أجهزة القياس وتحليل الغازات لمحطات الحرق

محطات الحرق ووحدات استرداد الطاقة (UVE) هي منشآت احتراق تكون انبعاثات الغازات فيها محدودة بموجب لوائح صارمة. ولتحسين أداء الطاقة وحماية البيئة وقياس الملوثات في غازات المداخن وضمان سلامة العملية التقنية، من الضروري تركيبأدوات قياس موثوقة ودقيقة(مجس الضغط، ومسبار درجة الحرارة، ومسبار التدفق، ومسبار المستوى، ومسبار الطاقة، ومعداتتحليل الغاز) ومعداتتحليل الغاز.

تعتبر استعادة الطاقة من النفايات غير الخطرة عملية حاسمة لإدارة النفايات وإنتاج الطاقة المتجددة. وتلعب محطات حرق النفايات المنزلية (UIOM) دوراً أساسياً في هذه العملية من خلال استعادة الطاقة المنتجة عند حرق النفايات.

لا تقلل محطات الحرق هذه من حجم النفايات فحسب، بل تحولها أيضاً إلى مورد قيّم للطاقة. فمن خلال حرق النفايات، تولد محطات تحويل النفايات إلى طاقة الحرارة والكهرباء، وبالتالي تساهم في استعادة الطاقة من النفايات. في هذا القسم، نستكشف في هذا القسم مبادئ تشغيل محطات توليد الطاقة الحرارية والكهربائية متعددة الأغراض والمراحل المختلفة التي ينطوي عليها تحويل النفايات إلى طاقة.

إن النفايات التي تتم معالجتها في مشاريع المعالجة الحرارية المتوسطة هي في الأساس نفايات منزلية، ولكن أيضًا نفايات صناعية ومنزلية. وتتميز هذه النفايات بقيمتها الحرارية المنخفضة (LCV)، والتي تحدد الطاقة المنتجة أثناء الاحتراق. تعتبر النفايات ذات القيمة الحرارية العالية أكثر ملاءمة لاستعادة الطاقة، لأنها تنتج المزيد من الحرارة عند حرقها. من خلال معالجة هذه الأنواع المختلفة من النفايات، تساعد المحارق الصناعية على تقليل كميات النفايات مع استعادة الطاقة القيمة.

مصنع ترميد النفايات المنزلية

محرقة صناعية

المحرقة الصناعية هي فرن يتم فيه حرق النفايات، حيث يتم حرق النفايات المنقولة إلى محرقة الموقد حتى تتحول إلى رماد. وتتكون محرقة الموقد الثابتة من موقد تجفيف وموقد احتراق وموقد احتراق وحارق لاحق.

1. تُنقل النفايات أولاً إلى فرن تجفيف حيث يتم تجفيفها بالهواء الساخن عند درجة حرارة تزيد عن 200 درجة مئوية وإشعالها.
2. يتم بعد ذلك تغذية النفايات إلى جهاز احتراق، يتم التحكم في سرعته للحفاظ على وضع احتراق ثابت.
3. وأخيرًا، في الحارق اللاحق، يتم حرق النفايات عند درجة حرارة تتراوح بين 850 درجة مئوية و950 درجة مئوية لمنع تكون الديوكسينات.
   
   

مرجل المحارق الصناعية

الموقد والمرافق

برج التبريد

تزيد درجة حرارة غاز المداخن أثناء عملية حرق النفايات عن 800 درجة مئوية. ثم يتم تبريده إلى أقل من 250 درجة مئوية أثناء مرور الغاز عبر الغلايات والأنابيب. يخفض برج التبريد درجة حرارة غاز المداخن إلى 150 درجة مئوية عن طريق رش الماء في غاز المداخن.

يتم خفض درجة حرارة غازات المداخن لمنع إعادة تخليق الديوكسين إلى درجة معينة. تتولد الديوكسينات من رماد الحرق ومصادر الكلور.

مرشح كيس (+ معدات إزالة الكلور)

يحتوي المرشح الكيسي، المعروف أيضًا باسم الكيس، على عدة طبقات من القماش. يتراوح عدد الطبقات من 10 إلى عدة مئات، اعتمادًا على حجم التركيب. المرشح الكيسي قادر على ترشيح جسيمات صغيرة تصل إلى 0.2 م. عندما يحتوي الغاز الذي يتم ترشيحه على غبار، تتم إضافة الجير المطفأ. وهذا يمتص الكلور والجسيمات الضارة. وهكذا يتم تنظيف الغاز وتصفيته قبل مغادرة المدخنة. يجب إزالة الغبار الموجود على سطح المرشحات بانتظام.

معدات نزع النتروجين مع الاختزال الانتقائي غير التحفيزي (SNCR)

نظام نزع النتروجين ضروري للحد من انبعاثات أكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي.

فهو يقوم بتحويل أكاسيد النيتروجين إلى نيتروجين وماء، مما يساعد على حماية البيئة. تنتج أكاسيد النيتروجين (NOx) الموجودة في غازات الاحتراق مادة ضارة تسمى المؤكسد الكيميائي الضوئي عندما تتلامس مع الأشعة فوق البنفسجية. وإذا بقيت هذه المادة المؤكسدة الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي، فإنها تتحول إلى ضباب دخاني يُعرف باسم الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

وترتبط أكاسيد النيتروجين المنبعثة في الهواء مع H2O أو O2 لتكوين HN03. وهذا يسبب الأمطار الحمضية التي تلوث الأنهار والتربة.

في وحدة نزع النتروجين، يضاف NH3 إلى غازات المداخن بحيث يتم اختزال أكاسيد النيتروجين إلى N وH2O. تحتوي الوحدة التحفيزية على محفز على شكل قرص عسل يساعد أكاسيد النيتروجين و NH3 على الارتباط معًا. 

لتوفير الطاقة وتقليل التكاليف، من المهم قياس تركيز NH3 والتحكم في كمية NH3 المستخدمة.

تحويل النفايات إلى طاقة

يتكون تحويل النفايات إلى طاقة من استعادة واسترجاع الطاقة الناتجة عن حرق النفايات. ويمكن استخدام هذه الطاقة في شكل حرارة أو كهرباء. وقد تم تجهيز محطات تحويل النفايات إلى طاقة بمراجل صناعية لاستعادة الحرارة وتوربينات لإنتاج الكهرباء. كما يمكن نقل الحرارة إلى شبكة تدفئة المناطق (CAD) لتزويد المباني في المنطقة. تعمل هذه العملية على تعظيم استخدام الموارد المتاحة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، مع المساعدة في حماية البيئة.