ملخص
في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم وغلايات الكتلة الحيوية، يجب أن تقوم أنظمة معالجة الرماد بنقل الرماد المتطاير الساخن والكاشط والرماد السفلي من القواديس إلى صوامع التخزين أو الصهاريج. تهيمن تقنيتان على هذه الخدمة: الصمام الدوار للمسحوق والصمام ذو الرفرف المزدوج. في حين أن كلاهما يتحكم في تفريغ الرماد، إلا أن مبادئ الختم وقدرات درجة الحرارة ومتطلبات الصيانة تختلف بشكل أساسي. تستخدم وحدة تغذية غرفة معادلة الضغط الدوارة آلية ريشة دوارة لتوفير قياس مستمر مع عزل الضغط. يستخدم الصمام ذو الرفرف المزدوج بوابتين متناوبتين تعملان بالجاذبية لإنشاء ختم متقطع. يقارن هذا الدليل بين التقنيتين عبر أداء الختم، والتحمل لدرجات الحرارة العالية، وتكرار الصيانة لمساعدة مهندسي المصانع على اختيار الجهاز الصحيح لواجب التعامل مع الرماد.
أ
صمام دوار مسحوقلخدمة الرماد عبارة عن وحدة تغذية دوارة معادلة الضغط للخدمة الشاقة تتكون من دوار متعدد الريش يدور داخل علبة مصبوبة أو ملفقة. يدخل الرماد المتطاير أو الرماد السفلي إلى جيوب الدوار عند المدخل ويتم نقله إلى المخرج عن طريق الدوران. تعمل أطراف الدوار على تجويف المبيت مع خلوص يمكن التحكم فيه يتراوح من 0.15 إلى 0.30 ملم. بالنسبة للرماد الكاشط، تكون الأطراف صلبة بكربيد التنجستن أو الأقمار الصناعية، ويتم تجهيز التجويف بغطاء تآكل قابل للاستبدال. يتم تشغيل الصمام بواسطة محرك مُجهز، مما يوفر التفريغ المستمر والقياس الحجمي. يخلق الخلوص الضيق بين الدوار والمبيت مسارًا متعرجًا يقيد مرور الهواء، مما يوفر غرفة معادلة الضغط تحت الضغط التفاضلي.
يتكون الصمام ذو الرفرف المزدوج، المعروف أيضًا باسم الصمام المتقطر أو مفرغ الرماد، من لوحتين مفصليتين أو بوابات مرتبة في سلسلة، واحدة فوق الأخرى، داخل مبيت رأسي. يتم وضع الغطاء العلوي عند مخرج القادوس. يتم وضع السديلة السفلية أسفل السديلة العلوية مع وجود فجوة بينهما. عادةً ما يتم إغلاق كلا اللوحين بواسطة ثقل الموازنة أو قوة الزنبرك. عندما يتراكم الرماد في القادوس، يتغلب وزن عمود الرماد على ثقل الموازنة الموجود على الغطاء العلوي، مما يؤدي إلى فتحه لفترة وجيزة وإطلاق كمية مقاسة من الرماد في الحجرة المتوسطة. ثم يغلق الغطاء العلوي. يقوم الرماد المتراكم في الحجرة بعد ذلك بفتح الغطاء السفلي، ويتم تفريغه إلى الناقل أو الصومعة في اتجاه مجرى النهر. يُغلق الغطاء السفلي، لتكتمل الدورة. يسمح هذا الإجراء المتناوب بمرور الرماد مع تقليل تسرب الهواء.
من الناحية المادية، فإن الصمام الدوار عبارة عن جهاز مزود بالطاقة يعمل بشكل مستمر مع مكونات دوارة وأختام عمود. الصمام ذو الرفرف المزدوج هو جهاز سلبي يتم تشغيله بالجاذبية ولا يتطلب طاقة خارجية. يوفر الصمام الدوار غرفة معادلة الضغط الميكانيكية من خلال خلوص التشغيل الضيق. يوفر الصمام ذو الغطاء المزدوج إغلاقًا متقطعًا من خلال الإغلاق المتداخل لللوحتين. تملي هذه الاختلافات الأساسية مكان تطبيق كل تقنية في أنظمة معالجة الرماد.
