استكشاف أعطال نظام الغسيل الرطب وإصلاحها: 9 حلول ميدانية لتحقيق نسبة تشغيل 95%

إنذار مفعّل: هل السبب مرور جانيب، أو ترسّب، أو انحراف كيميائي؟

يتعطّل نظام الغسيل الرطب عندما ينخفض فرق الضغط ΔP إلى ما دون 2.5 mbar أو تخرج درجة الحموضة من النافذة 5.5–6.2، مما يخفض إزالة SO₂ بنسبة 15–20%. إن استعادة نسبة L/G التصميمية، وتنظيف رؤوس الرش المسدودة، وإعادة معايرة مجس درجة الحموضة خلال 30 دقيقة يمكن أن يعيد نسبة التشغيل إلى 95% دون أي تجاوز للترخيص. يدلّ انخفاض فرق الضغط إلى ما دون 2.5 mbar على وجود مرور جانيب للغاز، حيث يجد غاز المدخنة مساراً أقل مقاومة عبر الحشوة أو منطقة الرش، متجاوزاً الكاشف بالكامل، وفقاً لبيانات DeLoach.

وعلى العكس، إذا ارتفع ΔP إلى ما فوق 15 mbar، فمن المرجح أنّ النظام يعاني من ترسّب على رؤوس الرش أو انسداد في مزيل الرذاذ. ترتبط هذه الأعطال الميكانيكية ارتباطاً مباشراً بكفاءة إزالة SO₂؛ وتُظهر سجلات قاعدة بيانات وكالة حماية البيئة EPA لإزالة الكبريت من غاز المداخن FGD لعام 2024 أنّ انحرافاً في درجة الحموضة بمقدار ±0.5 وحدة فقط عن نقطة الضبط يمكن أن يقلّل معدلات الإزالة بنسبة تصل إلى 20%. يجب على المشغّلين مقارنة قيم ΔP ودرجة الحموضة المباشرة مع العتبات التصميمية لتصنيف المشكلة ومعالجتها في أقل من ثلاث دقائق. إذا كان الغاسِل مزوّداً بأنبوب بيتوت محمول، تحقّقوا من أنّ سرعة الغاز تقع ضمن ±10% من التدفق التصميمي لاستبعاد مشكلات المروحة في المراحل الأولية قبل ضبط مكونات الغاسِل الداخلية.

المرور الجانيب: استعادة التماسّ بين الغاز والسائل خلال 15 دقيقة

يحدث المرور الجانيب في الغاسِل الرطب عندما يتجاوز الغاز رذاذ السائل، وغالباً ما يُشار إليه بانخفاض ΔP إلى ما دون 2.5 mbar. يمنع ذلك جزيئات SO₂ من التفاعل مع معلق الحجر الجيري، مما يؤدي إلى تجاوزات فورية في المدخنة. تتمثّل الخطوة الأولى لإصلاح ذلك دون إيقاف التشغيل في زيادة سرعة مضخة إعادة التدوير بنسبة 10–15% عبر محرك التردد المتغير (VFD)، بهدف الوصول إلى 0.9 L/m³ خلال خمس دقائق.

إذا ظل ΔP منخفضاً، فمن المرجّح أنّ المشكلة في فشل موضعي للفوهات. يمكن أن يؤدي انسداد 10% من الفوهات في رأس واحد إلى إيجاد مسار منخفض الضغط للغاز. ينبغي على المشغّلين تدوير الفوهات المسدودة أو تبديلها فوراً، مستهدفين معدل انسداد يقلّ عن 10% لكل رأس. كما أن رفع مستوى حوض التجميع بمقدار 0.3 متر قد يساعد عبر زيادة الاضطراب عند نقطة الدخول، مما يجبر الغاز على الدخول في منطقة الرش. يمكن لهذا التعديل السريع أن يثبّت الوحدة بينما يُعدّ فريق الصيانة لتنظيف أكثر استدامة للفوهات أثناء الإيقاف المجدول التالي.

