Qoraa: Lukas Bijikli, Maareeyaha Faylalka Waxsoosaarka, Darawalada Qalabka Isku-dhafan, Bamka Cadaadiska iyo Kuleylka ee R&D CO2, Siemens Energy.
Sannado badan, Kombaresarada Qalabka Isku-dhafan (IGC) waxay ahayd tignoolajiyada loo doorto warshadaha kala-soocidda hawada. Tani waxay inta badan sabab u tahay waxtarkooda sare, taasoo si toos ah u horseedaysa kharash yar oo ku yimaada oksijiinta, nitrogen iyo gaaska aan firfircoonayn. Si kastaba ha ahaatee, diiradda sii kordheysa ee ku aaddan kaarboonaynta waxay keenaysaa baahiyo cusub IPC-yada, gaar ahaan marka la eego hufnaanta iyo dabacsanaanta sharciyeynta. Kharashka raasamaalka ayaa weli ah arrin muhiim u ah hawlwadeennada warshadaha, gaar ahaan shirkadaha yaryar iyo kuwa dhexdhexaadka ah.
Sannadihii la soo dhaafay, Siemens Energy waxay bilowday dhowr mashruuc oo cilmi-baaris iyo horumarin ah (R&D) oo loogu talagalay in lagu ballaariyo awoodaha IGC si loo daboolo baahiyaha isbeddelaya ee suuqa kala-soocidda hawada. Maqaalkani wuxuu iftiiminayaa qaar ka mid ah horumarinta naqshadeynta gaarka ah ee aan sameynay wuxuuna ka hadlayaa sida isbeddelladani ay gacan uga geysan karaan daboolida yoolalka kharashka iyo dhimista kaarboonka macaamiisheenna.
Inta badan cutubyada kala soocidda hawada maanta waxay ku qalabaysan yihiin laba kombaresaro: kombaresaro hawada ugu weyn (MAC) iyo kombaresaro hawada kor u qaada (BAC). Kombaresaro hawada ugu weyn badanaa wuxuu ku cadaadiyaa socodka hawada oo dhan cadaadiska jawiga ilaa qiyaastii 6 bar. Qayb ka mid ah socodkan ayaa markaa lagu sii cadaadiyaa BAC ilaa cadaadis ilaa 60 bar ah.
Iyadoo ku xiran isha tamarta, kombaresarada waxaa badanaa ku shaqeeya kombaresarada uumiga ama matoor koronto. Marka la isticmaalayo kombaresarada uumiga, labada kombaresarada waxaa ku shaqeeya isla kombaresarada iyada oo loo marayo darafyada laba-geesoodka ah. Nidaamka caadiga ah, geer dhexdhexaad ah ayaa la rakibay inta u dhaxaysa kombaresarada uumiga iyo HAC (Jaantuska 1).
Nidaamyada korontada ku shaqeeya iyo kuwa uumiga ku shaqeeya labadaba, waxtarka kombaresarada waa kabaro awood leh oo loogu talagalay decarbonization maadaama ay si toos ah u saamayso isticmaalka tamarta ee cutubka. Tani waxay si gaar ah muhiim ugu tahay MGP-yada ay wadaan marawaxadaha uumiga, maadaama inta badan kulaylka wax soo saarka uumiga laga helo kuleyliyeyaasha shidaalka ku shaqeeya ee fosil.
In kasta oo matoorada korontada ay bixiyaan beddel cagaaran oo ka duwan kuwa matoorada uumiga, haddana waxaa badanaa jira baahi weyn oo loo qabo dabacsanaanta xakamaynta. Warshaddo badan oo casri ah oo kala-soocidda hawada ee maanta la dhisayo ayaa ku xiran shabakadda waxayna leeyihiin heer sare oo isticmaalka tamarta la cusboonaysiin karo ah. Tusaale ahaan, Australia, waxaa jira qorshayaal lagu dhisayo dhowr warshadood oo ammonia cagaaran ah oo isticmaali doona cutubyada kala-soocidda hawada (ASUs) si loo soo saaro nitrogen si loogu sameeyo isku-darka ammonia waxaana la filayaa inay ka helaan koronto beeraha dabaysha iyo qorraxda ee u dhow. Warshadahan, dabacsanaanta sharciyeed ayaa muhiim u ah in lagu magdhabo isbeddellada dabiiciga ah ee ku yimaada soo saarista korontada.
