مدیریت مشعل‌های پالایشگاهی یکی از مهم‌ترین بخش‌های بهینه‌سازی فرآیندهای پالایش و ارتقای ایمنی صنعتی است. مشعل‌ها (Furnace Burners) در واحدهای فرآیندی نقش کلیدی در تأمین انرژی حرارتی برای برج‌های تقطیر، ریفرمینگ و سایر فرآیندهای شیمیایی ایفا می‌کنند. در صورت عدم پایش و مدیریت دقیق، مشکلاتی مانند احتراق ناقص، هدررفت انرژی، افزایش آلاینده‌ها و حتی بروز خطرات ایمنی جدی به وجود می‌آید. به همین دلیل، بهره‌گیری از سامانه‌های مبتنی بر IoT برای مدیریت مشعل‌ها اهمیت بالایی دارد.
اجزای کلیدی سامانه پایش مشعل‌های پالایشگاهی با IoT
سنسورهای دما و فشار: نصب در نقاط مختلف مشعل برای اندازه‌گیری دمای شعله، فشار سوخت و هوای ورودی.
آنالایزرهای گاز دودکش: پایش میزان CO، NOx، O₂ و CO₂ برای اطمینان از احتراق بهینه.
فلو‌مترهای هوشمند: کنترل دقیق دبی سوخت و هوا برای جلوگیری از نسبت نامناسب هوا به سوخت (Air/Fuel Ratio).
دوربین‌های مادون قرمز و سنسور شعله: برای نظارت بلادرنگ بر کیفیت شعله و تشخیص خاموشی یا احتراق ناقص.
ماژول‌های ارتباطی IoT (مانند NB-IoT یا LoRaWAN): ارسال داده‌های بلادرنگ به مرکز کنترل یا پلتفرم ابری.
نقش IoT در بهینه‌سازی عملکرد مشعل‌ها
۱٫ پایش بلادرنگ: داده‌های دما، فشار و ترکیب گازها به‌صورت پیوسته به سامانه مرکزی ارسال می‌شوند.
۲٫ تحلیل هوشمند: الگوریتم‌های یادگیری ماشین می‌توانند الگوهای غیرعادی در کیفیت شعله یا مصرف سوخت را شناسایی کنند.
۳٫ کنترل خودکار: در صورت افت کیفیت احتراق یا افزایش آلاینده‌ها، سامانه به‌طور خودکار نسبت هوا به سوخت را اصلاح می‌کند.
۴٫ کاهش مصرف انرژی: مدیریت بهینه شعله باعث صرفه‌جویی در مصرف گاز طبیعی یا سوخت مایع می‌شود.
۵٫ افزایش ایمنی: هشدار سریع در صورت خاموش شدن مشعل یا افزایش بیش از حد CO در دودکش.
پروتکل‌های ارتباطی متداول
Modbus TCP/RTU: برای اتصال مستقیم سنسورها و آنالایزرها به PLC.
OPC UA: استاندارد صنعتی برای یکپارچه‌سازی داده‌های مشعل‌ها در SCADA یا DCS.
MQTT: برای ارسال داده‌های بلادرنگ به پلتفرم‌های ابری IoT.
LoRaWAN / NB-IoT: مناسب برای ارسال داده در محیط‌های وسیع پالایشگاهی با مصرف انرژی پایین.
در یکی از پالایشگاه‌های جنوب کشور، با استفاده از سنسورهای O₂ و CO نصب‌شده روی دودکش، داده‌ها از طریق NB-IoT به یک داشبورد مرکزی ارسال می‌شد. الگوریتم تحلیل داده نشان داد که در برخی ساعات نسبت هوا به سوخت از مقدار بهینه بالاتر می‌رود و باعث افزایش مصرف سوخت و کاهش راندمان می‌شود. با اعمال کنترل خودکار روی دمپرهای هوا و شیرهای سوخت، میزان مصرف گاز طبیعی تا ۸٪ کاهش و انتشار NOx حدود ۱۲٪ کمتر شد.
مزایای کلیدی سامانه
- بهبود راندمان انرژی و کاهش هزینه‌های سوخت
- کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی و تطابق با استانداردهای بین‌المللی
- ارتقای ایمنی و کاهش خطر انفجار یا خاموشی ناگهانی مشعل
- امکان نگهداری پیش‌بینانه (Predictive Maintenance) بر اساس تحلیل داده‌های بلادرنگ
- دسترسی به داشبوردهای تحت وب و موبایل برای تصمیم‌گیری سریع
این سطح از مدیریت هوشمند باعث می‌شود مشعل‌ها نه‌تنها به‌عنوان مصرف‌کننده انرژی بلکه به‌عنوان منابع داده ارزشمند در بهینه‌سازی کل فرآیند پالایش عمل کنند.
اگر به دنبال پیاده‌سازی این سیستم در پروژه‌های صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.