اللغة العربية
نظام معالجة عادم متكامل DOC-DPF-SCR لتوليد الطاقة للسكك الحديدية بقدرة 5 ميجاواط
تم إنشاؤها 08.12
نظام معالجة العادم المتكامل DOC-DPF-SCR لتوليد الطاقة بالسكك الحديدية بقدرة 5 ميغاواط
نظرة عامة على المشروع
العميل | مقاول سري للبنية التحتية للسكك الحديدية وإمدادات الطاقة |
التطبيق | مجموعة مولد ديزل بقدرة 5 ميغاواط — طاقة احتياطية لمحطة سكك حديدية |
المنتج | نظام DOC + DPF + SCR متكامل مصمم حسب الطلب |
الموقع | مشروع سكك حديدية سري |
التشغيل التجريبي | 2026 |
التحدي
تطلب مشروع بنية تحتية رئيسي للسكك الحديدية مجموعة مولدات ديزل بقدرة 5 ميجاوات لتكون مصدر الطاقة الاحتياطي الأساسي لمجمع محطة سكة حديد عالية السرعة. عند التشغيل بكامل الحمولة، ينتج المولد حجم غاز عادم كبير يبلغ حوالي 45,000 م³/ساعة مع تركيزات عالية من أكاسيد النيتروجين (NOx) والجسيمات الدقيقة (PM) وأول أكسيد الكربون (CO).
واجه المشروع ثلاثة قيود حرجة:
· حدود انبعاثات صارمة — طلبت السلطة البيئية المحلية أن يلبي النظام مستويات الانبعاثات المكافئة للمرحلة V الأوروبية للمحركات الثابتة، مما يتطلب تقليل أكاسيد النيتروجين بنسبة ≥95%، وكفاءة ترشيح الجسيمات الدقيقة بنسبة ≥95%، وأكسدة أول أكسيد الكربون بنسبة ≥90%.
· قيود المساحة — كانت غرفة المعدات المخصصة لمعالجة العادم تبلغ فقط 12م × 6م × 4.5م، مما جعل من المستحيل تركيب ثلاث وحدات معالجة منفصلة مع تحولات مجاري الهواء التقليدية.
· الموثوقية التشغيلية للسكك الحديدية — بصفته طاقة احتياطية لأنظمة الإشارات والمحطات، يجب أن يبدأ المولد ويعمل بالحمل الكامل خلال 15 ثانية. لم يكن بإمكان نظام المعالجة اللاحقة إحداث ضغط خلفي مفرط من شأنه الإضرار باستجابة المحرك أو قدرة الخرج.
حلّنا
صمّم فريقنا الهندسي نظام DOC + DPF + SCR متكاملًا بالكامل ومثبّتًا على قاعدة منزلقة، تم تجميعه كوحدة واحدة مدمجة. وقد صُمّم النظام وفقًا لخصائص العادم المحددة لمحرك بقدرة 5 ميغاواط، مع تحسين ديناميكا الموائع الحسابية (CFD) في كل مرحلة.
هندسة النظام
عادم المحرك ← وحدة DOC ← وحدة DPF ← وحدة SCR (مع حقن اليوريا) ← المدخنة
جميع مراحل المعالجة الثلاث موجودة داخل حاوية واحدة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مثبتة على منصة من الفولاذ الكربوني الثقيل، مما يلغي الحاجة إلى مجاري الهواء الوسيطة ويقلل المساحة الإجمالية بنسبة 40% مقارنة بالوحدات المنفصلة المعيارية.