Shirkadda Siemens Energy waxay samaysay IGC-gii ugu horreeyay (oo hore loogu yiqiin VK) sannadkii 1948. Maanta shirkaddu waxay soo saartaa in ka badan 2,300 oo unug adduunka oo dhan, kuwaas oo badankoodu loogu talagalay codsiyada leh heerarka socodka oo ka badan 400,000 m3/saacaddii. MGP-yadayada casriga ah waxay leeyihiin heerka socodka oo gaaraya 1.2 milyan oo mitir cubic saacaddii hal dhisme. Kuwaas waxaa ka mid ah noocyada aan lahayn qalabka konseroolka oo leh saamiga cadaadiska ilaa 2.5 ama ka sareeya noocyada hal-marxalad iyo saamiga cadaadiska ilaa 6 noocyada taxanaha ah.
Sannadihii ugu dambeeyay, si loo daboolo baahida sii kordheysa ee hufnaanta IGC, dabacsanaanta sharciyeynta iyo kharashyada raasamaalka, waxaan sameynay horumarin naqshadeed oo la taaban karo, kuwaas oo hoos lagu soo koobay.
Waxtarka isbeddelka ee tiro ka mid ah impellers-ka oo caadi ahaan loo isticmaalo marxaladda MAC ee ugu horreysa ayaa la kordhiyaa iyadoo la beddelayo qaab-dhismeedka daabka. Iyada oo la adeegsanayo impeller-kan cusub, waxtarka isbeddelka ah ee ilaa 89% ayaa lagu gaari karaa iyadoo la isku darayo LS-ka caadiga ah iyo in ka badan 90% marka lagu daro jiilka cusub ee faafinta isku-dhafka ah.
Intaa waxaa dheer, impeller-ku wuxuu leeyahay lambar Mach ah oo ka sarreeya 1.3, kaas oo bixiya marxaladda koowaad cufnaanta awoodda iyo saamiga cadaadiska oo sarreeya. Tani waxay sidoo kale yaraynaysaa awoodda geerka ee nidaamyada MAC ee saddexda marxaladood ah ay tahay inay gudbiyaan, taasoo u oggolaanaysa isticmaalka geerka dhexroorka yar yar iyo sanduuqyada gawaarida tooska ah marxaladaha hore.
Marka la barbardhigo kala-soocidda LS vane-ka ee dhererka buuxa ee dhaqameed, kala-soocidda isku-dhafka ah ee jiilka soo socda waxay leedahay hufnaan heer sare ah oo ah 2.5% iyo qodobka xakamaynta oo ah 3%. Kordhintan waxaa lagu gaaraa isku-darka daabyada (tusaale ahaan daabyada waxaa loo qaybiyaa qaybo dherer buuxa iyo qaybo dherer qayb ah). Qaabeyntan
Soo saarista qulqulka u dhexeeya impeller-ka iyo diffuser-ka waxaa hoos u dhigaya qayb ka mid ah dhererka daabka oo ku yaal meel u dhow impeller-ka marka loo eego daabyada LS-ka caadiga ah. Sida diffuser-ka caadiga ah ee LS-ka, geesaha ugu horreeya ee daabyada dhererka buuxa ayaa si siman uga fog impeller-ka si looga fogaado isdhexgalka impeller-ka iyo diffuser-ka kaas oo dhaawici kara daabyada.
Kordhinta dhererka daabyada ee u dhow jiidaha ayaa sidoo kale hagaajinaysa jihada socodka ee u dhow aagga garaaca. Sababtoo ah geeska hore ee qaybta faan-garaynta dhererka buuxa waxay weli la mid tahay dhexroorka kala-baxa LS-ka caadiga ah, khadka ceejinta ma saameynayo, taasoo u oggolaanaysa codsi iyo hagaajin ballaaran.
