مفاعلان دفعيان بسعة تصميمية إجمالية تبلغ 24 طناً في اليوم، تم تكوينهما وفقاً لمتطلبات التكاثف ومياه التبريد والتعامل الشتوي في موقع ذو مناخ بارد في شمال شرق الصين.
تفاصيل المشروع
- موقع المشروع
- تونغهوا، مقاطعة جيلين، الصين
- التكوين
- وحدتان من نوع دفعات من التحلل الحراري الأفقي الدوّار من عائلة معدات XY-8-P/PB، كل واحدة مصممة وفق خط تصميم TPD12 (مفاعل من فئة Φ2800×8800- في فولاذ غلاية Q345R)
- السعة التصميمية الإجمالية
- 24 المجموع المقدر للإنتاج اليومي (TPD)2 × 12 المجموع المقدر للإنتاج اليومي، السعة التصميمية
- المواد الخام
- إطارات النفايات
- سنة المشروع
- 2018
- الحالة الأصلية للمشروع
- تم التسليم والبدء في التشغيل في 2018 كتثبيت دفعة من وحدتين
- الحالة التشغيلية الحالية
- لم يتم التحقق منها بشكل مستقل
- المورد
- شانغتشيو Jinpeng Industrial Co., Ltd. (PYROJIN)
مصنع التحلل الحراري الدفعي هو في الأساس مشكلة نقل حرارة قبل أي شيء آخر: يجب رفع درجة حرارة المفاعل إلى درجة حرارة التحلل الحراري، والحفاظ عليها خلال المرحلة النشطة من الدورة، ثم تبريدها بما يكفي لتفريغها بأمان. في تونغهوا، مقاطعة جيلين، حيث تنخفض درجات الحرارة في الشتاء لأشهر دون الصفر بكثير، تعمل هذه المنطق الحراري في كلا الاتجاهين في وقت واحد - العملية التي تحتاج إلى تسخين مستمر يجب أن تطرد الحرارة أيضًا من خلال قطار التكاثف ودائرة مياه التبريد التي تستمر في العمل عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أبرد شيء في الموقع. هذا التثبيت الدفعي المكون من وحدتين، الذي تم تسليمه وتكليفه في 2018 بسعة تصميمية إجمالية تبلغ 24 طن يوميًا، يركز على الأسئلة المهمة لأي مشروع في منطقة باردة: كيفية التكاثف بشكل موثوق في الشتاء، كيفية الحفاظ على مياه التبريد سائلة، وكيفية التعامل مع المادة الخام والمنتجات في موقع متجمد.
خلفية المشروع ومنطق التكوين
تم بناء الموقع حول مفاعلين دفعيين بدلا من خط واحد أكبر. بالنسبة للمشغل في منطقة باردة، فإن ترتيب الوحدتين هو أكثر من مجرد وسيلة لمضاعفة السعة: فهو يخلق إيقاعا مستقلا لكل خط، حيث يمكن للتحميل على وحدة واحدة أن يتداخل مع التحلل الحراري في الأخرى. في أسوأ أسابيع الشتاء، يمكن حتى أن تكون وحدة واحدة في وضع الخمول والحماية أثناء تشغيل الأخرى. تم تصميم التكوين حول دورة دفعة اسمية تقريبا 22-24 ساعات لكل وحدة، مقسمة إلى التحميل، التسخين المسبق، طور التحلل الحراري، التبريد، والتفريغ. تعويض الدورتين يوزع الطلب على العمالة، والوقود التدفئة، وسعة مياه التبريد على مدار اليوم. بالنسبة لموقع مناخ بارد، هذا الأمر مهم مرتين: الدورة المتوقعة تعطي المشغل نوافذ ثابتة لتصريف وحماية دوائر المياه، وفحص العزل، وتحضير الدفعة التالية، بدلا من الارتجال ضد الطقس.
