أولاً: نظرة عامة على مضخة إطفاء الفحم:
مع التطور السريع للصناعة، توسعت حجم شركات التكويك تدريجيًا، كما أن تقنية فحم الكوك المعدني تشهد تحديثًا وتحسينًا مستمرين. ويُعتبر إطفاء الفحم جزءًا مهمًا من عملية إنتاج فحم الكوك. وعلى الرغم من وجود طريقة الإطفاء الجاف حاليًا والتي تتمتع بقدرة معالجة محدودة، لا يزال هناك جزء كبير من فحم الكوك يتطلب استخدام الطريقة التقليدية للإطفاء الرطب. وتُعتبر طريقة إطفاء فحم الكوك بمياه الأمونيا المتبقية من الوسائل الشائعة المستخدمة. وتعتبر مضخة إطفاء فحم الكوك الجهاز الأساسي والضروري في عملية الإطفاء الرطب، ومعظم مضخات إطفاء فحم الكوك التي تستخدمها مصانع التكويك هي: مضخة مفتوحة من الوسط بشفط مزدوج 。
انقر على الصورة لمعرفة مضخة الفتح المزدوجة الشفط تفاصيل المنتج و معلومات الأسعار ↑
تُستخدم مياه إطفاء الفحم لإخماد فحم الكوك الساخن. على الرغم من أن هذه الطريقة لها عوامل سلبية عديدة، مثل هدر موارد المياه، وخطر كبير يهدد المعدات والبشر نتيجة لتكثف بخار الماء المحتوي على غبار الفحم وتساقطه، بالإضافة إلى عدم الاستفادة الكاملة من الطاقة الحرارية لمياه الإطفاء، إلا أنها تحظى بشعبية كبيرة بسبب انخفاض تكلفتها وسهولة تركيبها واستخدامها. ولذلك، فإن حالة عمل مضخة مياه إطفاء الفحم تؤثر بشكل مباشر على جودة فحم الكوك وعلى حسن سير عملية الإطفاء من عدمه.
في العمليات الفعلية، لا يسهل تلف المضخة، لكن من السهل حدوث التسريبات، مما يؤدي إلى إهدار موارد المياه بالإضافة إلى التأثير بشكلٍ ما على عمليات إطفاء الفحم ومحتوى الرطوبة في فحم الكوك. كما أن تسرب الماء من المضخة إلى صندوق المحمل يمكن أن يتسبب في أضرار للمحامل، وتآكل قواعد المحامل، وكذلك تآكل عمود المضخة وأكمامه، مما يستلزم بالتالي إيقاف الإنتاج للتعامل مع المشكلة، مما يؤثر على التشغيل العادي للإنتاج المستمر، ويؤدي إلى خسائر كبيرة في الأرباح الاقتصادية للشركة، فضلاً عن كون جهود الصيانة وتكاليفها مرتفعة للغاية. لذا، فإن كيفية منع التسريبات في مضخات إطفاء الفحم الحراري تمثل أولوية قصوى.
ثانيًا: تأثير مياه الأمونيا المتبقية في مضخة إطفاء الفحم على إطفاء الفحم:
يتكوّن نظام مضخة إطفاء الفحم بشكل رئيسي من برج إطفاء الفحم ومضخة إطفاء الفحم وأنابيبها. وفي حالة عدم وجود معالجة حيوية لمياه الصرف الصحي الناتجة عن تقطير الفحم، يتم استخدام مياه الأمونيا المتبقية بشكل أساسي لإطفاء الفحم. ومع ذلك، فإن إطفاء الفحم بمياه الأمونيا له عيوب عديدة، مثل أن بخار الماء المحتوي على مسحوق الفحم يمكن أن يسبب أضرارًا كبيرة للمعدات الميكانيكية، كما أنه يشكل خطرًا كبيرًا على صحة الإنسان.