لماذا الاختيار بينصمام دواروالصمام ذو الرفرف المزدوج مهم
يؤدي اختيار جهاز معالجة الرماد الخاطئ إلى حدوث مشكلات تشغيلية ومشاكل تتعلق بالسلامة تؤثر على توفر المصنع والامتثال البيئي وميزانيات الصيانة.
مبدأ الختم وتسرب الهواء
في معالجة الرماد، يكون القادوس الموجود فوق الصمام عادةً تحت ضغط سلبي من مروحة سحب مستحثة أو نظام نقل هوائي. يؤدي تسرب الهواء إلى القادوس إلى تقليل كفاءة النظام وزيادة استهلاك طاقة المروحة. يوفر الصمام الدوار مع خلوص الطرف الذي تم الحفاظ عليه بشكل صحيح ختمًا ميكانيكيًا مستمرًا. تكون الفجوة الحلقية بين أطراف الدوار وتجويف المبيت صغيرة بما يكفي لتقييد تدفق الهواء حتى في ظل ضغط تفاضلي يبلغ 0.5 بار أو أكثر. يعتمد الصمام ذو الرفرف المزدوج على إغلاق الجاذبية. إذا كانت المقاعد ذات الرفرف متآكلة، أو مشوهة بسبب الحرارة، أو تم إعاقتها بواسطة كتل رماد كبيرة الحجم، فإن الختم غير مكتمل. يتسرب الهواء عبر الفجوة بشكل مستمر. في أنظمة نقل الهواء، يؤدي هذا التسرب إلى إجبار المنفاخ على العمل بجهد أكبر، مما يزيد من تكاليف الطاقة بآلاف الدولارات سنويًا.
مقاومة درجات الحرارة والتمدد الحراري
يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الرماد المتطاير الناتج عن قواديس التوفير 350 درجة مئوية. قد تصل درجة حرارة الرماد السفلي الناتج عن الفرن إلى 600 درجة مئوية أو أعلى. يمكن تصميم الصمامات الدوارة لدرجات الحرارة هذه باستخدام أغطية من الفولاذ المصبوب أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وأغطية محامل مبردة بالماء، وتعبئة من الجرافيت. يتم حساب خلوص الدوار لاستيعاب التمدد الحراري، ومنع التشنج. تعد الصمامات ذات الرفرف المزدوج أجهزة أبسط ذات تفاوتات أقل في الدقة. اللوحات عادة ما تكون مصبوبة من الفولاذ المنغنيز أو لوحة ملفقة. إنها تتحمل درجات الحرارة المرتفعة دون التعرض لخطر الاستيلاء على الجزء الدوار من التمدد الحراري. ومع ذلك، يمكن أن تتشوه المقاعد ذات الرفرف تحت الحرارة العالية المستمرة، مما يضر بالختم. بالنسبة لخدمة الرماد السفلي ذي درجة الحرارة القصوى، غالبًا ما يتم تفضيل الصمامات ذات الرفرف المزدوج نظرًا لقوتها، بينما تُفضل الصمامات الدوارة للرماد المتطاير ذو درجة الحرارة العالية حيث يكون قفل الهواء أمرًا بالغ الأهمية.
تكرار الصيانة واستبدال أجزاء التآكل
الرماد مادة كاشطة للغاية. في الصمام الدوار، يتركز التآكل عند أطراف الدوار وتجويف المبيت. مع أطراف كربيد التنجستن والتجويف المقوى، يمكن أن يعمل الصمام الدوار لمدة تتراوح من 12 إلى 36 شهرًا في خدمة الرماد المتطاير قبل الحاجة إلى تعديل الطرف. تسمح الدوارات ذات الأطراف القابلة للتعديل بالصيانة دون إزالة الصمام. تتآكل الصمامات ذات الرفرف المزدوج عند حواف الرفرف وأسطح ملامسة المقعد. يؤدي القصف المستمر للرماد على اللوحات وحركة القطع الكاشطة عند المقعد إلى تآكل أسطح الختم تدريجيًا. يعد استبدال السديلة مهمة كبرى تتطلب إزالة الصمام من الخط. ومع ذلك، فإن الصمامات ذات الرفرف المزدوج لا تحتوي على أختام عمود، ولا محامل في تيار الرماد، ولا يوجد محرك تروس للقيادة يجب صيانته. بالنسبة للمحطات التي لديها عدد محدود من موظفي الصيانة، فإن بساطة الصمام ذو الغطاء المزدوج تعتبر جذابة على الرغم من طول وقت الإصلاح.