دورة الدفعة كأداة تخطيط شتوية
كل 12 خط تصميم TPD يتبع نفس دورة المراحل: حوالي ساعتين من التحميل، وأربع ساعات من التسخين المسبق، وعشر ساعات من التحلل الحراري الرئيسي، وأربع إلى ست ساعات من التبريد، وساعتين من التفريغ. هذه الأرقام هي مرجع لدورة التصميم، وليست وعودًا بالإنتاج. ما يهم لتشغيل المناخ البارد هو أن الدورة هي جدول يتحكم فيه المشغل. مرحلة التسخين المسبق هي الأكثر استهلاكًا للوقود، لذلك في الشتاء يمكن بدء الوحدتين بالتتابع بدلاً من معًا، لتسوية الحمل الحراري. مرحلة التبريد هي حيث يمكن للطقس البارد أن يساعد أو يضر: درجة حرارة التجمد العميق تحسن إزالة الحرارة، لكن التبريد السريع أو غير المتساوي يمكن أن يكون مشكلة مثل التبريد البطيء، ولهذا يتم إدارة سلسلة التكاثف كنظام متحكم فيه، وليس مُتركًا لدرجة حرارة الهواء الخارجي.
التكثيف: الحفاظ على نطاق درجة الحرارة
البخار الناتج عن التحليل الحراري الذي يغادر المفاعل يحمل جزء الزيت الذي يجب على نظام التكثيف استعادته. في مناخ دافئ، القلق يكون بشأن إزالة كمية كافية من الحرارة؛ أما في شتاء الشمال الشرقي، فإن القلق يتحول إلى إزالة الكثير منها وبشكل غير متساوٍ. المكونات الثقيلة والشمعية للزيت المستخرج من الإطارات تتكثف ويمكن أن تتصلب عند انخفاض درجات الحرارة، وخطوط البخار التي تبرد بشكل غير متساوٍ يمكن أن تسقط المكثفات في المكان الخطأ. المنطق التصميمي لموقع بارد هو الحفاظ على درجات حرارة المكثفات ضمن نطاق العمل - باستخدام تدفق مياه التبريد كمتغير متحكم فيه - وعزل خطوط البخار والمكثفات بحيث تحدث عملية التكثيف في المكثفات، حيث يمكن جمعها، بدلاً من أن تحدث على طول أنبوب التوصيل. نقاط إخراج الماء في نظام البخار تخدم نفس الغرض: الرطوبة التي تخرج من الطور الغازي في الطقس المتجمد يجب تصريفها بشكل متعمد، وليس تركها لتتجمد داخل الخط.
دائرة مياه التبريد في الظروف المتجمدة
مياه التبريد هي العمود الفقري لسلسلة التكثيف، والمياه الراكدة هي العنصر الأكثر عرضة للخطر في موقع شتوي. بركة تبريد مفتوحة أو حلقة غير معزولة يمكن أن تتشكل عليها طبقة من الجليد، مما يحد من التدفق، وفي أسوأ الحالات تتجمد تمامًا خلال فترة الخمول. يتبع منهج التصميم لهذا التكوين المنطق العام للمناخ البارد: دوران في حلقة مغلقة قدر الإمكان، عزل على الأنابيب المكشوفة، تدابير مضادة للتجمد حيث تسمح بها الدائرة، ونقاط تصريف في المناطق المنخفضة حتى لا تتبقى مياه راكدة عند إيقاف تشغيل الوحدة. يجعل تصميم الوحدة المزدوجة هذا عمليًا: يمكن تصريف دائرة إحدى الوحدات وفحصها وإعادة ملئها بينما تعمل الأخرى في مرحلة تبريدها. هذا حكم هندسي على مستوى الموقع مطبق على تكوين موثق، وليس سجلًا لحدث شتوي محدد في المصنع.