فرق ضغط مرتفع جداً: إزالة الترسّب من رؤوس الرش أثناء التشغيل

تؤدي الترسّبات على رؤوس الرش إلى زيادة الضغط الخلفي للنظام، حيث تدفع ΔP عادةً إلى ما فوق 15 mbar مع زيادة أمبير المضخة في الوقت ذاته. يُعزى ذلك في الغالب إلى ترسّب كبريتيت الكالسيوم أو كبريتات الكالسيوم على فتحات الفوهات والجدران الداخلية للرؤوس. عندما يتجاوز ΔP قيمة 15 mbar ويرتفع أمبير المضخة، يعني ذلك أنّ النظام يعاني لدفع الكاشف عبر الفتحات المقيّدة. يمكن أن يستعيد الغسيل الحمضي أثناء التشغيل التدفق خلال 30 دقيقة، متيحاً بديلاً أسرع من الحلول التقليدية التي تتطلب إيقافاً لمدة 4 ساعات لتنفيذ النفث المائي اليدوي.

لتنفيذ إزالة الترسّب أثناء التشغيل، يُحوَّل مستوى الرش المتأثر إلى حلقة إعادة دوران مؤقتة بحمض HCl بنسبة 5%. يحافظ الحفاظ على درجة حموضة 1.5–2.0 لمدة 30 دقيقة على إذابة الترسّبات الكالسيومية دون الإضرار بهيكل الغاسِل المصنوع من البوليستر المقوى بالألياف الزجاجية FRP أو السبائك العالية. بعد دوران الحمض لمدة 30 دقيقة، اغسلوا الرأس بمياه الخدمة لمدة 5 دقائق لإعادة فرق ضغط طبقة الرذاذ إلى < 3 mbar. تتيح هذه الطريقة بقاء الغاسِل في الخدمة بطاقة مخفّضة، مما يمنع توقّف المحطة بالكامل مع استعادة نمط الرش اللازم للامتثال لحدود SO₂.

تذبذب درجة الحموضة: تثبيت حلقة تغذية الكاشف

يقلّل انحراف بمقدار 0.5 وحدة عن درجة الحموضة المستهدفة كفاءة إزالة SO₂ بنسبة 15–20% في أنظمة الجير/الحجر الجيري. عندما ينحرف مجس درجة الحموضة، تبدأ صمّامة تغذية الكاشف الآلية في «الذبذبة»، مما يؤدي إلى تذبذبات حادة في كثافة المعلق وكفاءة استخدام المواد الكيميائية. إذا أظهر جهاز مراقبة المدخنة ارتفاعاً في تركيز SO₂ رغم قراءة طبيعية ظاهرياً لدرجة الحموضة على نظام DCS، فمن المرجّح أنّ المجس متوسّخ أو أنّ الوصلة المرجعية فيه تالفة. يجب على المشغّلين معايرة مجس درجة الحموضة باستخدام محاليل بفر 4 و7 كل 48 ساعة في بيئات FGD عالية المواد الصلبة.

لتثبيت الحلقة، اضبطوا نطاق الجمود (dead-band) على صمّامة تغذية الجير/الحجر الجيري عند 0.1 وحدة حموضة. يمنع ذلك الصمّامة من الاستجابة للتذبذبات الطفيفة والعابرة ويوقف دورة التذبذب. للأداء الأمثل، يجب أن تكون القيمة المستهدفة ضمن pH 5.8–6.0 عند نسبة L/G قدرها 0.9 L/m³. إذا كان المعلق «راكداً»، ارفعوا معدل التفريغ (blowdown) لإدخال كاشف جديد. تضمن هذه السلسلة من الضبط الكيميائي بقاء التكافؤ ملائماً لامتصاص SO₂ دون إهدار الجير أو التسبب بترسّب جبسي مفرط في خزان التفاعل.

انتقال الجبس: حماية مزيل الرذاذ

تعزز التركيزات العالية من الكلوريدات تكوّن بلورات جبسية ناعمة تتجاوز مزيلات الرذاذ وتتسبّب في ارتفاع عتامة المدخنة. يتسبب هذا الانتقال في انتهاكات للانبعاثات ويؤدي إلى تآكل مجاري الهواء اللاحقة وخلل في توازن المروحة. يجب على مهندسي الصيانة مراقبة مستويات الكلوريد في المعلق المُعاد تدويره. إذا تجاوز تركيز Cl⁻ قيمة 15 g/L، ارفعوا معدل تفريغ مياه الصرف، خاصةً عند استخدام غاسِل FGD مزوّد بآلية تجفيف أوتوماتيكية للجبس.