القياس والتحكم في الإنتاجية
توفر الصمامات الدوارة قياسًا حجميًا دقيقًا. من خلال ضبط سرعة الدوار، يمكن للمشغلين تحديد معدل تفريغ الرماد الدقيق الذي يتم قياسه بالطن في الساعة. يعد هذا أمرًا ضروريًا لمشاركة الحمل بين القواديس المتعددة أو مطابقة معدلات توليد الرماد لنقل سعة النظام. لا توفر الصمامات ذات الرفرف المزدوج أي تحكم في القياس. يعتمد معدل التفريغ على ضغط رأس الرماد، وحجم الجسيمات، وإعدادات ثقل الموازنة. يتقلب مع حمولة الغلاية ومستوى القادوس. بالنسبة للمحطات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في تدفق الرماد، يكون الصمام الدوار إلزاميًا. من أجل التفريغ البسيط للتشغيل والإيقاف إلى ناقل مفتوح، يكون الصمام ذو الرفرف المزدوج كافيًا.
التوصيل والتعامل مع الأشياء الكبيرة
غالبًا ما يحتوي الرماد السفلي على قطع الكربون غير المحترقة، أو خبث الغلايات، أو المعدن المتشرد. يمكن لهذه الأجسام كبيرة الحجم أن تستقر في صمام دوار، مما يؤدي إلى تشويش الدوار وتعطيل محرك التشغيل. تعتبر الصمامات ذات الرفرف المزدوج أكثر تحملاً للأجسام الكبيرة. يمكن أن تفتح اللوحات على نطاق واسع لتمرير قطعة، ثم إعادة تثبيتها. إذا حال جسم كبير دون الإغلاق الكامل، يكون تسرب الهواء الناتج ملحوظًا ويمكن تصحيحه خلال فترة الصيانة التالية. تتطلب الصمامات الدوارة خلوصًا دقيقًا في جميع الأوقات، لذا فإن أي عائق يسبب ضررًا ميكانيكيًا فوريًا. بالنسبة للرماد السفلي ذو حجم الجسيمات المتغير بما في ذلك الكلنكر الكبير، تكون الصمامات ذات الرفرف المزدوج أكثر تسامحًا بشكل عام.
كيفية الاختيار بين الصمام الدوار والصمام ذو الرفرف المزدوج
يعتمد الاختيار على نوع الرماد ودرجة الحرارة وظروف الضغط ومتطلبات النبات. توضح السيناريوهات التالية التطبيق الصحيح لكل تقنية.
السيناريو 1 ارتفاع درجة الحرارة الرماد المتطاير من المقتصد
تتعامل قواديس التوفير في الغلايات التي تعمل بالفحم مع الرماد المتطاير عند درجة حرارة 300 إلى 400 درجة مئوية تحت ضغط سلبي. وحدة تغذية غرفة معادلة الضغط الدوارة مع غلاف من الفولاذ المصبوب، وتعبئة من الجرافيت، ومحامل مبردة بالماء توفر غرفة معادلة الضغط المطلوبة. يتم ضبط سرعة الدوار لتتناسب مع معدل توليد الرماد. قد تؤدي الصمامات ذات الرفرف المزدوج في هذه الخدمة إلى تسرب الهواء الزائد عبر المقاعد البالية، مما يقلل من كفاءة مروحة السحب المستحثة. الصمام الدوار هو الاختيار الصحيح.
