بیشینه کردن کارایی: بهترین روش‌ها برای عملیات واحدهای پاک‌کننده گازهای صنعتی

مقدمه

به ویژه، فناوری پاکسازی گازهای دود (FGD) فناوری اجتناب ناپذیری برای کاهش اmission های دی‌اکسید سولفور (SO2) ناشی از فرآیندهای صنعتی، به ویژه در نیروگاه‌های برق مبتنی بر زغال سنگ است. علاوه بر رعایت مقررات محیط زیست، هزینه‌های عملیاتی واحد FGD توسط عملکرد کارآمد آن تعیین می‌شود. صنایع می‌توانند با اجرای بهترین روش‌ها در عملیات واحد FGD، کارایی، رعایت قوانین و صرفه‌جویی در هزینه‌ها را به دست آورند. این مقاله به برجسته‌ترین روش‌های بهینه برای بهبود عملکرد نصب‌های FGD اشاره می‌کند.

درک سیستم‌های FGD

دسته‌بندی‌های کلی شامل دستگاه‌های پاکسازی مرطوب، تزریق خشک و فرآیندهای نیمه-خشک هستند؛ همه این‌ها شامل انواع مولفه‌های فردی و نظرات عملیاتی هستند. یک سیستم FGD معمولاً به خروجی یک بویلر متصل می‌شود و به عنوان یک سیستم خنک‌کننده عمل می‌کند تا گاز‌های گرم را سرد کند (جذب‌کننده) و فرآیند جذب را با تزریق جذب‌کننده‌های قلیایی که برای خنثی‌سازی اکسیدهای گوگرد استفاده می‌شوند، آغاز کند؛ که در دماهای بالا به حالت گازی اکسیداسیون پیدا می‌کنند. هر بخشی منحصربه‌فرد است و اگر بخواهید به طور جداگانه هر جنبه‌ای از آن را انجام دهید، باید به تمام جزئیات آن پرداخته شود.

مدیریت بهینه جذب‌کننده

برای این منظور، باید جذب‌کننده مناسب ( Lime، Limestone یا ترکیبات مبتنی بر نatrium) را با دقت انتخاب کرد SO2  گرفتن. کنترل بر کیفیت جذب‌کننده، سطح خالصی و توزیع اندازه ذرات نقش مهمی در تضمین عملکرد فرآیند FGD ایفا می‌کند. هم تعادل استوئیometrیک و هم عملکرد سیستم باید به دقت کنترل شوند تا سولفات‌شدگی مولفه‌های دیگر را جلوگیری کرده و همزمان استفاده مؤثر از منابع جذب‌کننده تضمین شود.

اتوماسیون و DCS

این شامل ضرورت سیستم‌های کنترل فرآیند برای نظارت بر پارامترهای مهمی مانند سطح pH، نسبت مایع به گاز و غیره است. اگر تنظیمات دوگانه برای پاسخ به حالت‌های اضطراری لازم باشد، اتوماسیون مشابه فرآیندهای کلیدی مانند سیستم‌های تغذیه خودکار جذب‌کننده می‌تواند در تضمین عملکرد کارآمد و قابل اتکا مفید باشد. این بدان معناست که داده‌ها می‌توانند بر اساس تحلیل زنده از آنچه در حال رخ دادن است، تغییر در فرآیند ایجاد کنند.

نگهداری و قابلیت اعتماد

نگهداری و تعمیرات واحد FGD: هزینه‌های خاموش کردن یک سیستم برای تعمیرات ممکن است بسیار بیشتر از آنچه می‌توانست برای نگهداری پیشگیرانه صرف شود، باشد. این شامل بررسی و خدمت‌رسانی پمپ‌ها، کlep‌ها و قطعات دارای تجهیزات مکانیکی است. نگهداری متمرکز بر قابلیت اطمینان (RCM) فرآیند شناسایی عناصر بحرانی و پیاده‌سازی نظارت مبتنی بر وضعیت برای پیش‌بینی و جلوگیری از علائم شکست است.