تتم عملية إطفاء الفحم بشكل عام على النحو التالي: عندما تدخل عربة إطفاء الفحم إلى برج الإطفاء، تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء لاستقبال الإشارات الكهربائية المنبعثة من الأشعة تحت الحمراء التي يطلقها الفحم الأحمر نفسه. ثم يتم تضخيم هذه الإشارة الكهربائية لتشغيل دائرة التحفيز التي تبدأ تشغيل مضخة مياه إطفاء الفحم، مع الاستعانة بجهاز توقيت إلكتروني للتحكم في وقت الإطفاء. وبعد إطفاء الفحم، يتم تفريغه على منصة التبريد، حيث يُترك هناك لمدة تتراوح بين 30 و40 دقيقة ليتبخر منه الرطوبة ويبرد. وفي حال وجود بعض قطع الفحم الحمراء التي لم تنطفئ بالكامل بعد، يتم إطفاؤها يدويًا باستخدام الماء الإضافي. وفي ظل عدم وجود معالجة كيميائية حيوية، أصبح تسرب مضخة إطفاء الفحم المشكلة الأكثر إزعاجًا، ولذلك نقدم فيما يلي تحليلاً لمشكلة التسرب في مضخة إطفاء الفحم.
ثالثًا، عوامل متعددة تسبب تسرب مضخة إطفاء الفحم:
1. مكونات الأمونيا المتبقية
نظرًا لانخفاض كفاءة إزالة الزيوت من مياه الأمونيا المتبقية بعد استخدام نظام إزالة الفينول بالمذيبات وفصل الزيوت، تظل نسبة الزيت مرتفعة جدًا. وعند دخول هذه المياه إلى نظام إزالة الفينول بالمذيبات، تتسبب في حدوث استحلاب سريع لمادة التكسير "البنزين الثقيل"، مما يؤدي إلى زيادة العبء على جهاز التجديد وتكرار إزالة الحمأة، وبالتالي انخفاض كفاءة إزالة الفينول وارتفاع استهلاك مادة التكسير. كما أن مياه الأمونيا المتبقية بعد إزالة الفينول لا يمكنها الدخول إلى نظام غسل الأمونيا بسبب ارتفاع محتواها من الزيوت، مما يضطرها للانتقال مباشرة إلى حوض التهوية، ما يؤثر سلبًا على قدرة الحمأة النشطة على الامتصاص ويقلل من كفاءة إزالة الفينول بيولوجيًا. وفي الوقت نفسه، يتم إدخال جزء من مياه الأمونيا المتبقية مباشرة إلى المعالجة الحيوية، مما يتطلب تخفيفًا بمقدار أكثر من 10 أضعاف. هذا الأمر يؤدي من ناحية إلى استهلاك كميات كبيرة جدًا من مياه التخفيف، ومن ناحية أخرى يزيد من حجم المياه التي يجب تصريفها خارج المنشأة. علاوةً على ذلك، وبسبب انخفاض كفاءة فلتر الترسيب الجاذبي لإزالة الزيوت، والتي لا تتجاوز حوالي 30% فقط، فإن مياه الأمونيا الغنية بالزيوت لا تزال تحتوي على حوالي 80 ملغم/لتر من القطران حتى بعد عملية إزالة الزيوت، مما يستدعي إيقاف تشغيل برج تقطير الأمونيا كل ستة أشهر تقريبًا لإجراء الصيانة وإعادة التركيب وتنظيف البرج، وهو ما ينطوي على جهد عالي من العمالة وتكاليف صيانة باهظة، بالإضافة إلى انخفاض معدلات التشغيل.
2. ضرورة إدارة العمليات
فيما يتعلق بالإدارة، لا تزال هناك نقاط غير مرضية، حيث لم يتم بعد تنفيذ عملية فصل المياه الملوثة عن المياه النظيفة بشكل كافٍ. كما لا تزال هناك بعض الجوانب غير المنطقية في العمليات التقنية. إن وجود هذه المشكلات أدى إلى وصول كمية مياه الصرف الصحي الداخلة إلى نظام المعالجة الحيوية إلى أكثر من 50 م³/ساعة، مع احتواء مياه الصرف المستخدمة في تقطير الأمونيا على حوالي 600 ملغم/لتر من الأمونيا، مما يتطلب تخفيفها بماء جديد بنسبة 1:3 قبل إدخالها إلى نظام المعالجة الحيوية، وهو ما يستهلك 150 م³/ساعة من المياه الجديدة. كما أن مياه الصرف الخارجة من النظام الحيوى تتجاوز بتركيزات الأمونيا والنيتروجين والأمونيوم وكذلك COD. وبالنظر إلى الواقع العملي، وبعد دراسة متأنية، تقرر في ظل الظروف الحالية تحقيق انبعاث صفر لملوثات مياه الفينول والسيانيد من خلال إجراء تعديلات تقنية أثناء عمليات الإنتاج، بهدف تقليل الملوثات.
