ما هي متطلبات كفاءة الاحتراق في غلاية الغاز من حيث جودة الوقود ونقاء الوقود؟

غلايات الغاز تستخدم على نطاق واسع في حقول التدفئة الصناعية والتجارية والسكنية. تؤثر كفاءة احتراقها بشكل مباشر على استخدام الطاقة وتكاليف التشغيل ومستويات التلوث البيئي. يعتمد تحسين كفاءة الاحتراق ليس فقط على تصميم وتشغيل المرجل ، ولكن أيضًا على نقاء الوقود المستخدم. يلعب نقاء الوقود دورًا رئيسيًا في ضمان التشغيل الفعال والآمن وصديق للبيئة من غلايات الغاز. ستناقش هذه المقالة بالتفصيل متطلبات نقاء الوقود من أجل كفاءة احتراق غلايات الغاز ، والتي تغطي جوانب مثل محتوى الكبريت ومحتوى الشوائب ومحتوى الرطوبة ومحتوى الميثان في الوقود.

سوف يولد الكبريتيد في الوقود ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) أثناء الاحتراق. يجمع ثاني أكسيد الكبريت مع بخار الماء لتشكيل حمض الكبريتيك ، مما يسبب تآكلًا خطيرًا للأجزاء المعدنية داخل المرجل. بالإضافة إلى ذلك ، يعد ثاني أكسيد الكبريت أحد الأسباب الرئيسية للأمطار الحمضية ، والتي لها آثار ضارة على البيئة وصحة الإنسان. يمكن أن يؤدي الكبريتيد أيضًا إلى احتراق غير كامل وترسب الكربون ، مما يقلل من كفاءة الاحتراق.

من أجل تحسين كفاءة الاحتراق وتوسيع عمر المرجل ، يجب أن يكون محتوى الكبريت في الغاز منخفضًا قدر الإمكان. بشكل عام ، يكون معيار محتوى الكبريت في الغاز الطبيعي أقل من 5 جزء في المليون (أجزاء لكل مليون). يمكن أن يقلل محتوى الكبريت المنخفض بشكل كبير من توليد الغاز الحمضي ، ويقلل من خطر التآكل ، ويقلل من انبعاثات الملوثات ، وتلبية متطلبات حماية البيئة الصارمة.

ستشكل الشوائب في الوقود (مثل الغبار ، والمعادن الثقيلة ، والكبريتيدات ، والنيتريدات ، وما إلى ذلك) بقايا غير قابلة للاحتراق أو رواسب الكربون أثناء عملية الاحتراق ، وتمنع الموقد والمبادل الحراري ، وإيقاظ النقل الفعال للحرارة. هذا لا يقلل من كفاءة الاحتراق فحسب ، بل قد يتسبب أيضًا في ارتفاع درجة الحرارة أو تلف أو انخفاض كفاءة المرجل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود الشوائب سيزيد من تآكل المعدات وزيادة تكاليف الصيانة.

يجب أن يحتوي الغاز الطبيعي العالي على محتوى شوائب منخفض للغاية ، والذي ينبغي أن يتم الاحتفاظ به بشكل عام على مستوى منخفض للغاية لضمان الاحتراق النظيف والكامل. يمكن أن يؤدي استخدام الوقود عالي الجودة إلى تقليل متطلبات الصيانة للمعدات وتمديد عمر خدمة المرجل مع الحفاظ على الكفاءة الحرارية العالية والاستقرار.

سوف تمتص الرطوبة في الوقود الكثير من الحرارة للتبخر أثناء عملية الاحتراق ، مما سيقلل بشكل كبير من القيمة الحرارية الفعلية للوقود ويقلل من الكفاءة الحرارية للمرجل. لا يؤدي الوقود ذي المحتوى العالي للرطوبة إلى زيادة استهلاك الطاقة فحسب ، بل قد يؤدي أيضًا إلى احتراق غير كامل ، ويؤدي إلى المزيد من المواد غير المحترقة ، وتؤثر على البيئة. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتكثف الرطوبة في الوقود داخل المرجل ، مما تسبب في التآكل أو التحجيم ، مما يؤثر على أداء وحياة المعدات.

يجب أن يكون محتوى الرطوبة في غاز الوقود منخفضًا قدر الإمكان ، وهو أقل من 100 جزء في المليون. يمكن أن يؤدي الحفاظ على محتوى الرطوبة إلى زيادة القيمة الحرارية الفعالة للوقود ، وضمان عملية احتراق أكثر كفاءة ، وتقليل خطر التآكل والتوسيع داخل المرجل.

