Εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση εκπομπών στη βιομηχανία γυαλιού: το πρώτο εργοστάσιο γυαλιού στον κόσμο που χρησιμοποιεί 100% υδρογόνο είναι εδώ

Μία εβδομάδα μετά την κυκλοφορία της στρατηγικής της βρετανικής κυβέρνησης για το υδρογόνο, ξεκίνησε μια δοκιμή χρήσης 100% υδρογόνου για την παραγωγή γυαλιού επίπλευσης στην περιοχή του Λίβερπουλ, η οποία ήταν η πρώτη φορά στον κόσμο.

Τα ορυκτά καύσιμα όπως το φυσικό αέριο που χρησιμοποιούνται συνήθως στη διαδικασία παραγωγής θα αντικατασταθούν πλήρως από υδρογόνο, γεγονός που δείχνει ότι η βιομηχανία γυαλιού μπορεί να μειώσει σημαντικά τις εκπομπές άνθρακα και να κάνει ένα μεγάλο βήμα προς την επίτευξη του στόχου του καθαρού μηδενισμού.

Η δοκιμή διεξήχθη στο εργοστάσιο St Helens στο Pilkington, μια βρετανική εταιρεία γυαλιού, όπου η εταιρεία ξεκίνησε για πρώτη φορά την παραγωγή γυαλιού το 1826. Προκειμένου να απανθρακοποιηθεί το Ηνωμένο Βασίλειο, σχεδόν όλοι οι οικονομικοί τομείς πρέπει να μετασχηματιστούν πλήρως.Η βιομηχανία ευθύνεται για το 25% όλων των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στο Ηνωμένο Βασίλειο και η μείωση αυτών των εκπομπών είναι ζωτικής σημασίας εάν η χώρα θέλει να φτάσει στο «καθαρό μηδέν».

Ωστόσο, οι ενεργοβόρες βιομηχανίες είναι μια από τις πιο δύσκολες προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν.Οι βιομηχανικές εκπομπές, όπως η κατασκευή γυαλιού, είναι ιδιαίτερα δύσκολο να μειωθούν οι εκπομπές - μέσω αυτού του πειράματος, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο να ξεπεράσουμε αυτό το εμπόδιο.Το πρωτοποριακό έργο «HyNet Industrial Fuel Conversion» διευθύνεται από την Progressive Energy και το υδρογόνο παρέχεται από την BOC, η οποία θα παρέχει στην HyNet εμπιστοσύνη στην αντικατάσταση του φυσικού αερίου με υδρογόνο χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

Αυτή θεωρείται η πρώτη μεγάλης κλίμακας επίδειξη στον κόσμο 100% καύσης υδρογόνου σε περιβάλλον παραγωγής γυαλιού ζωντανού πλωτήρα (φύλλου).Η δοκιμή Pilkington στο Ηνωμένο Βασίλειο είναι ένα από τα πολλά εν εξελίξει έργα στη βορειοδυτική Αγγλία για να δοκιμαστεί πώς το υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα στην κατασκευή.Αργότερα φέτος, περαιτέρω δοκιμές του HyNet θα πραγματοποιηθούν στο Port Sunlight της Unilever.

Αυτά τα έργα επίδειξης θα υποστηρίξουν από κοινού τη μετατροπή των βιομηχανιών γυαλιού, τροφίμων, ποτών, ηλεκτρικής ενέργειας και απορριμμάτων στη χρήση υδρογόνου χαμηλών εκπομπών άνθρακα για να αντικαταστήσουν τη χρήση ορυκτών καυσίμων.Και οι δύο δοκιμές χρησιμοποίησαν υδρογόνο που παρέχεται από την BOC.Τον Φεβρουάριο του 2020, η BEIS παρείχε χρηματοδότηση 5,3 εκατομμυρίων λιρών για το Έργο Μετατροπής Βιομηχανικού Καυσίμου HyNet μέσω του έργου της ενεργειακής καινοτομίας.

«Το HyNet θα φέρει απασχόληση και οικονομική ανάπτυξη στη βορειοδυτική περιοχή και θα ξεκινήσει μια οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα.Επικεντρωνόμαστε στη μείωση των εκπομπών, στην προστασία των 340.000 υπαρχουσών θέσεων εργασίας στη μεταποίηση στη βορειοδυτική περιοχή και στη δημιουργία περισσότερων από 6.000 νέων μόνιμων θέσεων εργασίας., Θέτοντας την περιοχή στο δρόμο για να γίνει παγκόσμιος ηγέτης στην καινοτομία καθαρής ενέργειας.»

