محرك FD800 الهندسي يفتح آفاقاً جديدة لتوفير الطاقة

الحرارة المهدرة في الصناعة هي الحرارة الزائدة المتبقية بعد كل مرحلة من مراحل الإنتاج، ولا يمكن إعادة استخدامها مباشرةً. عادةً ما تُطلقها المصانع على شكل مياه صرف ساخنة، أو غازات عادم ساخنة، أو خبث صناعي. تُساعد إعادة تدوير الحرارة المهدرة في الصناعة الشركات على توفير الطاقة، وخفض التكاليف، وتقليل انبعاثات الكربون. تُعد دورة رانكين العضوية (ORC) تقنيةً مُثبتة لتوليد الطاقة من الحرارة المهدرة في درجات حرارة منخفضة، حيث تستعيد هذه الدورة الحرارة المهدرة وتستخدمها بكفاءة وبطريقة علمية. لا يقتصر تطبيق تقنية دورة رانكين العضوية على حماية البيئة وتقليل انبعاثات الكربون فحسب، بل يدعم أيضًا النمو الاقتصادي طويل الأجل في الصناعات.

تتمثل الوظيفة الأساسية لتقنية توليد الطاقة من الحرارة المهدرة في تحويل الحرارة المهدرة من العمليات الصناعية إلى كهرباء قابلة للاستخدام. وهذا ما يجعلها تقنية أساسية لتحويل الحرارة المهدرة إلى مورد قيّم.

مقدمة في توليد الطاقة من الحرارة المهدرة

يتكون النظام من ثلاثة أجزاء رئيسية: نظام دورة الحرارة، ونظام المولد، ونظام القيادة رباعي الأرباع.

نظام دورة الحرارة: يقوم هذا الجزء بتحويل الحرارة المهدرة من غازات العادم أو الماء الساخن إلى طاقة حرارية في سائل متداول. يتدفق ماء العادم الساخن عبر أنابيب إلى مبخر، حيث يتبادل الحرارة مع سائل متداول. يتحول السائل الساخن إلى غاز وينتقل إلى توربين، دافعًا شفرات التوربين لتوليد قوة دورانية. بعد انتهاء دورة التبريد، يبرد الغاز ويدخل إلى مكثف، حيث يتبادل الحرارة مع ماء التبريد ويعود إلى حالته السائلة. ثم تقوم مضخة بإعادة السائل إلى المبخر لبدء الدورة التالية.

نظام المولد: يقوم هذا الجزء بتحويل الطاقة الميكانيكية لشفرات التوربين إلى طاقة كهربائية. تُدير شفرات التوربين دوار المولد مباشرةً بسرعة عالية، مما يُولد الكهرباء في ملفات المحرك.

نظام القيادة رباعي الأرباع: يعمل هذا الجزء على مطابقة جهد خرج المولد عالي التردد مع جهد وتردد الشبكة الكهربائية. تمر الكهرباء من المولد بعمليات التقويم والعكس والترشيح قبل توصيلها بالشبكة العامة. يوجد مقاوم كبح بين المولد ونظام القيادة. في حال تعطل الجهاز، يمتص المقاوم بسرعة الطاقة الزائدة من المحرك، مما يمنع الدوار من الدوران بسرعة كبيرة وفقدان السيطرة.

مزايا القيادة

1. يدعم التطوير المخصص

2. فوائد للمعدات الكهربائية والشبكة الكهربائية.

بدء/إيقاف سلس (حتى من سرعة صفر).

يحد من تيار البدء ضمن التيار المقنن.

يقلل من تأثير ارتفاع التيار المفاجئ على المحرك والشبكة الكهربائية.

يحافظ على سلاسة سرعة المحرك، مما يقلل من الأعطال.

يطيل فترات صيانة المحرك وعمره التشغيلي.

يحسن معامل القدرة، ويقلل من فقد القدرة التفاعلية.

3. يُفيد المعدات الميكانيكية والأنابيب. يُقلل ضبط السرعة السلس من التآكل الميكانيكي.
يخفض درجة حرارة المحامل والبطانات.
يقلل من تكاليف الصيانة.

قضية ناجحة

تُنتج شركةٌ متخصصةٌ في المواد الجديدة بمقاطعة آنهوي منتجاتٍ من الألياف التفاضلية خفيفة الوزن وعالية الراحة ومتعددة الوظائف. تصل طاقتها الإنتاجية السنوية إلى 1.2 مليون طن. وقد أنشأت الشركة نظامًا لاستعادة الحرارة المهدرة واستخدامها في مصنع إنتاج البوليستر التابع لها. وتأتي الحرارة بشكل رئيسي من الهواء الساخن والماء الساخن المُهدر أثناء عملية الإنتاج. يتكون النظام من ثلاث مجموعات مولدات، ويعمل بثبات على مدار الساعة. ويُوفر هذا النظام لمصنع البوليستر حوالي 7.3584 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويًا.

يستخدم هذا المشروع محرك FGI طراز FD800. يتضمن نظام المحرك خزانة مقاومة الكبح، وخزانة العاكس، وخزانة مقوم AFE، ومرشح LCL، والمكونات الكهربائية ذات الصلة.

مزايا محرك FD800 الهندسي

نظام التحكم: تصميم ثلاثي النواة يضم معالج الإشارات الرقمية (DSP) ومصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGA) ومعالج ARM. خوارزمية تحكم رقمية بالكامل.

أداء ممتاز في التحكم بسرعة وعزم دوران المحرك.

واجهات مستخدم غنية وخيارات تكوين متنوعة.

تصميم معياري.

يدعم تشغيل المحرك في أربعة أرباع الدائرة. نسبة التغذية الراجعة التوافقية للتيار إلى الشبكة أقل من 4%.

تتميز هذه الوحدة بتصميم مرن للخزانة. وهي مناسبة للأحمال الزائدة العالية، والموثوقية العالية، والتشغيل المستمر.

يدعم التشغيل المستمر. يتميز بوحدات طاقة احتياطية عالية. بالنسبة للخزائن المتوازية متعددة الوحدات: في حال تعطل إحدى الوحدات، يستمر النظام في الإنتاج بقدرة مخفضة. هذا يقلل بشكل كبير من خطر توقف النظام بالكامل.

يعتمد محرك FD800 على نظام تحكم ثلاثي النواة، وموثوقية عالية، وتكوين مرن. يوفر دعمًا كاملاً لثلاث مجموعات مولدات تعمل على مدار الساعة. كما يحل مشاكل التشغيل في درجات الحرارة العالية والأحمال الثقيلة. في الوقت نفسه، تحمي ميزات التشغيل السلس وانخفاض التوافقيات الشبكة والمعدات. ويخفض تكاليف التشغيل والصيانة، ويجعل استخدام الحرارة المهدرة أكثر كفاءة ودون أي مشاكل.

سنواصل في المستقبل التركيز على ترشيد استهلاك الطاقة في القطاع الصناعي. ومن خلال تقنيات مصممة خصيصًا ومنتجات عالية الجودة، سنساعد المزيد من الشركات على استعادة القيمة من الحرارة المهدرة. وسنعمل على تعزيز ترشيد استهلاك الطاقة وخفض انبعاثات الكربون، ومساعدة القطاع الصناعي على تحقيق فوائد بيئية واقتصادية على حد سواء. معًا، سنرسم خارطة طريق جديدة للتنمية المستدامة.