محطة إعداد الفحم

أنواع مصانع إعداد الفحم

مصنع إعداد الفحم هو منشأة تفصل الفحم عن الصخور والشوائب الأخرى. هناك أنواع مختلفة من مصانع إعداد الفحم التي قد يهتم بها المشترون.

• مصانع إعداد الفحم اللولبية

  يعمل مصنع إعداد الفحم اللولبي على أساس مبدأ القوة الطاردة المركزية. يستخدم هذا النوع من مصانع الفحم قناة على شكل قوس لفصل الفحم عن الشوائب مثل الصخور أو الرماد أو الأوساخ. مصنع الفحم صغير الحجم ويمكن استخدامه في المنازل أو المكاتب. ومع ذلك، لا يمكنه معالجة كميات كبيرة من الفحم.

  تُعد مصانع إعداد الفحم اللولبية جيدة للفصل الأولي. فهي تُزيل معظم المواد النفايات. فقط الفحم يتحرك للأمام. يتم إخراج النفايات المتبقية من الجانب. لا تتطلب اللولب الكثير من الاهتمام. لا يحتاج مشغلو الفحم إلى فحصها طوال الوقت. فقط عمليات الفحص الأساسية المنتظمة كافية. وهذا يجعل اللولب أرخص في التشغيل مقارنة بفاصلات الفحم الأخرى.

• مصانع إعداد الفحم الطاردة المركزية

  يستخدم مصنع إعداد الفحم الطاردة المركزية قوة الدوران لفصل الفحم عن الماء والنفايات. يدخل الماء مع الفحم إلى الآلة. عند الدوران، يبقى الفحم في الداخل، ويتم إخراج الماء مع النفايات من الجانب الآخر. تعمل الطاردة المركزية بشكل جيد للغاية. يمكنها غسل حوالي 90٪ من الأوساخ المتبقية على الفحم. كما أنها تغسل كمية أكبر من الفحم من اللولب أو الصناديق. تحصل شركات الفحم على المزيد من الفحم النظيف باستخدام كمية أقل من الماء. تُعد الطاردة المركزية خيارًا ذكيًا لعمليات الفحم الكبيرة التي تحتاج إلى الكثير من الفحم النظيف.

• مصانع إعداد الفحم الصندوقية

  يفصل مصنع إعداد الفحم الصندوقي الفحم عن المواد غير المرغوب فيها باستخدام نبضات الماء. يرتفع الماء وينخفض ​​بشكل متكرر، مما يحرك الفحم إلى الأعلى ويترك النفايات في الأسفل. تتمتع الصناديق بقدرات فصل جيدة وهي أفضل من الفواصل اللولبية. فهي تستخدم الماء بكفاءة أكبر ويمكنها معالجة كميات أكبر من الفحم. توفر الصناديق للشركات العاملة في مجال الفحم طريقة فعالة من حيث التكلفة لإنتاج فحم نظيف. ومع ذلك، سيتعين على المشغلين استخدام المزيد من الماء والعناية بالصندوق بشكل أفضل من الفاصل اللولبي.

• مصانع إعداد الفحم بفاصل الوسائط الكثيفة

  يعمل مصنع إعداد الفحم بفاصل الوسائط الكثيفة على أساس الاختلافات في الوزن. يطفو الفحم والنفايات أو يغرق في سائل خاص. يتم إخراج الجزء الجيد، الفحم، والجزء السيئ، النفايات، من الآلة في أماكن مختلفة. هذا النوع من فاصلات الفحم دقيق للغاية ويمكنه العثور على كميات صغيرة من الفحم بين كميات كبيرة من النفايات. تستخدم مصانع الوسائط الكثيفة المزيد من الماء من الصناديق واللولب، مما يجعلها أفضل للعمليات الكبيرة. فهي أكثر فائدة في مناجم الفحم الكبيرة ولكنها تحتاج إلى عناية مناسبة وإمداد ثابت بالسائل الخاص الذي تستخدمه للعمل بشكل جيد.

