تعتبر المؤكسدات الحرارية مكونات مهمة في التحكم في الانبعاثات والحفاظ على الامتثال البيئي في مختلف الصناعات. ومع ذلك ، بالإضافة إلى دورها الأساسي في تخفيف المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) ، وملوثات الهواء الخطرة (HAPs) ، وغازات النفايات الأخرى ، هناك اهتمام متزايد بتعزيز كفاءتها من خلال استعادة الحرارة.
لماذا تشمل استعادة الحرارة في المؤكسدات الحرارية؟
يوفر دمج استرداد الحرارة في المؤكسدات الحرارية العديد من الفوائد المقنعة:
- انخفاض تكاليف الوقود: من خلال تسخير الحرارة المهدرة ، يمكن للمرافق تقليل الوقود المطلوب لتشغيل المؤكسدات الحرارية بشكل كبير.
- فواتير كهرباء أقل: يمكن لأنظمة استرداد الحرارة أن تولد بخارا أو طاقة حرارية يمكن استخدامها في عمليات أخرى ، مما يقلل من الاستهلاك الكلي للكهرباء.
- انخفاض البصمة الكربونية: يمكن استخدام استعادة الحرارة المهدرة لتقليل الطلب المباشر على الوقود للأكسد الحراري أو استخدامه لإنتاج البخار وتقليل استهلاك الوقود لاحتياجات البخار في موقعك.
- تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين: تترجم الكفاءة المحسنة إلى انخفاض انبعاثات أكاسيد النيتروجين (NOx).
تساهم هذه المزايا مجتمعة في توفير التكاليف والتشغيل الأكثر استدامة ، مما يجعل استعادة الحرارة عرضا جذابا للعديد من المرافق.
لماذا لا تدرج استعادة الحرارة في المؤكسدات الحرارية؟
على الرغم من فوائده ، إلا أن استعادة الحرارة تأتي أيضا مع بعض العيوب:
- زيادة تكاليف رأس المال: يتطلب تركيب أنظمة استعادة الحرارة استثمارا أوليا كبيرا.
- التعقيد التشغيلي: يمكن أن تؤدي الأنظمة المضافة إلى تعقيد العمليات ، مما يستلزم آليات تحكم أكثر تطورا.
- المزيد من الصيانة: تقدم المعدات الإضافية المزيد من نقاط الفشل المحتملة واحتياجات الصيانة.
- متطلبات المساحة: تتطلب أنظمة استرداد الحرارة مساحة إضافية للقطعة أرض ، والتي قد لا تكون متوفرة دائما في المرافق الحالية.
يجب تقييم هذه الاعتبارات بعناية لتحديد ما إذا كانت فوائد استعادة الحرارة تبرر التكاليف والتعقيدات التي ينطوي عليها الأمر.
أهداف النظام
الهدف الأساسي لنظام المؤكسد الحراري هو التخفيف من المركبات العضوية المتطايرة وHAPs ومكونات النفايات الخطرة الأخرى بشكل فعال. يستلزم ذلك تلبية معايير صارمة للانبعاثات ، مثل:
- حدود أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون: الالتزام بالقيود التنظيمية على أكاسيد النيتروجين وانبعاثات أول أكسيد الكربون.
- كفاءة إزالة التدمير (DRE): تحقيق نسبة عالية من إزالة التدمير ، غالبا 99.9٪ أو أكثر ، لضمان تدمير النفايات بشكل شامل.
- درجة حرارة التشغيل: الحفاظ على درجة حرارة التشغيل الدنيا بناء على أحدث اختبار أداء ناجح.
قيود النظام
عند تصميم أو تعديل مؤكسد حراري مع استعادة الحرارة ، يجب مراعاة العديد من القيود:
- الانبعاثات وتصاريح الهواء: الامتثال لمتطلبات أكاسيد النيتروجين و ثاني أكسيد الكربون و DRE المحددة.
- المعدات الموجودة: التكامل مع المكونات الحالية مثل الشعلات وغرف الاحتراق ومراوح الهواء ومداخن التهوية وأنظمة إدارة الشعلات.
- مساحة قطعة الأرض: توافر مساحة كافية لاستيعاب معدات استرداد الحرارة الإضافية.
معايير التقييم
يعتمد تقييم مدى ملاءمة استعادة الحرارة على خصائص تيارات النفايات:
- تيارات نفايات عالية وحدة حرارية بريطانية: هذه التدفقات مثالية لتطبيقات استعادة الحرارة ، مثل غلايات الحرارة المهدرة ، وتوليد البخار للعمليات أو الكهرباء ، وسخانات السوائل الحرارية ، وتسخينات مياه تغذية الغلايات.
- تدفقات نفايات منخفضة وحدة حرارية بريطانية: يمكن أن تساهم تدفقات نفايات الطاقة المنخفضة في توفير الطاقة من خلال أجهزة تسخين الهواء وأجهزة تسخين النفايات ، مما قد يقلل من استهلاك الوقود بنسبة 40-60٪.
أمثلة عملية
فيما يلي بعض الأمثلة على أنظمة المؤكسد الحراري المعززة باستعادة الحرارة:
- المؤكسد الحراري الأساسي: يركز أبسط شكل فقط على تدمير النفايات دون استعادة الحرارة.
- مؤكسد حراري مع غلاية حرارة المهدرة: يلتقط الحرارة المهدرة ويعيد استخدامها لتوليد البخار للاستخدام العملية أو إنتاج الكهرباء.
- مؤكسد حراري مع سخان الزيت الساخن: يستخدم الحرارة المهدرة للحفاظ على درجات الحرارة في أنظمة السوائل الحرارية.
- التعديل التحديثي للمعدات الموجودة: يمكن تعديل العديد من المؤكسدات الحرارية الحالية بأنظمة استعادة الحرارة ، مثل إضافة السخانات المسبقة للنفايات والهواء لتحسين كفاءة الطاقة.
الملخص
لتحديد ما إذا كان نظام المؤكسد الحراري الخاص بك يمكن أن يستفيد من استعادة الحرارة ، اتبع الخطوات التالية:
- جمع بيانات تيار النفايات: اجمع معلومات عن تدفقات وتركيبات تيار النفايات الحالية والمستقبلية.
- فهم متطلبات الانبعاثات: تعرف على متطلبات الانبعاثات الحالية وكيف يمكن أن تتغير.
- تحديد بدائل الوقود: ابحث عن تيارات النفايات المحتملة التي يمكن استخدامها كوقود.
- تقييم المرافق المتاحة: ضع في اعتبارك المرافق المتاحة للتسخين المسبق.
للحصول على تقييم شامل وتعديل تحديثي محتمل ، اتصل ب John Zink ، حيث يمكن لخبرائنا إرشادك خلال العملية.