بشكل عام ، يجب أن يصل محتوى الميثان في الغاز الطبيعي إلى أكثر من 85 ٪ لضمان قيمة السعرات الحرارية العالية وكفاءة الاحتراق العالية. قد تتطلب الوقود ذو المحتوى المنخفض للميثان أحجامًا أعلى للوقود لتحقيق نفس ناتج الحرارة ، مما سيقلل من الكفاءة الإجمالية للنظام وزيادة تكاليف التشغيل.

تؤثر نقاء الوقود بشكل مباشر على اكتمال الاحتراق. يمكن أن تتفاعل الوقود العالي للظهور بالكامل مع الأكسجين أثناء عملية الاحتراق لإنتاج منتجات احتراق كاملة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء ، وبالتالي تحويل أكبر قدر ممكن من الطاقة الكيميائية في الوقود إلى طاقة حرارة قدر الإمكان. قد يحتوي الوقود المنخفض على كمية كبيرة من الشوائب غير القابلة للاحتراق ، مما يؤدي إلى احتراق غير مكتمل ، أول أكسيد الكربون ، السخام وغيرها من المواد غير المحروقة ، والتي لا تضيع الوقود فحسب ، بل تزيد أيضًا من صعوبة صيانة المعدات.

تعد الكفاءة الحرارية مؤشر أداء مهم لغلايات الغاز ، ويمثل قدرة المرجل على تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى الطاقة الحرارية. يمكن أن يؤدي استخدام الوقود العالي النقاء إلى تقليل ترسب المواد غير القابلة للاحتراق وتلوث أسطح التبادل الحراري ، مما يضمن نقل الحرارة بكفاءة إلى الوسيلة التي تحتاج إلى تسخينها. يمكن أن تقلل الوقود مع محتوى شوائب منخفض من تواتر تنظيف المعدات وصيانتها ، بحيث يمكن للمرجل الحفاظ على تشغيل فعال لفترة أطول.

تشمل انبعاثات غلايات الغاز بشكل رئيسي ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وكمية صغيرة من أكاسيد النيتروجين (أكاسيد النيتروجين). نقاء الوقود العالي يعني انبعاثات ضارة أقل تم إنشاؤها أثناء عملية الاحتراق. على وجه الخصوص ، يمكن للوقود المنخفض الكبريت أن يقلل بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت ويقلل من خطر هطول الأمطار الحمضي وتلوث الهواء. تساعد الوقود مع محتوى الميثان العالي على تقليل توليد المواد غير المحترقة وزيادة الآثار السلبية على البيئة.

لا يمكن أن يؤدي استخدام الوقود عالي النقاء إلى تحسين كفاءة الاحتراق فحسب ، بل يمتد أيضًا عمر خدمة غلايات الغاز. تقلل أنواع الوقود المنخفضة الأمنية المنخفضة من التآكل وارتداء المكونات الداخلية للمرجلات ، وتقليل الكربون والكوك ، وتقليل ترسب الأوساخ على أسطح التبادل الحراري. تعمل هذه العوامل معًا لتقليل متطلبات صيانة المرجل وتوسيع عمر المعدات ، وبالتالي تقليل تكاليف التشغيل.

من أجل تلبية متطلبات نقاء الوقود ، يمكن معالجة الوقود قبل الاستخدام. على سبيل المثال ، يمكن إزالة الشوائب والرطوبة في الغاز الطبيعي من خلال عمليات مثل إزالة الكبريت والجفاف والترشيح. يمكن أن تقلل معدات إزالة الكبريت بشكل فعال من محتوى الكبريت في الغاز الطبيعي وتجنب تكوين الغازات الحمضية. يمكن أن تقلل معدات التجفيف من محتوى الرطوبة للوقود وضمان قيمة الوقود الحرارية العالية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمرشحات إزالة الجزيئات الصلبة من الوقود وتقليل تكوين رواسب الكربون أثناء الاحتراق.

نقاء الوقود له تأثير حيوي على كفاءة الاحتراق من غلايات الغاز. لا يمكن للوقود المرتفع إلى تحسين الكفاءة الحرارية للمرجل فحسب ، بل يمتد أيضًا عمر خدمة المعدات ، ويقلل من تكاليف الصيانة ، وتقليل التلوث البيئي بشكل كبير. من أجل تحقيق أفضل أداء لغلاية الغاز ، يجب التحكم في محتوى الكبريت ومحتوى الشوائب ومحتوى الرطوبة ومحتوى الميثان في الوقود بشكل صارم. من خلال المعالجة بالوقود ، واختيار موردي الوقود عالي الجودة وتعزيز مراقبة نظام الوقود وصيانته ، يمكن ضمان نقاء الوقود بشكل فعال ، وبالتالي تحقيق عملية فعالة وآمنة وصديقة للبيئة من الغلاية .3333333