المواصفات وصيانة مصانع إعداد الفحم

عادة ما يتم تحديد مواصفات مصانع إعداد الفحم بواسطة احتياجات المعالجة وسعة عمليات تعدين الفحم. فيما يلي بعض المواصفات الأساسية المتعلقة بمصنع إعداد الفحم:

• السعة: يمكن تحديد سعات مرافق معالجة الفحم بطرق متنوعة، بما في ذلك أطنان الفحم الخام المعالج في الساعة أو أكثر، فضلاً عن أطنان الفحم القابل للبيع المُصدرة في الساعة أو أكثر.
• تقنيات الفرز: قد تستخدم مصانع إعداد الفحم أنواعًا مختلفة من تقنيات الفرز لفصل الشوائب عن الفحم. يعتمد الكثير منها على تقنيات الفصل بالجاذبية، بما في ذلك الصندوق والفصل بوسائط كثيفة، لفصل الفحم، على سبيل المثال، الفصل بالغرق والطفو. قد تشمل البعض الآخر تقنيات الفصل بالهواء، مثل تصنيفات بيروباغ لطبقية الجزيئات بناءً على أحجامها وأشكالها وكثافاتها. تستخدم مصانع ما قبل معالجة الفحم الأكثر تقدمًا تقنيات آلية، مثل الفواصل الضوئية، لاكتشاف الفحم ذي الصفات المختلفة اعتمادًا على الخصائص البصرية وتستخدم الفواصل الكهرومغناطيسية لإزالة المواد غير العضوية التي تمتلك خصائص مغناطيسية.
• إدارة النفايات: تشير إدارة النفايات في مصانع غسيل الفحم إلى التخلص من المواد النفايات التي يتم إنشاؤها عادةً خلال عملية غسيل الفحم. وفقًا للبحوث، تتراوح طرق إدارة النفايات من المرادم إلى الحرق أو إعادة التدوير أو التسميد. تُعد مواقع المرادم أكثر طرق إدارة النفايات شيوعًا، حيث يتم تفريغ نفايات الفحم وتركها، مما يؤدي إلى تلوث الهواء وارتفاع درجة حرارة الأرض. على العكس من ذلك، يحول الحرق النفايات إلى رماد وطاقة عن طريق حرقها، بينما تتمكن مرافق إعادة تدوير نفايات الفحم من معالجة نفايات الفحم وتحويلها إلى موارد قيمة. يمكن استخدام التسميد، الذي يشير إلى طريقة تحلل المواد العضوية، مرة أخرى لنفايات الفحم إذا كانت تتكون من مواد عضوية. يمكن إعادة تدوير غبار الفحم واستخدامه في إنتاج كتل الكربون، بينما يمكن تحويل الخبث إلى مواد بناء جديدة.

بقدر أهمية المواصفات، فإن الصيانة المناسبة ضرورية لعمل مصانع إعداد الفحم ووقت التشغيل.

تُظهر الدراسات أنه من أجل الحفاظ على تشغيل مصنع معالجة الفحم، فإن إجراء عمليات فحص الصيانة المنتظمة ضروري. يجب فحص قطع الغيار لمصنع الإعداد، مثل الأسطوانات والمقاطع والمسامير والمحامل، من وقت لآخر حتى لا تصبح نفايات. حتى أصغر الأجزاء، مثل المكسرات والتروس، تُعتبر مكونات حاسمة لمصنع إعداد الفحم. يجب استبدال الأجزاء القديمة بأخرى جديدة لتجنب أي ضرر للنظام. سيضمن ذلك انخفاض تكاليف التشغيل وعمر خدمة أطول للمعدات.

بالإضافة إلى قطع الغيار، يجب فحص الأجزاء الكهربائية للنظام بشكل دوري أيضًا للتأكد من أنها لا تُصبح مضيعة للكهرباء. يجب فحص أجهزة استشعار مصنع إعداد الفحم من وقت لآخر، لأنها تنظم تغذية المواد بناءً على محتوى الرطوبة. إذا لم تكن في حالة جيدة، فقد يحدث انزلاق للفحم عبر أحزمة النقل، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة.

مع مرور الوقت، يتم سحق الفحم إلى جزيئات صغيرة، مما يؤدي إلى غبار الفحم. لا يؤثر ذلك فقط على عمل المصنع، ولكنه يشكل أيضًا مخاطر صحية خطيرة في شكل أمراض الرئة وغيرها. يمكن استخدام التهوية المناسبة، بالإضافة إلى أساليب إخماد الغبار مثل الغسالات الرطبة، لتقليل الغبار وتلوث الجسيمات.

