فيما يلي تحليل احترافي لتأثير أنواع الوقود المختلفة على استهلاك الطاقة وانبعاثات أفران دوارة رماد الألومنيوم، ويغطي الخصائص التقنية ومقارنة استهلاك الطاقة والأداء البيئي للوقود السائد:

1. أنواع الوقود وخصائصه الشائعة

2. تأثير نوع الوقود على استهلاك الطاقة

1. مقارنة كفاءة الطاقة

(1) الغاز الطبيعي:

الاحتراق كامل والقيمة الحرارية عالية. عند الجمع مع نظام الاحتراق الحراري المتجدد (RTO)، يبلغ استهلاك الطاقة للوحدة 70~90 م³/طن من رماد الألومنيوم (يبلغ استهلاك الطاقة الشامل حوالي 650~900 كيلو وات في الساعة/طن).

(2) الديزل:

استهلاك الطاقة: مطلوب 60~80 كجم/طن من رماد الألومنيوم (استهلاك الطاقة الشامل 900~1200 كيلووات ساعة/طن)، والكفاءة الحرارية أقل من الغاز الطبيعي (استعادة الحرارة المهدرة من غاز المداخن أمر صعب).

(3) وقود الكتلة الحيوية:

استهلاك الطاقة: يلزم 150 إلى 200 كجم/طن من رماد الألومنيوم (استهلاك الطاقة الشامل 1100 إلى 1500 كيلو وات ساعة/طن). ونظرًا لانخفاض القيمة الحرارية، يلزم زيادة كمية الوقود، ولكن يمكن حساب انبعاثات الكربون على أنها "قريبة من الصفر" (دورة الكربون في الكتلة الحيوية).

2. العوامل الرئيسية للكفاءة الحرارية

درجة حرارة الاحتراق: درجة حرارة احتراق الهيدروجين مرتفعة للغاية (>2000 درجة مئوية)، لذلك يجب تحسين المواد المقاومة للحرارة في الفرن؛ عندما تكون درجة حرارة وقود الكتلة الحيوية غير كافية، يجب تمديد وقت الصهر، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة.

خلط الوقود والهواء: يمكن للغاز الطبيعي تحقيق احتراق منخفض الأكسجين بسهولة، وتقليل معامل الهواء الزائد (α=1.05~1.1)، وتحسين الكفاءة الحرارية.

3. تأثير نوع الوقود على الانبعاثات

1. انبعاثات الكربون (CO₂)

الغاز الطبيعي: حوالي 1.9 كجم من ثاني أكسيد الكربون/م³، ويتم إطلاق 140~180 كجم من ثاني أكسيد الكربون عند معالجة 1 طن من رماد الألومنيوم.

الديزل: حوالي 3.15 كجم ثاني أكسيد الكربون / كجم وقود، انبعاثات 190 ~ 250 كجم ثاني أكسيد الكربون / طن من رماد الألومنيوم.

وقود الكتلة الحيوية: تعتبر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون "محايدة للكربون" (نمو النبات يمتص ثاني أكسيد الكربون)، والانبعاثات الفعلية تتراوح بين 50 إلى 80 كجم/طن من رماد الألومنيوم (منتج احتراق غير كامل).

2. انبعاثات الملوثات

(1) NOₓ:

الغاز الطبيعي والغاز البترولي المسال: 200~400 ملغ/م³ يتم توليدها في درجة حرارة عالية (يمكن التحكم فيها عن طريق الاحتراق المرحلي).

الديزل: ما يصل إلى 600~800 ملغ/م³ أثناء الاحتراق الغني بالأكسجين، مما يتطلب إزالة النتروجين من خلال الاختزال الانتقائي الحفزي.

(2) SO2 وPM:

يحتوي وقود الديزل على نسبة عالية من الكبريت (0.1%~0.5%)، وينبعث منه 100~300 ملغ/م³ SO2 و50~100 ملغ/م³ PM.

لا ينتج الغاز الطبيعي أي انبعاثات من ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات الدقيقة تقريبًا.

تؤثر أنواع الوقود المختلفة بشكل كبير على استهلاك الطاقة وانبعاثات أفران رماد الألومنيوم الدوارة. تحتاج الشركات إلى اتخاذ قرارات شاملة بناءً على توافر الموارد واللوائح البيئية وهيكل التكلفة. إذا كنت بحاجة إلى تصميم حل وقود لسيناريو محدد (مثل تركيبة رماد الألومنيوم أو السياسة الإقليمية)، فيمكننا تقديم تحليل متعمق للمعلمات.