التعامل في الشتاء: المواد الخام، التصريف، وتخزين المنتج
الشتاء يغير سلوك كل شيء تلمسه النباتات. الإطارات المجمدة تكون أكثر صلابة وأصعب في المناولة، لذلك تحافظ مناطق المدخل والتخزين المغطاة على المواد الخام خالية من الثلج والجليد قبل تحميلها على دفعات، سواء كانت كاملة أو مقطعة. عند التفريغ، تلتقي المواد الصلبة الساخنة بالهواء البارد مسببة بخارًا واضحًا وتكثفًا؛ يجب نقل المواد الغنية بالكربون والسلك الفولاذي المستعادين بسرعة إلى التخزين المغطى لتجنب تجمدها في معدات المناولة. لتخزين المنتج منطق خاص بالطقس البارد: زيت التحلل الحراري يزداد كثافة عند تبريده، لذا غالبًا ما تحتاج الخزانات إلى عزل أو تدفئة لتظل قابلة للضخ للشحن، ويجب الحفاظ على المواد الغنية بالكربون المستعادة جافة - المواد الرطبة التي تتجمد تصبح صعبة الغربلة والتحميل.
إعادة الغازات ومعالجة الانبعاثات في درجات الحرارة المنخفضة
يمكن إعادة الغاز غير القابل للتكثف الناتج أثناء التحلل الحراري إلى نظام التدفئة حيث تسمح ظروف التصميم والتشغيل المثبتة بذلك، مما يقلل من كمية الوقود التي يجب على الموقع شراؤها - وهو أمر مفيد عندما يكون الطلب على التدفئة في الشتاء مرتفعًا. تحتاج خطوط الغاز التي تحمل الرطوبة إلى نفس حماية التجمد مثل خطوط المياه، مع توفير مفاصل وفواصل تصريف. يمر غاز المدخنة من نظام التدفئة عبر خط المعالجة المثبت - برج رش للتحييد القلوي يليه برج امتصاص لإزالة الكبريت وإزالة الغبار - مصمم لتلبية متطلبات الانبعاثات المحلية تحت ظروف التشغيل المناسبة. في الشتاء، يكون سائل الغسيل نفسه معرضًا للتجمد، لذلك يجب حماية منطقة المعالجة أو تدفئتها بما يكفي للحفاظ على السائل في حالة سائلة قبل الوصول إلى الطاقة الإنتاجية الكاملة. لا يُعد أي من هذا ادعاءً حول الانبعاثات المقاسة في هذا المشروع؛ إنه يصف اعتبارات التصميم التي يجب أن يجيب عليها تكوين الموقع البارد.
عرض عام لموقع التحلل الحراري دفعة ذات وحدتين في تونغهوا، جيلين، الذي تم تسليمه وتشغيله في 2018، مظهرًا حجم خطي التصميم بقدرة 12 طن يوميًا. تم التقاط الصورة أثناء التركيب والتشغيل في 2018.
تفاصيل العملية في موقع تونغهوا: منطقة التكثيف ومياه التبريد في وحدة واحدة على دفعات، الجزء من سلسلة العملية الأكثر تأثراً بتشغيل المناخ البارد. تم التقاط الصورة أثناء التركيب والتشغيل التجريبي في 2018.
