دراسة حالة تطبيقية لمحطة توليد طاقة مملوكة ذاتيًا في صناعة ورق معينة في فوجيان

تُعدّ إحدى شركات صناعة الورق ذات المسؤولية المحدودة، والواقعة في مقاطعة فوجيان، من أكبر شركات إنتاج الورق في المقاطعة، وهي شركة إقليمية رئيسية تُدمج صناعة الورق على نطاق واسع مع توليد الطاقة والحرارة. يشمل حجم المشروع الإجمالي أربع مجموعات من "غلايات ذات طبقة مميعة دائرية متعددة الوقود، تعمل بضغط ودرجة حرارة عاليتين، بسعة 630 طن/ساعة، بالإضافة إلى توربينات بخارية ذات ضغط خلفي بقدرة 80 ميغاواط، ومولدات كهربائية بقدرة 80 ميغاواط"، مع وجود غلاية واحدة احتياطية. يُنفّذ المشروع على مرحلتين: تتألف المرحلة الأولى من ثلاث مجموعات من المعدات المذكورة، بينما تُضيف المرحلة الثانية مجموعة إضافية.

يُعد تحليل جودة المياه عنصرًا أساسيًا في فحص الغلايات، إذ تؤثر جودة المياه بشكل مباشر على تشغيلها. وقد تؤدي رداءة جودة المياه إلى انخفاض كفاءة التشغيل، وتلف المعدات، ومخاطر محتملة على سلامة العاملين. ويُسهم تطبيق أجهزة مراقبة جودة المياه عبر الإنترنت بشكل كبير في الحد من مخاطر الحوادث المتعلقة بالغلايات، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر لنظام الغلايات.

اعتمدت الشركة أجهزة تحليل جودة المياه وأجهزة استشعار متوافقة من إنتاج شركة BOQUمن خلال مراقبة معايير مثل الرقم الهيدروجيني، والتوصيل الكهربائي، والأكسجين المذاب، والسيليكات، والفوسفات، وأيونات الصوديوم، فإنه يضمن التشغيل الآمن والمستقر للغلاية، ويطيل عمر خدمة المعدات، ويضمن جودة البخار.

المنتجات المستعملة:
جهاز تحليل الرقم الهيدروجيني عبر الإنترنت pHG-2081Pro
محلل التوصيلية الكهربائية عبر الإنترنت DDG-2080Pro
كلب-2جهاز تحليل الأكسجين المذاب عبر الإنترنت 082Pro
محلل السيليكات عبر الإنترنت GSGG-5089Pro
محلل الفوسفات عبر الإنترنت LSGG-5090Pro
محلل أيونات الصوديوم عبر الإنترنت DWG-5088Pro

قيمة الرقم الهيدروجيني: يجب الحفاظ على الرقم الهيدروجيني لمياه الغلاية ضمن نطاق محدد (عادةً 9-11). إذا كان منخفضًا جدًا (حمضيًا)، فإنه سيؤدي إلى تآكل المكونات المعدنية للغلاية (مثل الأنابيب الفولاذية وأسطوانات البخار). أما إذا كان مرتفعًا جدًا (قلويًا بشدة)، فقد يتسبب في تساقط الطبقة الواقية على سطح المعدن، مما يؤدي إلى التآكل القلوي. كما أن الرقم الهيدروجيني المناسب يُثبط التأثير المُسبب للتآكل لثاني أكسيد الكربون الحر في الماء ويقلل من خطر تراكم الترسبات الكلسية على الأنابيب.

الموصلية: تعكس الموصلية إجمالي تركيز الأيونات الذائبة في الماء. كلما ارتفعت قيمتها، زادت الشوائب (مثل الأملاح) الموجودة في الماء. قد تؤدي الموصلية العالية جدًا إلى تراكم الترسبات الكلسية في الغلايات، وتسارع التآكل، وقد تؤثر أيضًا على جودة البخار (مثل نقل الأملاح)، وتقلل من الكفاءة الحرارية، بل وقد تتسبب في حوادث خطيرة مثل انفجار الأنابيب.

الأكسجين المذاب: يُعدّ الأكسجين المذاب في الماء السبب الرئيسي لتآكل معادن الغلايات، لا سيما في أجهزة التوفير وجدران التبريد المائي. وقد يؤدي ذلك إلى تنقر سطح المعدن وترققه، وفي الحالات الشديدة، إلى تسرب المعدات. لذا، من الضروري التحكم في مستوى الأكسجين المذاب عند مستوى منخفض للغاية (عادةً ≤ 0.05 ملغم/لتر) من خلال معالجة إزالة الأكسجين (مثل إزالة الأكسجين الحرارية والكيميائية).

السيليكات: تميل السيليكات إلى التبخر مع البخار تحت درجات حرارة وضغوط عالية، وتترسب على شفرات التوربين مكونةً طبقةً من السيليكات، مما يقلل من كفاءة التوربين ويؤثر على تشغيله الآمن. تساعد مراقبة السيليكات في التحكم بمحتواها في مياه الغلاية، وضمان جودة البخار، ومنع ترسبات السيليكات على التوربين.

جذر الفوسفات: يمكن أن تتفاعل أملاح الفوسفات (مثل فوسفات ثلاثي الصوديوم) المضافة إلى ماء الغلاية مع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم لتكوين رواسب فوسفاتية لينة، مما يمنع تكون الترسبات الكلسية الصلبة (أي "معالجة منع الترسبات الكلسية بالفوسفات"). يضمن رصد تركيز جذر الفوسفات بقاءه ضمن نطاق معقول (عادةً 5-15 ملغم/لتر). قد تؤدي المستويات المرتفعة جدًا إلى حمل جذر الفوسفات بواسطة البخار، بينما لن تمنع المستويات المنخفضة جدًا تكون الترسبات الكلسية بشكل فعال.

أيونات الصوديوم: تُعدّ أيونات الصوديوم من الأيونات الشائعة المنفصلة عن الأملاح في الماء، ويمكن أن يعكس محتواها بشكل غير مباشر درجة تركيز مياه الغلاية وحالة الأملاح التي يحملها البخار. فإذا كان تركيز أيونات الصوديوم مرتفعًا جدًا، فهذا يدل على أن مياه الغلاية شديدة التركيز، مما يزيد من احتمالية حدوث الترسبات والتآكل. كما أن زيادة أيونات الصوديوم في البخار تؤدي إلى تراكم الأملاح في التوربين البخاري، مما يؤثر على أداء المعدات.