El sistema FLUIMAC®
Patentado para la extracción, el enfriamiento y el manejo en seco de las cenizas de fondo de calderas de lecho fluidizado
Los mayores beneficios relacionados con el uso de calderas de lecho fluidizado en comparación con las calderas de carbón pulverizado han aumentado significativamente su empleo. Esto trajo como consecuencia la necesidad de mejorar no solo la tecnología de combustión sino también los sistemas auxiliares, incluido el sistema de extracción de las cenizas de fondo. Este último está llamado a garantizar la máxima fiabilidad en la extracción, el enfriamiento y transporte de materiales calientes y abrasivos de diferentes tamaños.
Basándose en la comprobada tecnología MAC® desarrollada para calderas de carbón pulverizado, Magaldi ha realizado el sistema FLUIMAC®.
Sistema en seco vs. sistemas tradicionales
A diferencia de los tradicionales sistemas en húmedo, responsables de un enorme consumo de agua, altos costos de mantenimiento, problemas ambientales y efectos negativos en el funcionamiento de la caldera, el sistema FLUIMAC® ofrece una operación fiable y sostenible a nivel económico y de medio ambiente, gracias a la combinación única del proceso de enfriamiento en seco y la fiable tecnología de transporte Superbelt®.
Ahorro de agua y de los costos relacionados
La adopción del sistema en seco implica un importante ahorro de agua, lo que se traduce en una ventaja económica. Al no ser necesario el uso de agua para el enfriamiento y transporte de las cenizas de fondo, se eliminan los sistemas de recirculación y tratamiento de agua y con ello los costos de gestión y mantenimiento relacionados.
Además, la falta de agua reduce los costos de mantenimiento derivados de la corrosión y la obstrucción a lo largo de las líneas de drenaje, reduce la demanda de energía gracias a la eliminación de las bombas de circulación de agua y crea un entorno de trabajo más limpio y seguro.
Aumento de la eficiencia de la caldera &
mitigación de la huella ambiental
A diferencia de los sistemas húmedos tradicionales, donde la temperatura del agua no aumenta lo suficiente para permitir la eficiente recuperación de energía, el FLUIMAC® destaca por su alto potencial de calor recuperable de las cenizas de fondo. El aire caliente que sale del FLUIMAC® puede ser enviado al conducto de aire secundario (SA) por medio de un ventilador especial, permitiendo una consecuente recuperación de calor a la caldera, o a un punto de vacío en el circuito de la caldera.
El aumento de la eficiencia de las calderas se traduce también en un menor consumo de carbón que, a su vez, reduce las emisiones de CO2 y mitiga la huella ambiental del proceso.
Ningún desgaste mecánico
La composición muy abrasiva de las cenizas somete a los sistemas tradicionales a un rápido desgaste mecánico.
Con el FLUIMAC®, en cambio, las cenizas son extraídas y transportadas por el transportador Superbelt®, diseñado para evitar la fricción entre cualquier parte móvil de la cinta y entre la cinta y el material transportado. Esto ayuda a mantener el desgaste en niveles insignificantes, tanto que la vida útil del transportador supera los 10 años.
Fiabilidad elevada
Además de las ventajas de la tecnología en seco frente a la en húmedo, el sistema FLUIMAC® ofrece beneficios adicionales derivados del uso del transportador Superbelt® aplicado al manejo de las cenizas de lecho fluidizado.
La cinta transportadora Superbelt® extrae las cenizas a través de un dispositivo de distribución especial ubicado debajo de la tubería de la caldera. La extracción y el transporte de las cenizas se realiza de forma continua gracias al diseño multienlace de la cinta que garantiza un perfecto funcionamiento, eliminando cualquier riesgo de parada inesperada.
Resistencia a altas temperaturas
En cuanto a la resistencia a las altas temperaturas, el método patentado de conectar las placas a la malla metálica permite que todos los elementos se expandan térmicamente en cualquier dirección, sin deformación permanente. El resultado es una capacidad de resistencia a las altas temperaturas muy superior a la de cualquier otro tipo de transportador.
Flexibilidad del combustible
Gracias a su diseño único, el Superbelt® también puede transportar grandes bloques de ceniza con total seguridad, lo que ofrece una ventaja competitiva clave, ya que permite una mayor flexibilidad de combustible. El lecho fluidizado es, de hecho, el sistema más adecuado para obtener una combustión eficiente y eco-compatible de diferentes combustibles sólidos. Sin embargo, la variación del combustible implica una variación en el tamaño de las partículas de ceniza, lo que puede afectar negativamente al sistema de extracción y transporte. A diferencia de los sistemas tradicionales, el FLUIMAC® permite transportar cenizas de varios tamaños de manera fiable, sin por lo tanto limitar la flexibilidad en el uso del combustible.