اقدامات بهره‌وری انرژی

نیاز به کاهش مصرف انرژی در عملیات FGD برای کاهش هزینه‌ها و همچنین کاهش تأثیر زیست‌محیطی ضروری است. این امر با بهبود کارایی فان‌ها و کاهش فشارهای سیستمی انجام می‌شود. راه دیگری برای افزایش بهره‌وری انرژی در این بخش با복 و بازیافت گرماهای زائد است — مثلاً از طریق دهیدراتاسیون گیپسم یا یکپارچه‌سازی گرمایی.

نظارت بر رعایت قوانین و انتشار

نیازمندی نظارت بر SO2 شامل استفاده از CEMS (سیستم نظارت پیوسته بر گازهای آلوده کننده) است تا اندازه‌گیری به صورت زنده و با تغییرپذیری ثابت انجام شود و مطابقت با استانداردهای محیطی تضمین شود. با بررسی و ارزیابی منظم فرآیندها، عملیات‌کاران می‌توانند نقاطی را که نیاز به بهبود دارند شناسایی کرده و مطابقت با استانداردهای عملیاتی را تأیید کنند.

آموزش و توسعه نیروی کار

عملکرد قابل اعتماد و کارآمد واحد FGD ضروری است. عملیات‌کاران خط اول دفاع هستند و واقعاً نیاز به آموزش فنی دارند، زیرا اقدامات آنها پس از حادثه مختصات آنچه در جریان بعدی رخ می‌دهد را تعیین می‌کند؛ بنابراین آگاهی از پروتکل‌های ایمنی مانند ISOL (عازل در صورت لک) و ESDEV (کlep بسته‌کننده اضطراری) ضروری است. یادگیری پیوسته و بهبود، دنبال کردن پیشرفت‌های فناوری جدید، و انگیزه‌بخشی کارکنان برای نوآوری، همه در افزایش کارایی کلی عملیات FGD نقش اساسی دارند.

فراگیری راه‌حل‌های FGD از راه دور برای اطمینان از آینده‌نگری عملیات خود

عملیات FGD باید برای تنظیمات بیشتر آماده شوند و باید به سمت اقدامات کلی و پایدار جهت تضمین قابلیت ادامه در بلندمدت راه‌اندازی شوند. بنابراین، به خاطر این موضوع، برخی از کارهایی که ما به عنوان بخشی از تحقیق انجام می‌دهیم، جستجوی چشم‌انداز طراحی برای اثبات آینده و طراحی انعطاف‌پذیر است، به طوری که بتوانیم تغییرات سیستم را در مرحله بعدی و حتی پس از عمر کاربردی یا حتی گاه به گاه به راحتی انجام دهیم. ارتقاء تسهیلات ارائه شده از طریق فناوری جایگزین، طراحی انعطاف‌پذیر: روش‌های جذب‌کننده نوین و ارزش‌آفرینی محصولات فرعی.

نتیجه گیری

بهترین روش‌های عملیاتی برای کاهش مصرف انرژی در سیستم FGD همان است که برای اجرای یک نیروگاه FGD قابل اتکا به کار می‌رود: مدیریت مناسب جذب‌کننده، کنترل فرآیند و ابزارسازی، استفاده از فناوری نور نزدیک به فروسرخ، نگهداری و تعمیرات روتین، نظافت خوب (که با کاهش مقاومت، کارایی را افزایش می‌دهد)، نظارت بر پیروی از مقررات و آموزش کارکنان در تمام جنبه‌های لازم برای سطح خاص عملکرد نیروگاه – «محافظت از عملیات ما در برابر آینده». این اقدامات تضمین می‌کند که صنایع قادر به دستیابی به اهداف زیست‌محیطی و اقتصادی با ارتقاء عملکرد سیستم‌های FGD باشند.