Ο Matt Buckley, γενικός διευθυντής της Pilkington UK Ltd., θυγατρικής του Ομίλου NSG στο Ηνωμένο Βασίλειο, δήλωσε: «Η Pilkington και η St Helens στάθηκαν για άλλη μια φορά στην πρώτη γραμμή της βιομηχανικής καινοτομίας και πραγματοποίησαν την πρώτη δοκιμή υδρογόνου στον κόσμο σε γραμμή παραγωγής γυαλιού επίπλευσης».

«Το HyNet θα είναι ένα σημαντικό βήμα για την υποστήριξη των δραστηριοτήτων μας για την απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές.Μετά από αρκετές εβδομάδες δοκιμών παραγωγής πλήρους κλίμακας, απέδειξε με επιτυχία ότι είναι εφικτό να λειτουργήσει ένα εργοστάσιο υαλοπινάκων επίπλευσης με υδρογόνο με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα.Τώρα ανυπομονούμε να γίνει πραγματικότητα η ιδέα του HyNet.”

Τώρα, όλο και περισσότεροι κατασκευαστές γυαλιού αυξάνουν την Ε&Α και την καινοτομία τεχνολογιών εξοικονόμησης ενέργειας και μείωσης των εκπομπών και χρησιμοποιούν νέα τεχνολογία τήξης για τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας της παραγωγής γυαλιού.Ο συντάκτης θα απαριθμήσει τρία για εσάς.

1. Τεχνολογία καύσης οξυγόνου

Η καύση οξυγόνου αναφέρεται στη διαδικασία αντικατάστασης του αέρα με οξυγόνο κατά τη διαδικασία της καύσης καυσίμου.Αυτή η τεχνολογία κάνει περίπου το 79% του αζώτου στον αέρα να μην συμμετέχει πλέον στην καύση, γεγονός που μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία της φλόγας και να επιταχύνει την ταχύτητα καύσης.Επιπλέον, οι εκπομπές καυσαερίων κατά την καύση οξυ-καυσίμου είναι περίπου 25% έως 27% της καύσης αέρα και ο ρυθμός τήξης είναι επίσης σημαντικά βελτιωμένος, φτάνοντας το 86% έως 90%, πράγμα που σημαίνει ότι η απαιτούμενη επιφάνεια του κλιβάνου για να ληφθεί η ίδια ποσότητα γυαλιού μειώνεται.Μικρό.

Τον Ιούνιο του 2021, ως βασικό έργο βιομηχανικής υποστήριξης στην επαρχία Σιτσουάν, η Sichuan Kangyu Electronic Technology εγκαινίασε την επίσημη ολοκλήρωση του κύριου έργου του κλιβάνου καύσης πλήρως οξυγόνου, ο οποίος έχει βασικά τις προϋποθέσεις για να μετατοπίσει τη φωτιά και να ανεβάσει τη θερμοκρασία.Το κατασκευαστικό έργο είναι «υπερ-λεπτό ηλεκτρονικό κάλυμμα υπόστρωμα γυαλιού, ITO αγώγιμο γυάλινο υπόστρωμα», το οποίο είναι αυτή τη στιγμή η μεγαλύτερη γραμμή παραγωγής ηλεκτρονικών γυαλιού με πλωτήρα δύο γραμμών με πλωτήρα οξυγόνου στην Κίνα.

Το τμήμα τήξης του έργου υιοθετεί τεχνολογία καύσης οξυγόνου + ηλεκτρικής ενίσχυσης, βασιζόμενη στην καύση οξυγόνου και φυσικού αερίου και βοηθητική τήξη μέσω ηλεκτρικής ενίσχυσης κ.λπ., η οποία μπορεί όχι μόνο να εξοικονομήσει 15% έως 25% της κατανάλωσης καυσίμου, αλλά και αύξηση του κλιβάνου Η απόδοση ανά μονάδα επιφάνειας του κλιβάνου αυξάνει την απόδοση παραγωγής κατά περίπου 25%.Επιπλέον, μπορεί επίσης να μειώσει τις εκπομπές καυσαερίων, να μειώσει την αναλογία των NOx, CO₂ και άλλων οξειδίων του αζώτου που παράγονται από την καύση κατά περισσότερο από 60% και να λύσει ουσιαστικά το πρόβλημα των πηγών εκπομπών!