السيناريو 2: الرماد السفلي مع الكلنكر الكبير
يحتوي الرماد السفلي الذي يتم تفريغه من قادوس الرماد السفلي الرطب أو الجاف على جزيئات خبث كبيرة منصهرة وقطع كربون غير محترقة. يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة 500 درجة مئوية. يتعامل الصمام المزدوج ذو اللوحات الثقيلة من المنجنيز مع الأجسام الكبيرة ودرجة الحرارة المرتفعة دون التعرض لخطر النوبات. سيتطلب الصمام الدوار تصميمًا مفتوحًا واسعًا خاصًا ولا يزال يواجه خطر التشويش. يُفضل الصمام ذو الرفرف المزدوج لهذه المهمة الشديدة.
السيناريو 3 النقل الهوائي للرماد المتطاير
عندما يتم نقل الرماد المتطاير من القواديس إلى الصومعة المركزية عن طريق خط أنابيب هوائي، يجب أن يحافظ صمام التفريغ على عزل الضغط لمنع رجوع الهواء إلى القادوس. يوفر الصمام الدوار المزود بخلوص إخماد اللهب وشهادة ATEX غرفة معادلة الضغط ويسمح بالتغذية المستمرة في خط النقل. لا يمكن للصمام ذو الرفرف المزدوج الحفاظ على ختم الضغط المطلوب وسيسمح للهواء بدخول دائرة كهربائية قصيرة عبر النظام. يعد الصمام الدوار إلزاميًا لنقل الرماد الهوائي.
السيناريو 4: تفريغ الجاذبية البسيط لفتح الناقل
لتصريف الرماد من الصومعة إلى الحزام الناقل المفتوح في الظروف الجوية، لا حاجة إلى غرفة معادلة الضغط. يوفر الصمام ذو الغطاء المزدوج إغلاقًا بسيطًا ومنخفض التكلفة يمنع نفخ الغبار أثناء التفريغ. سيتم تصميم الصمام الدوار بشكل مفرط لهذا الواجب. الصمام ذو الرفرف المزدوج هو الخيار الاقتصادي والعملي.
السيناريو 5: الواجب المشترك مع القيود التحديثية
عند التعديل التحديثي لنظام معالجة الرماد الموجود بمساحة رأس محدودة، قد لا يكون الصمام الدوار مناسبًا بسبب غلافه الرأسي. يتميز الصمام ذو الرفرف المزدوج بمظهر رأسي أطول ولكن يمكن تركيبه بما يتماشى مع الحد الأدنى من التعديل. على العكس من ذلك، عندما تكون مساحة الرأس محدودة للغاية، قد يكون الصمام الدوار المدمج هو الخيار الوحيد. غالبًا ما تملي القيود المادية الاختيار بغض النظر عن تفضيلات الأداء.
مثال التطبيق
قامت محطة لتوليد الطاقة تعمل بالفحم بقدرة 500 ميجاوات في جنوب أفريقيا بتشغيل صمامات مزدوجة الرفرف في منافذ قادوس المقتصد. كانت الصمامات تسرّب الهواء باستمرار، مما يقلل من كفاءة مروحة السحب المستحثة ويزيد من استهلاك الطاقة الإضافية بنسبة 2.3 بالمائة. حسبت المحطة أن تسرب الهواء يكلف 180 ألف دولار سنويًا كقوة إضافية للمروحة. استبدلت Doebritz الصمامات ذات الرفرف المزدوج بمغذيات غرفة معادلة الضغط الدوارة شديدة التحمل والتي تتميز بأغطية من الفولاذ المصبوب، وأطراف دوارة من كربيد التنجستن، وتعبئة من الجرافيت بدرجة حرارة 400 درجة مئوية. بعد التثبيت، انخفض استهلاك طاقة مروحة السحب المستحثة بنسبة 1.9 بالمائة، مما يوفر 148000 دولارًا سنويًا من الكهرباء. عملت الصمامات الدوارة لمدة 28 شهرًا مع تعديلات روتينية فقط على الأطراف، مقارنةً باستبدالات السديلة ربع السنوية المطلوبة مع الصمامات ذات الرفرف المزدوج القديمة.
