Système FLUIMAC®
Un système breveté de convoyage à sec des cendres de lit provenant des chaudières FBC (combustion à lit fluidisé).
En raison de leurs avantages majeurs par rapport aux chaudières à charbon pulvérisé, les chaudières FBC ont connu une croissance rapide, tout comme leur capacité. Ces chaudières ne nécessitent pas seulement une technologie particulière mais également des systèmes auxiliaires améliorés.
Le système d’extraction des cendres de lit, qui doit être capable de retirer et de refroidir des matériaux chauds et abrasifs de différentes tailles, est l’un des éléments les plus critiques des systèmes auxiliaires des chaudières FBC.
Magaldi s’est appuyé sur sa technologie éprouvée pour les chaudières à charbon pulvérisé,la technologie MAC® pour développer son système FLUIMAC®.
Systèmes à sec par rapport aux systèmes traditionnels
Contrairement aux systèmes d’extraction des cendres de lit traditionnels qui consomment énormément d’eau, coûtent cher en maintenance, posent des problèmes écologiques et ont des effets négatifs sur le fonctionnement des chaudières, le système à sec FLUIMAC® garantit un fonctionnement fiable, rentable et respectueux de l’environnement en alliant à un processus de refroidissement à sec la fiabilité du convoyeur Superbelt®.
Économies d’eau et d’argent
Utiliser un système de convoyage à sec des cendres de lit 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 cendres se font sans eau, sa circulation et son traitement ne sont plus nécessaires. Tous les coûts associés disparaissent donc eux aussi.
L’absence d’eau réduit également les coûts de maintenance liés à la corrosion ou aux bourrages le long de la ligne de transport hydraulique tout en favorisant un environnement de travail plus propre et plus sûr.
Augmentation du rendement des chaudières et
atténuation des risques environnementaux
Contrairement aux systèmes humides traditionnels dans lesquels l’augmentation de la température de l’eau est généralement faible - ce qui empêche toute récupération rentable d’énergie - le FLUIMAC® se distingue par un potentiel élevé de récupération de chaleur à partir des cendres. L’air chaud peut être orienté vers le conduit d’air secondaire via un ventilateur dédié, ce qui permet une récupération de chaleur au niveau de la chaudière ou d’un point à pression négative dans son circuit.
L’augmentation du rendement des chaudières entraîne parallèlement une diminution de la consommation de charbon, ce qui réduit les émissions de CO2 et permet donc une bonne atténuation des risques environnementaux.
Aucune usure mécanique
En raison de la petite taille, de la dureté physique et des bords tranchants de leurs particules, les cendres de lit sont très abrasives. Les méthodes traditionnellement adoptées pour retirer et refroidir les cendres de lit chaudes des chaudières FBC entraînent une usure mécanique et par conséquent des coûts de maintenance élevés.
Le système FLUIMAC® permet au contraire d’extraire et de transporter les cendres à l’aide de (la bande métallique) Superbelt® spécialement conçue pour éviter les frictions dues au glissement entre les pièces mobiles de la bande et les matériaux transportés. Ce système garantit des niveaux d’usure négligeables, à tel point que la bande est prévue pour durer plus de 10 ans.
Haute fiabilité
Le système FLUIMAC® garantit également tous les avantages majeurs liés à l’utilisation de Superbelt® dans le convoyage à sec des cendres de lit.
Le convoyeur Superbelt® extrait en douceur les cendres de lit à l’aide d’un dispositif de distribution installé sous chaque tuyau d’évacuation et les transporte en continu tout en garantissant la plus grande fiabilité. La conception multi-liens de la bande maillée garantit un fonctionnement continu sans problèmes et évite les défaillances imprévues.
Résistance à haute température
En ce qui concerne la résistance aux hautes températures, la méthode brevetée d’assemblage des écailles à la bande maillée permet à tous les éléments de se dilater librement dans n’importe quelle direction sans provoquer de déformations permanentes. Le convoyeur résiste ainsi à des températures bien supérieures à celles de toutes les autres technologies concurrentes connues.
Flexibilité du combustible
Les chaudières FBC ont pour principal avantage de fonctionner avec une vaste gamme de combustibles. La différence de combustible se traduit cependant par un changement dans la taille des particules des cendres de lit, ce qui peut affecter considérablement leur système de convoyage.
Contrairement aux technologies concurrentes, grâce à la conception particulière de Superbelt®, l’extracteur FLUIMAC® peut transporter en toute sécurité des cendres de lit de différentes tailles, qu’elles contiennent ou pas de gros morceaux. Cette fonctionnalité donne au FLUIMAC® un avantage concurrentiel clé dans la mesure où elle permet une plus grande flexibilité dans le choix du combustible.
Refroidissement supplémentaire et
fiabilité du transport jusqu’au point de livraison final
La configuration type du système FLUIMAC® comprend le convoyeur Ecobelt® (post-refroidisseur de Magaldi), un convoyeur secondaire qui refroidit encore les cendres de lit tandis qu’il les transporte vers le point de livraison final.
