تحويل غلايتك الحالية إلى الوقود الصلب: خفض تكلفة الوقود باستخدام حجرة الاحتراق الأمامية
تمتلك العديد من الشركات غلايات تعمل بالغاز الطبيعي أو الوقود السائل، وهي من النوع الذي يحتوي على أنبوب اللهب والدخان (الاسكتلندي). وعندما ترتفع تكاليف الوقود، يكون السؤال الأول الذي يتبادر إلى الذهن هو: هل من الممكن التحول إلى وقود أكثر اقتصادية دون استبدال المرجل؟ وفي حالة المراجل التي تسمح بذلك، فإن الحل يتمثل في تركيب موقد أمامي يُضاف أمام المرجل.
ما هي حجرة الاحتراق الأمامية؟
حجرة الاحتراق الأمامية هي نظام احتراق يتم تركيبه أمام المرجل الحالي ويقوم بعملية الاحتراق في حجرة منفصلة عن المرجل. يتم حرق الوقود الصلب بشكل متحكم فيه على شبكة دوارة في حجرة الاحتراق الأمامية؛ ثم يتم توجيه غازات الاحتراق الساخنة الناتجة إلى المرجل لتنقل حرارتها إلى الماء الموجود فيه. ويستمر المرجل في أداء وظيفته كمبادل حراري.
وبذلك، يمكن للمنشأة إنتاج البخار باستخدام الوقود الصلب أو الكتلة الحيوية دون الحاجة إلى تغيير المرجل أو نظام توزيع البخار أو المستهلكين.
أمثلة من الميدان
- اشترت شركة Kaya Kardeşler حجرة احتراق أمامية مزوّدة بشبكة دوّارة من شركة Çiftel Kazan لضمان عمل المرجل الاسكتلندي الحالي بكفاءة أكبر.
- اختارت شركة BG Konserve نظام حرق حجرة الاحتراق الأمامية ذات الشبكة الدوّارة مع الاستمرار في استخدام أنظمتها الحالية.
مزايا حجرة الاحتراق الأمامية
- استثمار أقل: يتم الاستفادة من المرجل الحالي بدلاً من شراء مرجل جديد.
- ميزة تكلفة الوقود: قد يكون الوقود الصلب والكتلة الحيوية أكثر اقتصادية من حيث تكلفة الحرارة لكل وحدة في العديد من الفترات.
- مرونة في اختيار الوقود: يمكن لحجرة الاحتراق الأمامية ذات الشبكة الدوّارة حرق أنواع مختلفة من الوقود، مثل الفحم، وتفل الزيتون، ونواة الزيتون، وقشور البندق.
- احتراق تلقائي ومحكوم: تقوم الشبكة الدوّارة بتغذية الوقود باستمرار، وتحرقه بشكل محكوم، وتُخرج الرماد تلقائيًا. وقد شرحنا مبدأ عمله في هذا المقال.
الأمور التي يجب تقييمها قبل اتخاذ القرار
حالة المرجل
يجب فحص عمر المرجل ونتائج الفحوصات الدورية وسماكة الجدران وحالته العامة. قد يكون شراء مرجل جديد خيارًا أنسب بدلاً من إضافة حجرة احتراق أمامية إلى مرجل وصل إلى نهاية عمره الافتراضي.
توافق السعة
يجب تحديد السعة التي ستعمل بها الغلاية بكفاءة مع حجرة الاحتراق الأمامية التي تعمل بالوقود الصلب، وذلك من خلال حسابات هندسية. قد لا تكون السعة التي يتم الحصول عليها باستخدام الوقود الغازي هي نفسها التي يتم الحصول عليها باستخدام الوقود الصلب.
الموقع واللوجستيات
يلزم توفير مساحة كافية في غرفة المرجل لإيواء حجرة الاحتراق الأمامية وخزان الوقود ونظام تغذية الوقود ونظام إزالة الرماد. كما يجب التخطيط لطرق وصول الوقود إلى المنشأة وتخزينه.
غازات المداخن والتراخيص
قد يتطلب الأمر استخدام أنظمة الفصل الدوامي أو أنظمة الترشيح في الأنظمة التي تعمل بالوقود الصلب لاحتجاز الجسيمات الموجودة في غازات المداخن. كما يجب التحقق بالضرورة من التشريعات البيئية المحلية والتراخيص اللازمة عند التحول إلى الوقود الصلب.
التشغيل
يتطلب نظام الوقود الصلب مشغلًا على دراية بمسائل مثل تغذية الوقود، وضبط الشبكة والهواء، وإزالة الرماد. وقد قمنا في هذا المقال بحساب تأثير التشغيل الصحيح على توفير الوقود.
كيف يسير مشروع حجرة الاحتراق الأمامية؟
- فحص الموقع: يتم فحص نوع المرجل وعمره وحالته وموقع غرفة المرجل؛ كما يتم تقييم الاحتياجات الحالية من البخار واستهلاك الوقود.
