تحويل نفايات صناعة فحم الكوك إلى كنز: تحليل السلسلة الصناعية الكاملة لتوليد الطاقة بالغاز الاصطناعي

  تنتج مصانع فحم الكوك كمية كبيرة من غاز فرن فحم الكوك كل يوم، وفي الماضي، كان يتم حرق معظمه مباشرة بالمشاعل، وهو ما كان إسرافًا وتلويثًا في نفس الوقت. الآن، استخدم مولد الغاز الاصطناعي، مولدات الغاز الاصطناعي، مجموعة مولدات الغاز الاصطناعي، مولد طاقة الغاز الاصطناعي، مولد كهربائي غاز التخليق أصبح تحويل غاز فرن فحم الكوك إلى كهرباء ميزة قياسية في صناعة فحم الكوك، ليس فقط صديقًا للبيئة ولكنه مربح أيضًا. سنتحدث اليوم عن السلسلة الصناعية الكاملة لتوليد الطاقة بالغاز الاصطناعي في صناعة فحم الكوك.

أولاً، دعونا نتحدث عن كيفية الحصول على غاز فرن فحم الكوك. فحم الكوك هو عملية التقطير الجاف للفحم عند درجة حرارة عالية في فرن فحم الكوك، مما ينتج عنه كمية كبيرة من غاز الفحم، المعروف بغاز فرن فحم الكوك. يحتوي غاز فرن فحم الكوك على أكثر من 50% من الهيدروجين، وأكثر من 20% من الميثان، بالإضافة إلى أول أكسيد الكربون والإيثان ومواد أخرى ذات قيمة حرارية عالية، مما يجعله وقودًا ممتازًا. في الماضي، كانت تكنولوجيا مصانع فحم الكوك قديمة، ولم يكن من الممكن استخدام هذه الغازات، لذلك تم حرقها بالمشاعل، مما تسبب في دخان أسود وتلوث خطير بشكل خاص.

الأمر مختلف الآن. أصبحت متطلبات حماية البيئة صارمة بشكل متزايد، ويتطلب حرق المشاعل دفع رسوم تلوث باهظة. علاوة على ذلك، أصبحت أسعار الطاقة أكثر تكلفة. من المؤسف أن نحرقهم من أجل لا شيء. لذلك بدأت مصانع فحم الكوك في تنفيذ مشاريع مولدات الغاز الاصطناعي، وجمع غاز فرن فحم الكوك، وتنقيته، وإرساله إلى مولدات الغاز الاصطناعي لتوليد الطاقة. ويمكن استخدام الكهرباء المولدة من قبل المحطة نفسها، وأي كهرباء غير مستخدمة يمكن بيعها إلى شبكة الكهرباء، مما يؤدي إلى قتل عصفورين بحجر واحد.

كيف تبدو العملية برمتها؟ هناك عدة خطوات في المجمل: الخطوة الأولى هي جمع الغاز. يتم جمع الغاز من فرن فحم الكوك أولاً من خلال خطوط الأنابيب؛ الخطوة الثانية هي علاج التطهير. يحتوي غاز فرن فحم الكوك على شوائب مثل القطران والنفثالين وكبريتيد الهيدروجين والأمونيا، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالوحدة إذا تم استخدامها مباشرة. ولذلك فإن التطهير ضروري لإزالة الشوائب أولا. تعتبر هذه الخطوة حاسمة لأن جودة التنقية تؤثر بشكل مباشر على عمر خدمة مجموعة مولدات Syngas؛ والخطوة الثالثة هي ضغط ونقل الغاز المنقى، والذي يتم بعد ذلك ضغطه وإرساله إلى نظام تنظيم ضغط الغاز الخاص بمجموعة المولدات؛ الخطوة الرابعة هي توليد الكهرباء. يقوم مولد طاقة الغاز الاصطناعي بتحويل الطاقة الكيميائية لغاز الفحم إلى طاقة كهربائية، ويتم إرسال الكهرباء المولدة إلى غرفة التوزيع في المصنع لاستخدامها في عملية الإنتاج بأكملها؛ الخطوة الخامسة هي الاستفادة من الحرارة المهدرة. يتمتع غاز المداخن المنبعث من مجموعة المولدات بدرجة حرارة عالية ويمكن استخدامه لإنتاج البخار لعملية إنتاج مصانع فحم الكوك، أو لتوفير التدفئة لمنطقة المصنع، مما يحقق التوليد المشترك وكفاءة أعلى في استخدام الطاقة.

كم من المال يمكن أن تكسب من هذه المجموعة من الأشياء؟ دعونا نحسب الحساب. ينتج مصنع فحم الكوك الذي يبلغ إنتاجه السنوي مليون طن من فحم الكوك ما يقرب من 50000 متر مكعب من غاز فرن فحم الكوك في الساعة، والذي تم حرقه في الماضي. يستخدم الآن لتوليد الطاقة، حيث يمكن لكل متر مكعب من الغاز توليد 2 كيلووات ساعة من الكهرباء، أي 100000 كيلووات ساعة في الساعة و2.4 مليون كيلووات ساعة في اليوم. وينتج مصنع فحم الكوك حوالي نصف احتياجاته من الكهرباء ويبيع النصف المتبقي لشبكة الكهرباء. على أساس استهلاك الكهرباء الصناعي بمقدار 80 سنتًا لكل كيلووات ساعة، فإن الجزء الذي يستخدمه الفرد يوفر تكاليف الكهرباء، مما يمكن أن يوفر ما بين 70 إلى 80 مليون يوان سنويًا؛ يمكن أيضًا بيع الجزء الذي يبيع الكهرباء بمبلغ يتراوح بين 30 إلى 40 مليون يوان سنويًا. في المجمل، تتجاوز الإيرادات السنوية مليار يوان، ولا يكلف بناء نظام مولد كهربائي يعمل بالغاز الاصطناعي سوى بضع عشرات من الملايين، وهو ما يمكن استرداد التكلفة في ما يزيد قليلاً عن عام. إنها حقًا فعالة من حيث التكلفة.

بالإضافة إلى كسب المال، فإن الفوائد البيئية واضحة جدًا أيضًا. في الماضي، كانت المشاعل المشتعلة تنبعث منها مئات الآلاف من الأطنان من ثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات كل عام. والآن، عند استخدامها لتوليد الطاقة، اختفت هذه الانبعاثات، ولا يزال بوسعنا أن نتلقى إعانات خفض الكربون، والتي تشكل مصدراً آخر للدخل. علاوة على ذلك، ومع عمليات التفتيش البيئي الصارمة الآن، فإن مصانع فحم الكوك التي لا تشارك في الاستخدام الشامل لن تجتاز معايير حماية البيئة وسيتم إغلاقها في نهاية المطاف.

ويقول خبراء الصناعة إن توليد الطاقة من الغاز الاصطناعي في صناعة فحم الكوك قد أصبح بالفعل ناضجًا جدًا ويتطور الآن نحو مستويات أعمق، مثل إنتاج الهيدروجين من غاز فرن فحم الكوك وإنتاج الميثانول، مع قيمة مضافة أعلى. ولكن بالنسبة لمعظم مصانع فحم الكوك الصغيرة والمتوسطة الحجم، فإن توليد الطاقة من مولد الغاز الاصطناعي هو الطريقة الأبسط والأكثر مباشرة والأعلى عائدًا، وسوف يستمر في شعبيته في السنوات القادمة.