Enfriamiento adicional &
transporte hasta el punto del almacenamiento final
La configuración típica del sistema MAC® incluye el Magaldi Postcooler (Ecobelt®): un transportador secundario que enfría aún más las cenizas de fondo mientras las transporta al punto de almacenamiento final.
Completamente encerrado en una carcasa de acero mantenida bajo una ligera presión negativa, el Magaldi Postcooler está equipado con un sistema mecánico de autolimpieza. En la parte de retorno de la cinta, las placas retiran los finos del fondo de la carcasa y los arrastran al sector de retorno donde el Magaldi O-chain® -una cadena de limpieza encerrada en una carcasa independiente- los recarga en la cinta principal.
El postcooler Magaldi también puede instalarse con éxito aguas abajo de sistemas alternativos de enfriamiento y extracción de cenizas de lecho fluidizado (p. ej., enfriadores de tornillo).
Algunas historias de éxito
India
Transporte de cenizas de fondo de calderas de lecho fluidizado
Central eléctrica de carbón
El FLUIMAC® permitió superar los aspectos críticos planteados por los sistemas tradicionales de manejo de cenizas de lecho fluidizado.
El Cliente
Central termoeléctrica captive (2x300 TPH calderas de lecho fluidizado alimentadas con carbón/coque de petróleo).
El Reto
En 2015, la empresa de EPC seleccionó a Magaldi para suministrar 2 sistemas FLUIMAC® para el transporte en seco de las cenizas de fondo de calderas de lecho fluidizado.
La solución
Los extractores FLUIMAC® reciben la ceniza a alta temperatura de los tubos de escape y realizan:
- enfriamiento a través del aire ambiente que fluye hacia el sistema. No se requiere agua;
- transporte a las máquinas aguas abajo.
El sistema FLUIMAC® ha permitido superar los aspectos críticos que plantean los sistemas tradicionales de transporte de cenizas de calderas de lecho fluidizado, garantizando:
- ausencia de desgaste relacionado al rozamiento entre ceniza y banda (ningún movimiento relativo);
- ningún consumo de agua (el medio de enfriamiento es el aire ambiente);
- ningún riesgo de fallas repentinas;
- transporte cuidadoso de partículas de ceniza de diferentes tamaños;
- recuperación del calor sensible contenido en las cenizas.
Corea del Sur
Transporte de cenizas de fondo de calderas de lecho fluidizado
Central eléctrica de carbón
Los sistemas FLUIMAC® han contribuido a aumentar el rendimiento de la caldera, reducir el consumo de carbón y eliminar el uso de agua para enfriar las cenizas de fondo.
El Cliente
Central eléctrica de carbón con una capacidad total instalada de 680 MW.
El Reto
En 2007, la central fue objeto de en un proyecto de conversión para eliminar el uso de fuel oil en favor de modernas y ecológicas calderas de lecho fluidizado que queman carbón. La instalación de los sistemas FLUIMAC® fue una consecuencia natural de la elección de utilizar tecnologías de alta gama y bajo impacto ambiental.
Las dos nuevas unidades entraron en operación en 2011 (unidad 2) y en 2016 (unidad 1). La central se benefició de la posibilidad de utilizar carbones de baja calidad, reduciendo significativamente los costos del combustible y limitando las emisiones de gases de efecto invernadero o gases nocivos como el nitrógeno y los óxidos de azufre.
La solución
Para cada unidad, Magaldi ha proporcionado un sistema para transportar en seco las cenizas de fondo de los tubos de escape de la caldera a un silo de almacenamiento.
Debido a la diferencia entre la presión de funcionamiento de la caldera CFB y el FLUIMAC® colocado aguas abajo, es necesario mantener los dos sistemas separados, teniendo los tubos de escape de la caldera siempre llenos de ceniza y ajustando en continuo la velocidad de los extractores FLUIMAC® de acuerdo con la producción real.
La ceniza caliente que pasa a través de los tubos se distribuye uniformemente sobre los extractores FLUIMAC® y luego se descarga en el transportador Ecobelt® para su transporte hacia el elevador de cangilones que la deposita en el silo de almacenamiento.
Durante el transporte, la ceniza se enfría mediante un flujo de aire a contracorriente que los ventiladores introducen en el sistema FLUIMAC®.
Colocado aguas abajo de la tolva de descarga del Ecobelt® y aguas arriba del elevador de cangilones, el Contact Cooler® garantiza un enfriamiento eficiente gracias al contacto directo de la ceniza y del flujo de aire que entra en el sistema desde abajo. La circulación del aire de enfriamiento y su regulación continua, necesaria para obtener un enfriamiento efectivo de la ceniza y para maximizar la recuperación del calor, está garantizada a través de los ventiladores. También hay dos ciclones para reducir el contenido de polvo y evitar problemas de corrosión en los conductos del aire.
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