- اختيار الوقود: يتم تحديد الوقود الصلب أو الكتلة الحيوية المتاحة في المنطقة وبأسعار اقتصادية؛ وتحدد خصائص الوقود اتجاه التصميم.
- التصميم: يتم تصميم أبعاد حجرة الاحتراق الأمامية، ومساحة الشبكة، ونظام الهواء، وحلول تغذية الوقود وإزالة الرماد، بحيث تتوافق مع المرجل الحالي.
- التصنيع والتركيب: يتم تصنيع حجرة الاحتراق الأمامية وتوصيلها بالغلاية في الموقع؛ ويتم تركيب أنظمة تغذية الوقود والمروحة وإزالة الرماد.
- التشغيل: يتم ضبط سرعة الشبكة وتوزيع الهواء وإمداد الوقود، ثم يتم تشغيل النظام وفقًا لاحتياجات البخار.
طريقة بسيطة لمقارنة تكلفة الوقود
يجب إجراء المقارنة ليس على أساس سعر الوحدة للوقود، بل على أساس تكلفة الحرارة المفيدة التي تدخل المرجل. للحصول على 1.000.000 كيلو كالوري من الحرارة المفيدة:
| فحم سوما (مثال) | الغاز الطبيعي | |
|---|---|---|
| القيمة الحرارية (تقريبي) | 5.000 كيلو كالوري/كجم | 8.250 كيلو كالوري/م³ |
| كفاءة المرجل (افتراضية) | 75 | 90 |
| الوقود المطلوب | ≈ 267 كجم | ≈ 135 م³ |
| سعر الوحدة | 11.000 TL/طن (افتراض متوسط) | سعر المتر المكعب في فاتورتك |
| تكلفة 1.000.000 كيلو كالوري من الحرارة المفيدة | ≈ 2.930 TL | ≈ 135 × سعر المتر المكعب |
في هذا المثال، إذا كان سعر وحدة الغاز الطبيعي أعلى من حوالي 21,8 TL/m³، يصبح الوقود الصلب أكثر ملاءمة من حيث تكلفة الوقود. ومع ذلك، يجب أخذ التكاليف الأخرى غير تكلفة الوقود في الاعتبار عند اتخاذ القرار: تكاليف المشغل، وإزالة الرماد، والصيانة، ومعالجة غازات المداخن، وتخزين الوقود. إن إجراء الحساب نفسه باستخدام أسعارك الخاصة سيمنحك النتيجة الأكثر دقة.
دعونا نقيّم غرفة المرجل الخاصة بكم معًا
نحن في Çiftel Kazan ننتج منذ عام 1986 غلايات البخار والزيت الحراري والماء الساخن في منشأتنا الكائنة في Kemalpaşa، İzmir. يرجى الاتصال بنا أو التواصل معنا عبر أرقام +90 232 479 11 21 / +90 544 479 11 21 لتقييم الوضع الحالي لغرفة المرجل الخاصة بكم معًا، ومناقشة ما يمكن القيام به من حيث الكفاءة والتكلفة.
الأسئلة الشائعة
لا. يتم تحديد مدى ملاءمة ذلك من خلال دراسة نوع المرجل وحالته وسعته وموقع غرفة المرجل. وفي الحالات غير المناسبة، قد يكون شراء مرجل جديد استثمارًا أكثر ملاءمة.
يمكن استخدام الفحم وتفل الزيتون ونواة الزيتون وقشور البندق ورقائق الخشب والكريات (البيليت) وغيرها من أنواع الوقود الحيوي في حجرة الاحتراق الأمامية ذات الشبكة الدوّارة. ويتم ضبط النظام وفقًا لنوع الوقود المستخدم.
يختلف الوقت المستغرق حسب حالة المرجل، والتوصيلات اللازمة، ونطاق أنظمة تغذية الوقود وإزالة الرماد. وتحدد الدراسة الميدانية التي تُجرى قبل بدء المشروع المدة الزمنية الدقيقة.
في النظام المصمم والمشغّل بشكل صحيح، يتم حرق الوقود الصلب بكفاءة. تعتمد الكفاءة على جودة الوقود، وضبط الهواء، ونظافة أسطح التسخين في المرجل.
يمكنكم الاطلاع على صفحاتنا الخاصة بـ«الموقد التمهيدي من نوع الموقد» و«نظام حرق الوقود الصلب بشبكة دوارة» لمعرفة المزيد عن حلولنا الخاصة بحجرة الاحتراق الأمامية.
مقالات أخرى
الكل
هل تحتاج إلى غلاية أو وعاء ضغط؟
لنخطط معًا الحل الأنسب لمشروعك بخبرتنا الهندسية الممتدة 40 عامًا.