المرجل الفحمي هو مرجل صناعي ينتج البخار أو الماء الساخن أو الماء فائق التسخين أو الزيت الحراري عن طريق حرق الوقود الصلب مثل الفحم والكتلة الحيوية. ويؤدي المرجل البخاري الذي يعمل بالفحم والمزود بنظام احتراق صحيح إلى خفض تكاليف التشغيل بشكل ملحوظ في المنشآت التي يمثل فيها تكلفة الوقود عاملاً حاسماً وتستهلك البخار بشكل مستمر. تنتج شركة Çiftel Kazan، التي تمتلك براءتي اختراع مسجلتين في مجال تكنولوجيا حرق الوقود الصلب، غلايات الفحم ذات الأنابيب المائية والشبكة الدوارة في مدينة إزمير منذ عام 1986.
لماذا الغلايات التي تعمل بالفحم أو الوقود الصلب؟
- تكلفة وقود منخفضة: في العديد من المناطق، يُعد الفحم والكتلة الحيوية أكثر اقتصادية من الغاز الطبيعي والوقود السائل من حيث تكلفة الوحدة الحرارية.
- أمن إمدادات الوقود: الوقود الصلب القابل للتخزين يحمي الإنتاج من انقطاع إمدادات الغاز.
- استغلال النفايات: يمكن استخدام نفايات الإنتاج مثل نشارة الخشب، وتفل الزيتون، وقشور البندق وقشور عباد الشمس كوقود حيوي.
- العمر الطويل: التصميمات ذات الأنابيب المائية وحجرة الاحتراق الواسعة تتحمل حمل الوقود الصلب لسنوات عديدة.
كيف يعمل مرجل البخار الذي يعمل بالفحم؟
يتم تغذية الفحم تلقائيًا من مخزن الفحم إلى الشبكة؛ حيث يحترق الوقود على شكل طبقة بفضل الهواء الذي يتم تزويده من أسفل الشبكة. تمر الغازات الساخنة الناتجة عبر غرفة الاحتراق المبردة بالماء وعبر حزم أنابيب المرجل، لتنقل حرارتها إلى الماء. يتم تصريف الرماد والخبث تلقائيًا في نهاية الشبكة. ولضمان توازن عملية الاحتراق، يتم التحكم في سرعة تغذية الوقود وكمية الهواء وسرعة الشبكة بشكل متزامن.
الشبكة الدوّارة أم الستوكر: أي نظام احتراق؟
نظام الاحتراق بالشبكة الدوارة
نظام حرق الوقود الصلب ذو الشبكة الدوارة عبارة عن شبكة سلسلية مكونة من ألواح مصبوبة من سبيكة خاصة مقاومة للحرارة. يقوم نظام التغذية الحلزوني ومشط المقصلة بوضع الوقود على الشبكة في شكل طبقة متجانسة؛ ومع تقدم الشبكة، يحترق الوقود بالكامل ويتم تصريف الرماد تلقائيًا. وهو مثالي للغلايات ذات السعة المتوسطة والعالية التي تعمل بشكل مستمر. وقد شرحنا مبدأ عمل الشبكة الدوارة في مقالتنا عن الشبكة الدوارة.
التغذية بواسطة جهاز التغذية اللولبي (الستوكر)
في الغلايات المزودة بنظام التغذية اللولبية، يتم نقل الوقود مباشرةً إلى منطقة الاحتراق بواسطة لولب حلزوني. وهو نظام أبسط وأكثر اقتصادية؛ ويُفضل استخدامه في الغلايات ذات السعات الصغيرة والمتوسطة.
| المعايير | الشبكة الدوارة | المغذي اللولبي |
|---|---|---|
| السعة المناسبة | متوسطة–عالية | صغيرة – متوسطة |
| مرونة الوقود | الفحم وأنواع مختلفة من الكتلة الحيوية | الفحم والكتلة الحيوية ذات الحجم المناسب |
| تفريغ الرماد | مستمر وتلقائي بواسطة حركة الشبكة | تلقائي |
| الاستثمار | أعلى | أقل |
أنواع غلايات الفحم من Çiftel Kazan
- مرجل بخار من نوع المجمّعات مزود بأنابيب مائية وشبكة دوارة: تصميم رباعي الممرات لضمان سعة عالية وبخار مستمر.
- غلاية مجمّعة ذات أنابيب مائية: مرجل مدمج قابل للتوصيل بالستوكر أو بالشبكة الدوّارة.
- مرجل بخار هجين: تصميم بكفاءة تزيد عن 90%، يعمل بالوقود السائل والغازي بالإضافة إلى الوقود الصلب.
- غلاية أنابيب مائية بموقد آلي (ستوكر): حل اقتصادي أوتوماتيكي بالكامل للسعات الصغيرة والمتوسطة.
- غلايات الزيت الحراري والماء الساخن والماء المغلّي التي تعمل بالوقود الصلب: يمكنها العمل مع نظام الشبكة الدوارة.
تحويل المرجل الحالي الذي يعمل بالغاز الطبيعي إلى مرجل يعمل بالفحم
من الممكن تحويل مرجل يعمل بالغاز الطبيعي أو الوقود السائل إلى الوقود الصلب دون الحاجة إلى تجديده. حجرة الاحتراق الأمامية من نوع الموقد الحارق هو غرفة احتراق مبردة بالماء يتم تركيبها أمام المرجل؛ وهو يجعل المرجل الحالي يعمل بالفحم والكتلة الحيوية عند استخدامه مع نظام الاحتراق ذي الشبكة الدوارة. ويُطبق هذا بشكل أكثر شيوعًا على المراجل من النوع الاسكتلندي. التفاصيل: تحويل المرجل الحالي إلى الوقود الصلب.
الكفاءة والانبعاثات والتشغيل
العوامل الرئيسية التي تحدد الكفاءة في المرجل الذي يعمل بالفحم هي الاحتراق الكامل للوقود، وفائض الهواء المناسب، وأسطح نقل الحرارة النظيفة، واستعادة الحرارة المهدرة في غازات المداخن. تعمل التغذية التلقائية وتفريغ الرماد على تقليل عبء المشغل مع الحفاظ على توازن الاحتراق؛ بينما يعمل نظام المقتصد الحراري (Economizer) والمسترد الحراري على زيادة الكفاءة. يتم تحديد الحاجة إلى معالجة غازات المداخن (مثل الفصل الدوامي والمرشحات) في المشروع وفقًا للوقود ولوائح الانبعاثات السارية.
يشكل نظام الاحتراق في Çiftel Kazan والغلاية ذات الأنابيب المائية متعددة الممرات والشبكة الدوارة اثنين من براءات الاختراع المسجلة الأربع الخاصة بنا. تعمل غلاياتنا بكفاءة حرارية تتراوح بين 85% و95% حسب النوع والوقود وظروف التشغيل.