يمر القطران وماء الأمونيا الخارجان من فاصل الغاز والسائل إلى خزان توضيح القطران وماء الأمونيا الآلي، وبعد الفصل والتوضيح، يُرسل ماء الأمونيا العلوي إلى خزان ماء الأمونيا الدائري، حيث يتم ضخه بواسطة مضخة ماء الأمونيا الدائرية ومضخة ماء الأمونيا ذات الضغط العالي إلى قسم التكويك لتوفيره لتبريد غاز الكوك الخام وتنظيف أنابيب جمع الغاز، وكذلك للاستخدام في عملية تحميص الفحم الخالي من الدخان. أما ماء الأمونيا المتبقي فيُنقل بواسطة مضخة ماء الأمونيا المتبقية إلى قسم كبريتات الأمونيوم لإزالة الأمونيا منه. ويُخزن القطران المنفصل في خزان وسيط للقطران، وعندما يصل إلى مستوى معين، تتم إرساله إلى خزان القطران باستخدام مضخة القطران.
3. اختيار حشوات الختم
عندما يحدث تشكل شعاعي غير متساوٍ للحشوة تحت تأثير القوة المحورية، تظهر الحالة التالية: تتلامس حشية الختم بشكل محلي مع سطح العمود في الاتجاه العرضي أولاً. ومع استمرار تشوه الحشوة، يتشكل عند هذه المنطقة تلامس عالٍ الإجهاد مع العمود. تؤدي هذه المنطقة إلى احتكاك وحرارة مرتفعة جدًا. ولتجنب ارتفاع درجة الحرارة أكثر من اللازم، لا يبقى أمامنا سوى تقليل الإجهاد. وفي هذه اللحظة، قد تظل المنطقة ذات النقطة المنخفضة في حالة عدم تلامس أو في حالة تسرب غير موثوق به، مما يؤدي إلى أن يكون الأداء الكلي للحشوة في حالة تسرب.
نظرًا للميزات المذكورة أعلاه لخيوط الحشوة، غالبًا ما يتعين الحفاظ على كمية تسرب معينة عند إحكام جهاز الختم، وإلا قد ترتفع حرارة خيوط الحشوة بشكل مفرط. ومن خلال الضغط المتكرر لغطاء الضغط، تبدأ حزم الألياف في خيوط الحشوة بالاتجاه بشكل متناسق تدريجيًا، مما يؤدي إلى فقدان خيوط الحشوة لقدرتها على التشكل، وبالتالي فشل الختم. وبالإضافة إلى ذلك، فإن طبيعة الضفيرة في مواد الحشو تتسبب في وجود سطح غير مستوٍ، مما يجعل الاتصال الدقيق والمستمر مع العمود أمرًا مستحيلًا من الناحية المجهرية، مما يؤدي إلى تشكيل قنوات للتسرب منذ البداية. كما توجد أيضًا العديد من العيوب أثناء عملية إطفاء الفحم: على سبيل المثال، تنتج هذه العملية كميات كبيرة من البخار، مما يتطلب زيادة في كمية المياه المستخدمة للتعويض، وهو ما يؤدي إلى هدر موارد المياه. علاوةً على ذلك، تؤدي عملية إطفاء الفحم إلى إطلاق الكثير من الجسيمات العالقة التي تلوث البيئة وتسبب أضرارًا صحية للإنسان.