الميزات الهندسية الرئيسية
1. وحدة DOC (محفز الأكسدة الديزل)
· ركيزة معدنية عالية الكثافة الخلوية مع طبقة غسيل Pt-Pd
· تحويل CO و HC إلى CO₂ و H₂O بكفاءة ≥95%
· رفع درجة حرارة غاز العادم لدعم تجديد DPF وبدء تشغيل SCR
2. وحدة DPF (فلتر جسيمات الديزل)
· عناصر فلتر جدارية من كربيد السيليكون (SiC) بكفاءة ترشيح ≥99%
· نظام تنظيف نبضي مدمج بالهواء المضغوط مع 12 صماماً كهربائياً لإزالة السخام النشطة دون إيقاف التشغيل
· مراقبة الضغط التفاضلي لحالة تحميل السخام في الوقت الفعلي
3. وحدة SCR (الاختزال الحفزي الانتقائي)
· محفز الفاناديوم-التيتانيوم المُحسَّن لنافذة تشغيل 250–450°C
· شبكة حقن اليوريا متعددة النقاط مع غرفة خلط مُحسَّنة بواسطة CFD
· موزع تدفق من الفولاذ المقاوم للصدأ المثقب يضمن توزيع سرعة موحد عبر سطح المحفز — تسرب NH₃ < 10 جزء في المليون
4. مزايا التصميم المتكامل
· مساحة قاعدة واحدة: 6.5م × 2.2م × 2.8م
· مدخل/مخرج بشفة: DN800، يتطابق مباشرة مع أنابيب عادم المحرك
· أبواب وصول مثبتة بمسامير على كل من حجرتي DPF وSCR لفحص المحفز واستبداله
· جميع الأسطح الملامسة من الفولاذ المقاوم للصدأ لمقاومة التآكل في البيئات الخارجية/الصناعية
· حزم أسلاك المستشعرات وصندوق توصيل مُجهزة مسبقًا للتشغيل الفوري
المواصفات الفنية
المعامل | القيمة |
قدرة المحرك المقدرة | 5,000 كيلوواط |
معدل تدفق غاز العادم | ~45,000 م³/س (عند الحمولة الكاملة) |
درجة حرارة غاز الدخول | 350–480 °م |
الضغط الخلفي للنظام | ≤ 2.5 كيلوباسكال (عند الحمولة الكاملة، حالة نظيفة) |
كفاءة تقليل NOx | ≥ 95% |
كفاءة ترشيح الجسيمات الدقيقة | ≥ 95% |
كفاءة تحويل CO | ≥ 90% |
تسرب NH₃ | < 10 جزء في المليون |
مادة الهيكل | فولاذ مقاوم للصدأ SUS304 |
مادة المنصة | فولاذ كربوني (مطلي بالإيبوكسي) |
الأبعاد الكلية (الطول×العرض×الارتفاع) | 6,500 × 2,200 × 2,800 مم |
الوزن التقريبي | ~8,500 كجم |
الجدول الزمني لتنفيذ المشروع
المرحلة | المدة | الإنجاز الرئيسي |
الهندسة والتصميم | أسبوعان | تقرير محاكاة CFD واعتماد الرسم العام |
التصنيع | 4 أسابيع | شراء المواد، التصنيع، تحميل المحفز |
اختبار القبول في المصنع (FAT) | أسبوع واحد | اختبار الضغط، اختبار التسرب، الاختبار الوظيفي |
الشحن والتركيب | أسبوع واحد | التحديد في الموقع، توصيل القنوات، التمديدات الكهربائية |
التشغيل التجريبي | أسبوع واحد | اختبار بنك الأحمال، التحقق من الانبعاثات، التسليم |
إجمالي المهلة الزمنية | ~9 أسابيع |
النتائج والأداء
بعد التشغيل التجريبي، خضع النظام لاختبار تحمل كامل الحمولة لمدة 72 ساعة مع مراقبة الانبعاثات المستمرة. تجاوزت النتائج المتطلبات التعاقدية للمشروع:
· أكاسيد النيتروجين عند المدخنة: 180 ملغ/نيوتن متر مكعب (الحد: 400 ملغ/نيوتن متر مكعب) — هامش 55%
· الجسيمات الدقيقة عند المدخنة: أقل من حد الكشف (< 5 ملغ/نيوتن متر مكعب)
· أول أكسيد الكربون عند المدخنة: 120 ملغ/نيوتن متر مكعب (الحد: 500 ملغ/نيوتن متر مكعب)
· الضغط الخلفي عند الحمولة الكاملة: 2.1 كيلوباسكال — ضمن حدود الشركة المصنعة للمحرك البالغة 3.0 كيلوباسكال
· زمن المولد من البدء إلى الحمولة الكاملة: 12 ثانية — لا تأثير من نظام المعالجة اللاحقة
· فترة تجديد مرشح الجسيمات الديزل: > 500 ساعة تشغيل تحت ملف الحمولة النموذجي
"التصميم المتكامل وفر لنا مساحة أرضية حيوية في غرفة المعدات، كما قلل الهيكل الجاهز للتشغيل من وقت التركيب في الموقع بنحو النصف. اجتاز اختبار الانبعاثات من المحاولة الأولى." — مدير مشروع العميل
لماذا هذا مهم
يوضح هذا المشروع قدرتنا على تقديم حلول مخصصة هندسياً عالية السعة لمعالجة غازات العادم لتطبيقات البنية التحتية الصعبة. من خلال دمج DOC وDPF وSCR في وحدة واحدة مثبتة على منصة، حققنا:
· توفير في المساحة بنسبة 40% مقارنة بالأنظمة المعيارية المنفصلة
· خفض تكلفة التركيب من خلال التسليم المجمّع مسبقاً والمختبر مسبقاً
· أداء انبعاثات مثبت يلبي أصرم معايير المحركات الثابتة
· موثوقية تشغيلية تم التحقق منها في ظروف طاقة الاحتياط الفعلية للسكك الحديدية
هل أنت مستعد لمناقشة مشروع معالجة غازات العادم الخاص بك؟ اتصل بفريقنا الهندسي للحصول على حل مخصص مصمم وفقاً لمواصفات محركك ومتطلبات الانبعاثات.
WhatsApp