سيناريوهات تطبيق مصانع إعداد الفحم

• تزويد صناعة الصلب بالفحم الكوكي:

  تعطي شركات صناعة الصلب الأولوية لجودة ونقاء الفحم الكوكي لأن خصائصه تؤثر على أداء الصلب واستقراره ومتانته. لذلك، تلعب مصانع إعداد الفحم دورًا حاسمًا في صناعة الصلب من خلال تحسين جودة ونقاء الفحم الكوكي. من خلال استخدام مرافق إعداد الفحم، يمكن لأصحاب مناجم الفحم تزويد صناعة الصلب بالفحم الكوكي الذي يلبي متطلباتها المحددة، وبالتالي إقامة صلة إمداد موثوقة.

• ضمان اتساق الفحم الحراري لمحطات الطاقة:

  تُعد مصانع إعداد الفحم ضرورية لضمان إمداد مستقر بالفحم الحراري لتوليد الكهرباء. من خلال تنقية وتحسين جودة الفحم من خلال عملية الإعداد، تضمن هذه المنشآت حصول محطات الطاقة على فحم حراري موثوق به ومتسق كمصدر للوقود. وهذا يضمن الإنتاج المستمر والفعال للطاقة الكهربائية لتلبية احتياجات المستهلكين ودعم الأنشطة الاقتصادية.

• تزويد مصانع الأسمدة بالفحم للعمليات الكيميائية:

  تلعب مصانع إعداد الفحم دورًا حاسمًا في القطاع الكيميائي من خلال تزويد مصانع الأسمدة بالفحم. تُحسن هذه المنشآت جودة الفحم، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الإجراءات الكيميائية. يُعد الفحم مادة خام أساسية في إنتاج الأسمدة، وتؤثر جودته بشكل مباشر على فعالية و نقاء المنتجات النهائية. بفضل مرافق إعداد الفحم، يمكن لمصانع الأسمدة الوصول إلى فحم عالي الجودة يلبي متطلباتها المحددة، مما يسمح لها بإنتاج أسمدة تلبي احتياجات الزراعة وتساهم في إنتاج الغذاء.

• خدمة معالجة الفحم الخام للعديد من الصناعات:

  توفر مصانع إعداد الفحم خدمة قيمة من خلال معالجة الفحم الخام وتلبية احتياجات الصناعات المتنوعة. بعد تنقية وتحسين جودة الفحم، تُزود هذه المنشآت الفحم كمورد أساسي لعدة قطاعات صناعية. يُعد الفحم مصدرًا هامًا للطاقة ومادة خام لعدة عمليات صناعية، وتُعد جودته ونقاؤه ضروريين لتحقيق الأداء الأمثل. تُتيح تنوع مصانع إعداد الفحم لها تلبية احتياجات الفحم المحددة لعدة صناعات، مما يُسهل عملياتها ويساهم في إنتاجيتها.

• أساس لالتقاط الكربون واستخدامه وتخزينه:

  تُعد تقنيات التقاط الكربون وتخزينه (CCUS) حاسمة في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ومكافحة تغير المناخ. يمكن لمصانع إعداد الفحم تحسين فعالية هذه التقنيات من خلال توفير فحم عالي الجودة. تسعى CCUS إلى التقاط ثاني أكسيد الكربون المُنتج أثناء احتراق الفحم أو غيره من العمليات، وتخزينه بشكل آمن، واستخدامه بشكل محتمل من خلال طرق مختلفة. من خلال توفير فحم مُعد بشكل جيد بمحتوى كربون مُدمج أقل، تساهم مصانع إعداد الفحم في التنفيذ الناجح لمبادرات CCUS، وبالتالي تقليل البصمة الكربونية المرتبطة باستخدام الفحم وتعزيز ممارسات الطاقة المستدامة.

كيفية اختيار مصانع إعداد الفحم

يجب تقييم العديد من العوامل قبل الاستثمار في مصانع إعداد الفحم. يجب على المشترين فحص تصميم مصنع تحسين الفحم والتأكد من أنه سيناسب البنية التحتية الحالية.