يجب غسل مزيل الرذاذ بانتظام لمنع تراكم «طمي الجبس». تتضمّن الدورة القياسية الغسل بمياه خدمة بضغط 0.3 MPa لمدة 2 دقيقة كل 8 ساعات. إذا استمرّت العتامة في الارتفاع رغم سلامة نسبة L/G، ارفعوا تواتر الغسل إلى مرة كل 4 ساعات. احرصوا على أن تكون مياه الغسيل عذبة وغير مُعاد تدويرها، إذ غالباً ما تحتوي المياه المُعاد تدويرها على ما يكفي من المواد الصلبة المذابة لتساهم في ترسّب كتل مزيل الرذاذ. أما بالنسبة للأنظمة المدمجة مع استرجاع المياه، يمكنكم الرجوع إلى دليل استكشاف أعطال نظام التناضح العكسي الصناعي لضمان استيفاء مياه الغسيل لمواصفات TDS المنخفضة المطلوبة.

قائمة إعادة التشغيل السريعة: من الإنذار إلى الامتثال في 30 دقيقة

ينبغي على مشرف الورديّة المرور بقائمة التحقق عالية السرعة هذه قبل تسليم الوحدة إلى وردية النهار أو تأكيد إعادة التشغيل إلى غرفة التحكم. يضمن ذلك بقاء جميع المعايير الحرجة ضمن «المنطقة الآمنة» للتشغيل المتواصل.

• التحقق من ΔP: تأكّدوا من أنّ فرق الضغط يقع بين 5 و12 mbar. أيّ قيمة أقلّ تشير إلى مرور جانيب؛ وأي قيمة أعلى تشير إلى ترسّب متبقٍّ.
• فحص درجة الحموضة: احرصوا على تثبيت درجة الحموضة عند 5.8 (±0.1). تحقّقوا من أنّ صمّامة الكاشف لا تتذبذب.
• نسبة L/G: تأكّدوا من أنّ مضخة إعادة التدوير تؤمّن ما لا يقلّ عن 0.9 L/m³ من تدفق الغاز. افحصوا أمبير محرك المضخة لضمان عدم وجود ت cavitation.
• مراقبة المدخنة: راقبوا عتامة المدخنة لمدة 5 دقائق متتالية. يجب أن تظل دون 10% لضمان أداء مزيل الرذاذ.
• التوثيق: سجّلوا وقت إعادة التشغيل، وعدد ضربات مضخة المواد الكيميائية، وأي تبديل للفوهات تمّ. تُعدّ هذه البيانات ضرورية لمهندس الصيانة لتخطيط دورة التنظيف العميق التالية.

الأسئلة الشائعة

ما نطاق ΔP الذي يدلّ على مرور جانيب مقابل الترسّب؟ يُعدّ ΔP الذي يقلّ عن 2.5 mbar علامة قاطعة على المرور الجانيب أو انخفاض تدفق السائل. أما ΔP الذي يتجاوز 15 mbar فعادةً ما يدلّ على ترسّب في رؤوس الرش أو انسداد مزيل الرذاذ.

كم مرّة يجب معايرة مجسات درجة الحموضة في غاسِل FGD يعمل بالجير؟ يجب تنظيف مجسات درجة الحموضة ومعايرتها كل 48 ساعة بسبب ارتفاع محتوى المواد الصلبة واحتمال الترسّب الكالسيومي. إذا كانت العملية قاسية بشكل خاص، قد تكون المعايرة اليومية مطلوبة للحفاظ على إزالة SO₂ بنسبة 95%.

هل يمكنني غسل الرؤوس بالحمض بينما يكون الغاسِل قيد التشغيل؟ نعم، باستخدام حلقة إعادة دوران مخصّصة بحمض HCl بنسبة 5%، يمكنكم إزالة الترسّب من رؤوس الرش الفردية بينما يظل باقي الغاسِل قيد التشغيل. يجنّبكم ذلك downtime مدته 4 ساعات مرتبطة بدخول الوعية والتنظيف اليدوي.

ما الذي يسبّب ظهور غبار الجبس في المدخنة حتى مع بقاء ΔP طبيعياً؟ ينجم انتقال الجبس عادةً عن ارتفاع مستويات الكلوريد في المعلق أو توسّخ مزيل الرذاذ. إذا تمّ تخطّي دورة غسل مزيل الرذاذ أو كان ضغط مياه الغسيل منخفضاً جداً، فإن بلورات الجبس الناعمة ستتسرب من الغاسِل وتظهر على هيئة عتامة في المدخنة.