Duritaanka biyaha waxaa ka mid ah in dhibcaha biyaha lagu duro qulqulka hawada ee tuubada nuugista. Dhibcaha ayaa uumi baxa oo nuuga kulaylka ka imanaya socodka gaaska habka, taasoo hoos u dhigaysa heerkulka gelitaanka ilaa heerka cadaadiska. Tani waxay keentaa hoos u dhac ku yimaada shuruudaha korontada ee isentropic iyo kororka hufnaanta wax ka badan 1%.
Adkaynta usha geerka waxay kuu ogolaanaysaa inaad kordhiso cadaadiska la oggol yahay halkii cutubba, taas oo kuu ogolaanaysa inaad yarayso ballaca ilkaha. Tani waxay yaraysaa khasaaraha farsamada ee sanduuqa geerka ilaa 25%, taasoo keentay koror ku yimaada waxtarka guud ilaa 0.5%. Intaa waxaa dheer, kharashyada kombaresarada ugu muhiimsan waxaa lagu dhimi karaa ilaa 1% sababtoo ah biraha yar ayaa loo isticmaalaa sanduuqa geerka weyn.
Qalabkan korontada ku shaqeeya wuxuu ku shaqayn karaa isku-xidhka socodka (φ) ilaa 0.25 wuxuuna bixiyaa madax ka badan 65 darajo oo ah qalabka korontada ku shaqeeya. Intaa waxaa dheer, isku-xidhka socodka wuxuu gaaraa 0.25, naqshadda laba-laabka ah ee mashiinka IGC-na, socodka mugga wuxuu gaaraa 1.2 milyan m3/saacaddii ama xitaa 2.4 milyan m3/saacaddii.
Qiimaha phi-ga oo sarreeya wuxuu u oggolaanayaa isticmaalka impeller dhexroor yar oo leh isla mugga socodka, taasoo hoos u dhigaysa kharashka kombaresarada ugu weyn ilaa 4%. Dhexroorka impeller-ka marxaladda koowaad waa la dhimi karaa xitaa si ka sii fog.
Madaxa sare waxaa lagu gaaraa xagasha leexashada impeller-ka 75°, taasoo kordhisa qaybta xawaaraha wareegsan ee meesha laga soo galo sidaas darteedna waxay bixisaa madax sare sida waafaqsan isle'egta Euler.
Marka la barbardhigo qalabka xawaaraha sare iyo kuwa waxtarka sare leh, waxtarka qalabka ayaa si yar hoos ugu dhacaya sababtoo ah khasaaraha sare ee mugga. Tan waxaa lagu magdhabi karaa iyadoo la isticmaalayo snail cabbir dhexdhexaad ah. Si kastaba ha ahaatee, xitaa iyada oo aan lahayn muggan, waxtarka isbeddelka leh ee ilaa 87% waxaa lagu gaari karaa lambarka Mach ee 1.0 iyo isku-darka socodka ee 0.24.
Volute-ka yar wuxuu kuu ogolaanayaa inaad ka fogaato isku dhacyada volute-yada kale marka dhexroorka gear-ka weyn la dhimo. Hawl-wadeennadu waxay badbaadin karaan kharashyada iyagoo ka beddelaya matoor 6-cirif ah una beddelaya matoor 4-cirif ah oo xawaare sare leh (1000 rpm ilaa 1500 rpm) iyada oo aan la dhaafin xawaaraha gear-ka ugu badan ee la oggol yahay. Intaa waxaa dheer, waxay yareyn kartaa kharashyada agabka ee gear-ka helikalka iyo kuwa waaweyn.
Guud ahaan, kombaresarada ugu weyn waxay badbaadin kartaa ilaa 2% kharashyada raasamaalka, marka lagu daro matoorku wuxuu sidoo kale badbaadin karaa 2% kharashyada raasamaalka. Sababtoo ah mugga yar yar ayaa waxoogaa waxtar yar leh, go'aanka loo isticmaalo wuxuu inta badan ku xiran yahay mudnaanta macmiilka (kharashka iyo hufnaanta) waana in lagu qiimeeyaa mashruuc-mashruuc ahaan.
Si loo kordhiyo awoodaha xakamaynta, IGV-ga waxaa lagu rakibi karaa marxalado badan hortooda. Tani waxay si weyn uga duwan tahay mashaariicdii hore ee IGC, kuwaas oo kaliya ku jiray IGV-yada ilaa wejiga koowaad.