رابعًا: اقتراحات لاختيار مضخة إطفاء الكوك:
من خلال مراقبة ودراسة مضخة إطفاء الفحم باستخدام الأمونيا، تم اكتشاف أسباب التسرب في المضخة. إن استخدام الأمونيا لإطفاء الفحم لا يؤدي فقط إلى تآكل حاد في عربات إطفاء الفحم، مما يرفع تكاليف صيانتها، بل يتسبب أيضًا في تآكل شديد للمضخة نفسها، مما يؤدي إلى حدوث تسريبات متكررة تمنع المضخة من العمل بشكل طبيعي. كما تظهر العديد من المشكلات أثناء عملية إطفاء الفحم. ولحل هذه المشكلات، قمنا بإجراء مناقشات واستقصاءات خاصة. ومن خلال الفحص والبحث، توصلنا إلى أنه لتخفيض أو إزالة تسرب مضخة إطفاء الفحم بالأمونيا، يجب تعزيز خاصية الختم للحشية، مع ضرورة تحسين الشكل الهندسي لتصميم المضخة. وبهذه الطريقة فقط يمكن حل المشكلة بفعالية. وبغض النظر عن الطريقة المستخدمة، يجب أن تشكل الحشية سطحًا متواصلًا وأملسًا ومستويًا عند الاتصال بسطح العمود، فهذا هو الشرط الأساسي لتحقيق أداء جيد في الختم.
لذلك، يجب الاهتمام أولاً بخصائص الإحكام عند اختيار مضخة إطفاء الفحم؛ حيث تستخدم معظم المضخات في السوق مضخات ذات امتصاص مزدوج، لكن خصائص الإحكام فيها غير موثوقة، بينما تتميز مضخات Zhonglian للصناعة بأداء ممتاز في هذا الصدد. مضخة متعددة المراحل ذاتية التوازن المنتج: مضخة إطفاء الفحم متعددة المراحل ذات التوازن الذاتي ومقاومة للتآكل من نوع DF(P)، والتي تستخدم، وفقًا لخصائص مضخة إطفاء الفحم، تقنية الختم الميكانيكي والختم المزدوج؛ حيث يُستخدم ختم على شكل متاهة في الطرف الأمامي، وختم مغناطيسي في الطرف الخلفي، مع تصميم آمن لختم جسم المضخة يضمن موثوقية عالية للختم الميكانيكي. كما لا يحدث أي تحرك محوري لأجزاء الدوار عند تشغيل المضخة أو إيقافها، ولا توجد اهتزازات محورية أثناء التشغيل، مما يتجاوز المشكلة المستمرة التي كانت تواجه مضخات إطفاء الفحم والمتمثلة في ضعف موثوقية الختم الميكانيكي والتسريبات.
انقر على الصورة لمعرفة مضخة متعددة المراحل ذات التوازن الذاتي ومقاومة للتآكل من نوع DF(P) تفاصيل المنتج و معلومات الأسعار ↑
يمكن معالجة المشكلات التي تظهر أثناء عملية إطفاء الفحم باستخدام تقنية إطفاء الفحم منخفضة الرطوبة، والتي تعتمد على استبدال أنابيب الرش بالرشاشات الأصلية ذات الرذاذ المتطاير إلى رؤوس رش ضبابية عالية التدفق وذات فتحات أكبر مستوردة من الخارج، مما يحسن من تأثير التبخير ويوفر توزيعًا متساويًا للرذاذ. وبذلك يتم تقليل وقت إطفاء الفحم، والحد من الرطوبة، وتقليل كمية الفحم الأحمر الساخن. علاوةً على ذلك، تعد هذه العملية لطيفة وسهلة التنفيذ، وتتطلب استثمارات قليلة، كما يمكن بسهولة تعديلها وتحسينها.
خامسًا: حالة ونتائج تجديد مضخة إطفاء الفحم
من خلال إعادة تأهيل وتحليل مضخة إطفاء الكوك، تم حل مشكلة التسرب في مضخة إطفاء الكوك، مما لا يُحسن فقط من كمية إنتاج الفحم الحجري، بل يُقلل أيضًا بشكل كبير من تكاليف الإنتاج، ويُعزز كفاءة العمل، ويُوفر الكثير من الجهود والموارد المادية، كما أدى ذلك إلى تحسين ملحوظ لبيئة العمل، مما رفع العوائد بشكل كبير.
السابق:
التالي:
معلومات موصى بها
منتجات ذات صلة