2. Τεχνολογία απονιτροποίησης καυσαερίων

Η αρχή της τεχνολογίας απονιτροποίησης καυσαερίων είναι η χρήση οξειδωτικού για την οξείδωση NOX σε NO2 και στη συνέχεια το παραγόμενο NO2 απορροφάται από νερό ή αλκαλικό διάλυμα για να επιτευχθεί η απονιτροποίηση.Η τεχνολογία χωρίζεται κυρίως σε απονιτροποίηση επιλεκτικής καταλυτικής αναγωγής (SCR), επιλεκτική απονιτροποίηση μη καταλυτικής αναγωγής (SCNR) και απονιτροποίηση υγρών καυσαερίων.

Επί του παρόντος, όσον αφορά την επεξεργασία των καυσαερίων, οι εταιρείες γυαλιού στην περιοχή Shahe έχουν βασικά κατασκευάσει εγκαταστάσεις απονιτροποίησης SCR, χρησιμοποιώντας αμμωνία, CO ή υδρογονάνθρακες ως αναγωγικούς παράγοντες για τη μείωση του NO στα καυσαέρια σε N2 παρουσία οξυγόνου.

Hebei Shahe Safety Industrial Co., Ltd. 1-8# Έργο εφεδρικής γραμμής EPC αποθείωσης καυσαερίων αποθείωσης, απονιτροποίησης και αφαίρεσης σκόνης σε γυάλινους κλιβάνους.Από τότε που ολοκληρώθηκε και τέθηκε σε λειτουργία τον Μάιο του 2017, το σύστημα προστασίας του περιβάλλοντος λειτουργεί σταθερά και η συγκέντρωση των ρύπων στα καυσαέρια μπορεί να φτάσει σε σωματίδια μικρότερα από 10 mg/N㎡, το διοξείδιο του θείου είναι μικρότερο από 50 mg/N ㎡, και τα οξείδια του αζώτου είναι μικρότερα από 100 mg/N㎡ και οι δείκτες εκπομπών ρύπανσης είναι σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρι το πρότυπο.

3. Τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απόβλητα θερμότητας

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας απόβλητης θερμότητας από καμίνους τήξης γυαλιού είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί λέβητες απόβλητης θερμότητας για την ανάκτηση θερμικής ενέργειας από την απορριπτόμενη θερμότητα των κλιβάνων τήξης γυαλιού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Το νερό τροφοδοσίας του λέβητα θερμαίνεται για να παράγει υπέρθερμο ατμό και στη συνέχεια ο υπέρθερμος ατμός αποστέλλεται στον ατμοστρόβιλο για να επεκταθεί και να εκτελέσει εργασία, να μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια και στη συνέχεια να οδηγήσει τη γεννήτρια για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια.Αυτή η τεχνολογία δεν είναι μόνο εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά συμβάλλει και στην προστασία του περιβάλλοντος.

Η Xianning CSG επένδυσε 23 εκατομμύρια γιουάν στην κατασκευή ενός έργου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από απορρίμματα θερμότητας και συνδέθηκε επιτυχώς στο δίκτυο τον Αύγουστο του 2014. Τα τελευταία χρόνια, η Xianning CSG χρησιμοποιεί τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από απορρίμματα για την επίτευξη εξοικονόμησης ενέργειας και μείωση των εκπομπών στη βιομηχανία γυαλιού.Αναφέρεται ότι η μέση παραγωγή ενέργειας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής απορριμμάτων Xianning CSG είναι περίπου 40 εκατομμύρια kWh.Ο συντελεστής μετατροπής υπολογίζεται με βάση την τυπική κατανάλωση άνθρακα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 0,350kg τυπικού άνθρακα/kWh και την εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα 2,62kg/kg τυπικού άνθρακα.Η παραγωγή ενέργειας ισοδυναμεί με εξοικονόμηση 14.000.Τόνοι τυπικού άνθρακα, μειώνοντας τις εκπομπές 36.700 τόνων διοξειδίου του άνθρακα!

Ο στόχος της «αιχμής άνθρακα» και της «ουδετερότητας άνθρακα» είναι πολύ μακριά.Οι εταιρείες γυαλιού πρέπει ακόμα να συνεχίσουν τις προσπάθειές τους για την αναβάθμιση των νέων τεχνολογιών στη βιομηχανία γυαλιού, την προσαρμογή της τεχνικής δομής και την προώθηση της ταχείας υλοποίησης των στόχων «διπλού άνθρακα» της χώρας μου.Πιστεύω ότι υπό την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας και τη βαθιά καλλιέργεια πολλών κατασκευαστών γυαλιού, η βιομηχανία γυαλιού σίγουρα θα επιτύχει ανάπτυξη υψηλής ποιότητας, πράσινη ανάπτυξη και βιώσιμη ανάπτυξη!

 


Ώρα δημοσίευσης: Νοε-03-2021