التعليمات
هل يمكن استخدام صمام رفرف مزدوج للنقل الهوائي
لا، لا يمكن للصمامات ذات الرفرف المزدوج الحفاظ على عزل الضغط تحت ضغط خط النقل. سوف يتسرب الهواء من خلال المقاعد ذات الرفرفة، مما يؤدي إلى تعطيل نظام النقل. مطلوب وحدة تغذية غرفة معادلة الضغط الدوارة لنقل الرماد الهوائي.
الجهاز الذي يتعامل مع درجات الحرارة المرتفعة
تتحمل الصمامات ذات الرفرف المزدوج درجات حرارة أعلى مستدامة لأنها لا تحتوي على خلوص تشغيل دقيق يمكن أن يتأثر بالتمدد الحراري. يمكن تصميم الصمامات الدوارة لدرجات حرارة عالية ولكنها تتطلب حسابًا دقيقًا للتخليص وشروط التبريد.
كم مرة تحتاج أطراف الصمامات الدوارة إلى الاستبدال في خدمة الرماد
مع أطراف كربيد التنغستن والتخليص المناسب، تتراوح فترات الاستبدال من 18 إلى 36 شهرًا اعتمادًا على كشط الرماد وساعات التشغيل. يمكن تطوير الأطراف القابلة للتعديل لاستعادة الخلوص، مما يزيد من الفترة الفاصلة بين عمليات الاستبدال الكاملة.
هي صمامات رفرف مزدوجة مناسبة للرماد القابل للفيضان
تعمل الصمامات ذات الرفرف المزدوج بشكل سيئ مع الرماد القابل للفيضان. يتدفق المسحوق الناعم عبر المقاعد ذات الغطاء، مما يجعل الختم غير فعال. تتعامل الصمامات الدوارة ذات الخلوص الضيق مع الرماد القابل للفيضان بشكل أفضل.
هل تقوم شركة Doebritz بتصنيع صمامات ذات رفرف مزدوج
تتخصص شركة Doebritz في الصمامات الدوارة المسحوقية ومغذيات غرفة معادلة الضغط الدوارة. نحن لا نصنع صمامات ذات رفرف مزدوج. بالنسبة لتطبيقات معالجة الرماد حيث يكون الصمام ذو الغطاء المزدوج مناسبًا، يمكننا التوصية بالموردين المؤهلين والمساعدة في تحديد الجهاز الصحيح لظروف التشغيل الخاصة بك.
خاتمة
يعتمد الاختيار بين الصمام الدوار للمسحوق والصمام المزدوج لمعالجة الرماد على المتطلبات المحددة للتطبيق. توفر الصمامات الدوارة قدرة فائقة على غرفة معادلة الضغط، وقياسًا دقيقًا، وتفريغًا متحكمًا فيه للرماد المتطاير في أنظمة النقل الهوائية. توفر الصمامات ذات الرفرف المزدوج البساطة والتسامح مع الأجسام الكبيرة والمتانة في خدمة الرماد السفلي ذي درجات الحرارة القصوى. بالنسبة للرماد المتطاير ذو درجة الحرارة العالية تحت الضغط السلبي، فإن وحدة تغذية غرفة معادلة الضغط الدوارة هي الاختيار الواضح لتحقيق الكفاءة والامتثال البيئي. بالنسبة للرماد السفلي الذي يحتوي على الكلنكر الكبير والحرارة الشديدة، يظل الصمام ذو الرفرف المزدوج بمثابة العمود الفقري الموثوق به. إن فهم هذه الفروق يضمن لمهندسي المصانع اختيار الجهاز المناسب لكل موقع في نظام معالجة الرماد.
تأكد من أن نظام معالجة الرماد الخاص بك مجهز بتقنية التفريغ الصحيحة. اتصل بشركة Doebritz Shanghai Co., Ltd. اليوم لمناقشة ظروف التشغيل الخاصة بك، أو طلب توصية باختيار الصمام، أو الحصول على عرض أسعار لوحدة تغذية غرفة معادلة الضغط الدوارة شديدة التحمل المصممة لخدمة الرماد المتطاير أو الرماد السفلي.
يجب أن تكون رسالتك بين 20-3000 حرف!