مواصفات المشروع
| العنصر | مواصفة المشروع |
|---|---|
| الموقع | تونغهوا، مقاطعة جيلين، الصين |
| سنة المشروع | 2018 |
| الحالة | مشروع أرشيف تاريخي؛ تم التسليم والتشغيل التجريبي في 2018 |
| المواد الخام | إطارات النفايات |
| النظام | تقنية الانحلال الحراري الدوراني الأفقي على دفعات (عائلة معدات XY-8-P/PB) |
| عدد الوحدات | 2 |
| القدرة لكل وحدة | 12 طن يومياً (القدرة التصميمية) |
| القدرة التصميمية المجمعة | 24 طن/يوم (القدرة التصميمية) |
| نموذج الإنتاج | تشغيل على دفعات، خطان يمكن جدولة كل منهما بشكل مستقل |
| تيارات الاسترداد الرئيسية | زيت الانحلال الحراري، المادة الكربونية المسترجعة، الأسلاك الفولاذية؛ يمكن إعادة الغاز غير المكثف إلى نظام التسخين حيث تسمح شروط التصميم والتشغيل المثبتة بذلك |
| المورد | شانغتشيو Jinpeng Industrial Co., Ltd. (PYROJIN) |
ما يوضحه المشروع
يُظهر هذا المشروع أن محطة إنتاج صغيرة من وحدتين يمكن تكوينها لمناخ تكون فيه أكبر التحديات التشغيلية هي تجمّد المياه وتكاثف الزيت. هناك ثلاث نقاط بارزة للعميل المحتمل في المناطق الباردة. أولاً، التحكم في التكاثف: قيمة الحفاظ على درجات حرارة المكثف ضمن نطاق يعمل وتهوية خطوط البخار، بحيث ينتج شتاءً مكثفًا يمكن إدارته وجمعه بشكل متساوٍ بدل الانسدادات. ثانيًا، الانضباط في ماء التبريد: الدوران المغلق، العزل، تدابير مضادة للتجمد، ونقاط التصريف ليست رفاهية في مثل هذا الموقع؛ إنها الفرق بين خط يبدأ عمله في الوقت المحدد وخط ينتظر ذوبان الجليد. ثالثًا، إيقاع الوحدتين: مع دورات دفعات مستقلة، يمكن حماية أو صيانة أحد الخطوط بينما ينتج الآخر، مما يحافظ على استمرار عمل الموقع خلال أسوأ الأسابيع. ينبغي للمقيمين الذين يراجعون اقتراحًا لمناخ بارد النظر إلى كيفية حماية المكثف، ودائرة المياه، وخزانات التخزين عند درجات حرارة تحت التجمد، وما إذا كان للمشغل إجراء مكتوب لفصل المعدات العاطلة في الشتاء. لا يتحقق هذا المشروع الأرشيفي من الحالة التشغيلية الحالية للمحطة، لكنه يوثق التكوين الذي بُني للإجابة على تلك الأسئلة في 2018.
About Jinpeng
Shangqiu Jinpeng Industrial Co., Ltd. تصمم وتصنع مصانع التحلل الحراري الدفعاتي، شبه المستمرة، وأنظمة تقطير النفط، والمعدات الداعمة لإطارات النفايات، والبلاستيك النفايات، وحمأة الزيت، والمواد المشتقة من المطاط، وغيرها من المواد الخام الغنية بالكربون المناسبة. يتم تطوير تكوين المشروع حول خصائص المواد، وأهداف الإنتاج، وظروف الموقع، والمتطلبات المحلية القابلة للتطبيق. لمناقشة المشروع، زوروا< www.pyrolysis-machine.com.
تنويهaالتن
جميع القدرات المذكورة في هذا المقال هي قدرات تصميمية، وليست مخرجات مضمونة؛ يعتمد الإنتاج الفعلي على خصائص المواد الخام، وانضباط الدفعات، وظروف التشغيل. تختلف عوائد المنتج المسترد وخصائصه حسب المواد الخام وظروف العملية ويجب التحقق منها عن طريق الاختبار لأي تطبيق محدد. يعتمد استهلاك الطاقة وأداء الانبعاثات على الأنظمة المساعدة المثبتة وعلى الممارسة التشغيلية الفعلية؛ تم تصميم العملية للامتثال للمتطلبات المحلية المعمول بها، ويجب تأكيد تصميم المشروع النهائي مقابل اللوائح المحلية في مرحلة التخطيط. لا يحتوي هذا المقال على بيانات تشغيلية من المصنع ولا يقدم أي ادعاء حول حالته الحالية.
ملاحظة أرشيفية: يستند هذا الاستعراض بأثر رجعي إلى سجلات مشروع جينبنج وصور فوتوغرافية من فترة التسليم والتشغيل الأصلية. وهو يصف التكوين الموثق للمشروع ولا يشكل تحققًا من حالة تشغيل المصنع الحالية.