Système de post-combustion des mâchefers secs

Système de post-combustion des mâchefers secs

Système MAP®
(Magaldi Ash Postcombustor)

Un système breveté permettant d’améliorer et de maîtriser le processus de post-combustion du carbone imbrûlé (UBC) sur le convoyeur à bande métallique

En cas de co-combustion (charbon + biomasse/combustible issu de déchets) ou de chaudières à charbon pulvérisé brûlant des combustibles solides difficiles à broyer (par exemple lignite, chaudières à charbon converties à 100% combustible issu de déchets ou biomasse), le système MAP® permet de poursuivre le processus de combustion des résidus imbrûlés sur la bande métallique.

Mâchefers secs par rapport aux mâchefers humides

Contrairement aux systèmes de convoyage de mâchefers humides traditionnels - qui consomment énormément d’eau, se caractérisent par des particules et des fines flottant dans le bain d’eau, coûtent cher en maintenance, posent des problèmes écologiques et ont des effets négatifs sur le fonctionnement des chaudières - le système MAC® garantit un fonctionnement fiable, rentable et respectueux de l’environnement en alliant à un processus de refroidissement à sec la fiabilité de la technologie de convoyage Superbelt®.

Économies d’eau et d’argent

Utiliser un système de convoyage de mâchefers secs permet de faire beaucoup d’économies en eau et en coûts d’exploitation et de maintenance. Étant donné que le refroidissement et le convoyage des mâchefers se font sans eau, les pompes, les tuyauteries et les systèmes de traitement des eaux ne sont plus nécessaires. Tous les coûts associés disparaissent donc eux aussi.
En fonction des besoins spécifiques des projets, il est possible d’utiliser un débit d’eau minimal pour réduire la dispersion des poussières au point de déchargement. Il est possible de contrôler et de régler le débit d’eau pendant le fonctionnement.

Post-combustion contrôlée et améliorée

Le principal avantage de la mise en œuvre du système MAP® réside dans la meilleure oxydation du carbone imbrûlé (UBC) des mâchefers secs. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le temps de séjour dans la chambre de combustion du combustible le plus grossier (d > 1,0÷2,0 mm) n’est pas assez long pour qu’il brûle complètement.
En raison de la pression négative du four, l’air ambiant pénètre dans l’enveloppe de l’extracteur MAP® et entoure les particules de cendres sur le convoyeur. L’oxydation du carbone imbrûlé est également entretenue et favorisée par le rayonnement de la flamme à travers l’ouvreau de la chaudière.
La température à l’intérieur du système est constamment surveillée et le débit chaud est régulé de manière à garder sous contrôle les paramètres du processus ainsi que la concentration en O2.
La teneur résiduelle en carbone imbrûlé des mâchefers est ainsi réduite au minimum, ce qui augmente leur potentiel de vente ou facilite leur élimination.

Augmentation du rendement des chaudières et
atténuation des risques environnementaux

Le système de convoyage de mâchefers secs MAP® permet d’augmenter considérablement le rendement des chaudières.
Le refroidissement des mâchefers commence juste après la zone de post-combustion par ajout d’air ambiant. Les flux d’air de refroidissement et de post-combustion pénètrent ainsi dans l’ouvreau de la chaudière à une température assez élevée et récupèrent une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur sensible des cendres, d’énergie chimique des cendres issue des particules imbrûlées et de flux de rayonnement de la chaudière à travers l’ouvreau.
L’augmentation de rendement de la chaudière qui en résulte entraîne une diminution de la consommation de combustible, ce qui permet ainsi de réduire les émissions de CO2 tout en assurant une bonne atténuation des risques environnementaux.

Augmentation potentielle de la taille maximale des particules de co-combustible

Dans les centrales fonctionnant en co-combustion, la taille des particules d’alimentation en co-combustible peut avoir des effets négatifs sur le processus de combustion dans la mesure où les particules grossières de biomasse/combustible issu de déchets ont tendance à tomber des points d’alimentation en même temps que les mâchefers, augmentant ainsi les niveaux de carbone dans les cendres.
Dans la mesure où il est intégré à la chaudière, le système MAP® permet de réduire les restrictions relatives à la distribution de la taille du co-combustible et aux conditions de mélange. La post-combustion sur la bande du convoyeur rend inutile le broyage de la biomasse/du combustible issu de déchets, un processus à la fois coûteux et énergivore. L’augmentation potentielle de la taille maximale des particules de co-combustible réduit ainsi les coûts d’investissement nécessaires à la mise en place d’un système de criblage et de pulvérisation du co-combustible.

Réduction des coûts d’élimination,
augmentation de la valeur marchande des mâchefers

La mise en œuvre du système de convoyage de mâchefers secs MAP® réduit considérablement les coûts associés à l’élimination des cendres. L’absence d’eau fait aussi diminuer les frais de mise en décharge étant donné que les cendres pèsent beaucoup moins lourd.
Et plutôt que d’éliminer les mâchefers, il est possible de les transformer en sous-produits rentables en les broyant et en les vendant à des cimenteries vues que leurs caractéristiques (ils sont secs et à faible teneur en imbrûlés) augmentent leur commerciabilité.

Technologie de convoyage Superbelt®

En plus de garantir les avantages qui distinguent les systèmes secs des systèmes humides, le système MAR® doté de Superbelt® offre tous les atouts de ce convoyeur en matière de transport de cendres sèches, notamment :

  • haute fiabilité
  • résistance aux hautes températures
  • haute résistance aux chocs
  • usure négligeable et aucun problème de déchirures
  • faible consommation énergétique
  • maintenance simple et minimale.
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Quelques projets réalisés

Romania

Post-combustione di ceneri pesanti ad elevato contenuto di incombusti (UBC)

Centrale termoelettrica a carbone

Post-combustione di ceneri pesanti ad elevato contenuto di incombusti (UBC)

Il sistema MAP® ha consentito di ridurre il contenuto di incombusti di una quantità compresa tra il 15 e il 40%. Questo ha aumentato l'efficienza della caldaia del 2÷4% (a seconda delle condizioni operative) e ha comportato una significativa riduzione delle emissioni di CO2.

Il Cliente
Centrale termoelettrica a lignite (3x315 MWe)

La Sfida
Spinto dalla necessità di ammodernare la centrale, nel 2006 il Cliente decide di investire nella sostituzione del sistema di movimentazione delle ceneri pesanti dell'Unità 7 e firma un contratto con GE Power Romania per la fornitura chiavi in ​​mano del suddetto sistema. Il trasportatore a catena sommerso (SCC) esistente era, infatti, soggetto a frequenti rotture, causa di costosi arresti della caldaia. 

La Soluzione
A seguito della conversione del sistema da umido a secco grazie al sistama MAP®, la centrale ha registrato un aumento dell'efficenza della caldaia (2+%), una significativa riduzione dei consumi di combustibile per effetto della post-combustione, e l'eliminazione del metano come combustibile ausiliario per un processo di combustione stabile.

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