ثانيًا، يجب عليهم تقييم سعة مصنع معالجة الفحم. يجب أن تكون قادرة على معالجة كمية مناجم الفحم لتلبية متطلبات المستخدمين النهائيين. يجب عليهم أيضًا التحقق من كفاءة الطاقة والأتمتة والتكنولوجيا المُستخدمة في عملية فصل الفحم في معدات مصنع إعداد الفحم عالية الأداء. يؤثر استهلاك الطاقة لمصنع معالجة الفحم بشكل مباشر على تكاليف التشغيل، لذلك فإن المصنع الذي يحتوي على ميزات توفير الطاقة سيُفيده على المدى الطويل. وبالمثل، سيُستفاد من سهولة تشغيله وتوافره تقنيات فصل متقدمة.

ثالثًا، سيتعين على المشترين مراعاة أساليب المعالجة المتاحة، مثل الطفو والفصل بوسائط كثيفة أو الصناديق الهوائية. سيُحدد نوع الفحم (الفحم الحراري أو المعدني أو اللجنيت) ومحتواه من الرماد الطريقة المُستخدمة لفصل الشوائب والمواد غير المرغوب فيها. تؤثر طريقة التنقية أيضًا على جودة الفحم المُتحقق منها، وتكاليف النقل، والمستخدمين النهائيين.

رابعًا، سيتعين على المشترين تقييم معايير البيئة المطلوبة، مثل إجراءات التحكم في الغبار، ونظم إدارة المياه، وإجراءات التعامل مع النفايات. سيساعد اختيار مصنع إعداد يلبي المعايير البيئية اللازمة على تجنب العقوبات باهظة التكلفة وتضرر سمعة المشتري.

أخيرًا، سيتعين على المشترين النظر في خدمات الصيانة والدعم المقدمة من مصنع إعداد الفحم. من الجيد الاستثمار في مصنع إعداد الفحم مع توفر قطع الغيار بسهولة والدعم الفني المطلوب، حيث يمكن أن يُقلل من خطر تعطل المصنع ويضمن إمدادًا سلسًا بالفحم للمستخدمين النهائيين. النقطة الأخيرة التي يجب مراعاتها هي التكلفة الإجمالية لمصنع إعداد الفحم. سيتعين على المشترين حساب ليس فقط تكلفة الشراء، ولكن أيضًا نفقات التشغيل، والتي تكون عادةً أعلى. إذا حصل مصنع إعداد الفحم على نقاط عالية في كفاءة الطاقة وانخفاض تكاليف الصيانة، فقد يُحسّن من ربحية أعمال إمداد الفحم بشكل عام.

أسئلة وأجوبة

س1: ما هي اتجاهات تكنولوجيا إعداد الفحم؟

ج1: تزايد الاهتمام بدورة الوقود الاصطناعي، التي تُحوّل الغاز الطبيعي أو الفحم أو الكتلة الحيوية إلى وقود اصطناعي مثل ديزل فيشر-تروبش. من الاتجاهات الأخرى الرقمنة، واستخدام الذكاء الاصطناعي والتحليلات عبر الإنترنت، والتقنيات الصديقة للبيئة لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

س2: ما هو مستقبل مصانع إعداد الفحم؟

ج2: من المتوقع أن يظل الطلب على الفحم المعدني الذي ستستخدمه صناعة الصلب ثابتًا في السنوات القادمة. ومع ذلك، ستنخفض سوق محطات الطاقة التي تعمل بالفحم مع تحول المزيد من الدول إلى مصادر الطاقة المتجددة.

س3: هل يمكن لمستخدمي المصنع استعادة الطاقة من مصانع إعداد الفحم؟

ج3: نعم. يمكن استعادة حوالي 50 إلى 60٪ من الطاقة الكامنة للفحم أثناء الإعداد، ويمكن استعادة 75 إلى 95٪ عند حرقه في غازٍ أو غلاية مناسبين.

س4: ما هو تأثير مصانع إعداد الفحم على البيئة؟

ج4: تُعد أكوام النفايات أو أحواض الطين التي تحتوي على مخلفات الفحم عادةً المشكلة الرئيسية. إذا لم يتم إدارتها بشكل صحيح، فقد تُلوث المجاري المائية أو تُسبب الاشتعال الذاتي. ومع ذلك، تمتلك المصانع الحديثة طرقًا لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون والميثان وأكاسيد النيتروجين والجسيمات.