Entièrement fermé dans une enveloppe en acier maintenue à pression légèrement négative, le post-refroidisseur de Magaldi est doté d’un système autonettoyant constitué de plaques en acier dûment profilées et articulées sur la bande. Dans la partie de retour de la bande, les plaques déplacent les fines vers l’arrière jusqu’à la section de queue où la Magaldi O-chain® - une chaîne de nettoyage enfermée dans une enveloppe indépendante - les recharge sur la bande principale.
Le post-refroidisseur Magaldi peut également être installé en aval d’autres types d’équipements d’extraction et de refroidissement des cendres de lit, comme les refroidisseurs à vis ou les refroidisseurs à tambour rotatif, etc.
Quelques projets réalisés
India
Trasporto ceneri pesanti da caldaie a letto fluido
Centrale termoelettrica a carbone
Il FLUIMAC® ha permesso di superare gli aspetti critici posti dai tradizionali sistemi per a letto fluido.
Il Cliente
Centrale termoelettrica captive (2x300 TPH caladaie a letto fluido alimentate a carbone/pet-coke).
La Sfida
Nel 2015, la società di EPC seleziona Magaldi per la fornitura di 2 sistemi FLUIMAC® systems per il trasporto a secco delle ceneri pesanti da caldaie a letto fluido.
La Soluzione
Gli estrattori FLUIMAC® ricevono la cenere ad alta temperatura dai tubi di scarico e realizzano:
- il raffreddamento attraverso aria ambiente che fluisce nel sistema. Non è richiesta acqua;
- il trasporto alle macchine a valle.
Il sistema FLUIMAC® ha permesso di superare gli aspetti critici posti dai tradizionali sistemi di trasporto della cenere da caldaie a letto fluido, garantendo:
- assenza di usura legata all'attrito tra cenere e nastro (nessun movemento relativo);
- nessun consumo di acqua (il mezzo di raffreddamento è aria ambiente);
- Nessun rischio di guasti improvvisi;
- Trasporto delicato di particelle di cenere di diverse dimensioni
- recupero del calore sensibile contenuto nelle ceneri.
Corea del Sud
Trasporto ceneri pesanti da caldaie a letto fluido
Centrale termoelettrica a carbone
I sistemi FLUIMAC® hanno contribuito ad aumentare le prestazioni della caldaia, ridotto il consumo di carbone ed eliminato l'utilizzo di acqua per il raffreddamento delle ceneri pesanti.
Il Cliente
Centrale termoelettrica a carbone con una potenza installata complessiva di 680 MW.
La Sfida
Nel 2007, la centrale è stata interessata da un progetto di conversione per eliminare l’utilizzo di olio combustibile in favore di più moderni impianti a carbone con caldaie a letto fluido. Quella di installare i sistemi FLUIMAC® è stata una naturale conseguenza della scelta di ricorrere a tecnologie top di gamma e a basso impatto ambientale.
Le due nuove unità sono entrate in funzione nel 2011 (unità 2) e nel 2016 (unità 1). La centrale ha potuto beneficiare della possibilità di utlizzare carboni di bassa qualità, riducendo notevolmente i costi del combustibile e limitando le emissioni di gas serra o gas dannosi come azoto e ossidi di zolfo.
La Soluzione
Per ogni unità, Magaldi ha fornito un sistema per trasportare a secco le ceneri pesanti dai tubi di scarico della caldaia al silo di stoccaggio.
A causa della differenza tra la pressione di esercizio della caldaia CFB ed il FLUIMAC® a valle, è stato necessario tenere i due sistemi separati, mantenendo i tubi di scarico della caldaia sempre pieni di cenere e regolando continuamente la velocità degli estrattori FLUIMAC® secondo la produzione effettiva.
La cenere calda che attraversa i tubi di scarico è distribuita uniformemente sugli estrattori FLUIMAC® e poi scaricata sul trasportatore a nastro Ecobelt® per il successivo trasporto verso l'elevatore a tazze che la deposita nel silo di stoccaggio.
Durante il trasporto, la cenere viene raffreddata da un flusso d'aria in controcorrente, spinta nel sistema FLUIMAC® da ventilatori. Il Contact Cooler®, posto a valle dello scivolo di scarico dell’Ecobelt® ed a monte dell'elevatore a tazze, assicura un efficace raffreddamento della cenere poiché porta a contatto diretto la cenere ed il flusso di aria fresca che entra nel sistema dal basso. La circolazione dell'aria di raffreddamento e la sua regolazione continua, necessaria per ottenere un raffreddamento efficace della cenere e massimizzare il recupero di calore alla caldaia, è garantita attraverso i ventilatori. Sono, inoltre, presenti due cicloni per ridurre il contenuto di polvere ed evitare problemi di corrosione ai condotti dell'aria.
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