استخدام البخار المتولد في السرير المميّع لتشغيل توربين بخاري، مما يحقق كفاءة أعلى للدورة الإجمالية.تعمل أنظمة PFBC المتقدمة، مثل APFBC، على زيادة درجة حرارة مدخل توربين الغاز لتحقيق كفاءة أعلى للدورة الإجمالية.
وللمضي قدما في تطوير هذه التكنولوجيا، قدم العديد من خبراء الصناعة العديد من الأفكار حول كيفية تحقيق التوازن بين المعايير البيئية والفوائد الاقتصادية. مع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا، كيف ستؤثر تقنية الاحتراق المميعة المستقبلية على سوق الطاقة العالمية؟