Ku celcelintii hore ee IGC, isku-dhafka vortex (tusaale ahaan, xagasha IGV-ga labaad oo loo qaybiyay xagasha IGV1-ka koowaad) waxay ahayd mid joogto ah iyadoon loo eegin haddii socodka uu ahaa hore (xagal > 0°, madaxa oo yareynaya) ama vortex-ka rogan (xagal < 0). °, cadaadisku wuu kordhaa). Tani waa wax aan faa'iido lahayn sababtoo ah calaamadda xagasha waxay isbeddeshaa inta u dhaxaysa vortis-ka togan iyo kuwa taban.
Qaabeynta cusub waxay u oggolaanaysaa laba saami oo kala duwan oo vortex ah in la isticmaalo marka mashiinku ku jiro qaabka vortex-ka hore iyo kan gadaal, taasoo kordhinaysa heerka xakamaynta 4% iyadoo la ilaalinayo waxtarka joogtada ah.
Marka lagu daro faafin LS ah oo loogu talagalay impeller-ka si caadi ah loogu isticmaalo BAC-yada, waxtarka marxaladaha badan leh waxaa la kordhin karaa ilaa 89%. Tani, oo ay weheliso horumarin kale oo hufnaan ah, waxay yareysaa tirada marxaladaha BAC iyadoo la ilaalinayo hufnaanta tareenka guud ahaan. Yaraynta tirada marxaladaha waxay meesha ka saaraysaa baahida loo qabo qaboojiye dhex-dhexaad ah, tuubooyinka gaaska ee la xiriira, iyo qaybaha rotor iyo stator, taasoo keentay keydin kharash ah oo ah 10%. Intaa waxaa dheer, xaalado badan waxaa suurtagal ah in lagu daro kombaresarada hawada ugu weyn iyo kombaresarada kor u qaada hal mashiin.
Sida hore loo soo sheegay, waxaa badanaa loo baahan yahay qalab dhexdhexaad ah oo u dhexeeya marawaxadaha uumiga iyo VAC. Iyada oo la adeegsanayo naqshadda cusub ee IGC ee Siemens Energy, qalabkan aan shaqayn waxaa lagu dari karaa sanduuqa qalabka iyadoo lagu darayo shabaq shaqo oo u dhexeeya shabaq shaqo oo u dhexeeya shabaq shaqo oo u dhexeeya shabaq shaqo oo u dhexeeya shabaq shaqo oo u dhexeeya shabaq shaqo oo u dhexeeya shabaq shaqo oo weyn iyo shabaq shaqo oo u weyn (4 geer). Tani waxay yareyn kartaa wadarta kharashka khadka (kombaresarada ugu weyn iyo qalabka kaalmaynta) ilaa 4%.
Intaa waxaa dheer, geerka 4-pinion waa beddel waxtar badan oo loogu talagalay matoorada rogrogmada ee is haysta si loogu beddelo matoorada 6-cirif ilaa 4-cirif ee kombaresarada hawada ee waaweyn (haddii ay jirto suurtogalnimo ah in isku dhac volute ah ama haddii xawaaraha pinion ee ugu badan ee la oggol yahay la dhimo).
Isticmaalkoodu wuxuu sidoo kale noqonayaa mid aad ugu badan suuqyo dhowr ah oo muhiim u ah kala-soocidda warshadaha, oo ay ku jiraan bamka kulaylka iyo cadaadiska uumiga, iyo sidoo kale cadaadiska CO2 ee horumarinta qabashada, isticmaalka iyo kaydinta kaarboonka (CCUS).
Shirkadda Siemens Energy waxay leedahay taariikh dheer oo ku saabsan naqshadeynta iyo ka shaqaynta IGC-yada. Sida ay caddeeyeen dadaallada cilmi-baarista iyo horumarinta ee kor ku xusan (iyo kuwa kale), waxaan ka go'annahay inaan si joogto ah u cusboonaysiino mashiinnadan si ay u daboolaan baahiyaha gaarka ah ee codsiga iyo inay daboolaan baahida suuqa ee sii kordheysa ee kharashyada hooseeya, hufnaanta kordhaysa iyo waaritaanka oo kordhay. KT2


Waqtiga boostada: Abriil-28-2024