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
Inde
Transport des cendres lourdes des chaudières à lit fluidisé
Centrale thermique à charbon
Le FLUIMAC® a permis de surmonter les aspects critiques posés par les systèmes traditionnels pour les chaudières à lit fluidisé.
Le Client
Centrale thermoelectrique captive (2x300 TPH chaudières à lit fluidisé alimentées au charbon/pétrole-coke).
Le Défi
En 2015, l'entreprise EPC sélectionne Magaldi pour la fourniture de 2 systèmes FLUIMAC® pour le transport à sec des cendres lourdes des chaudières à lit fluidisé.
La Solution
Les extracteurs FLUIMAC® reçoivent les cendres à haute température provenant des tuyaux d'échappement et assurent:
- Le refroidissement par air ambiant circulant dans le système. L'eau n'est pas nécessaire ;
- Le transport vers les machines en aval.
Le système FLUIMAC® a permis de surmonter les aspects critiques posés par les systèmes traditionnels de transport des cendres des chaudières à lit fluidisé, garantissant:
- Absence d'usure due au frottement entre la cendre et la bande (aucun mouvement relatif) ;
- Aucune consommation d'eau (le moyen de refroidissement est l'air ambiant) ;
- Aucun risque de défaillances soudaines ;
- Transport délicat des particules de cendre de différentes tailles ;
- Récupération de la chaleur sensible contenue dans les cendres.
Corée du Sud
Transport des cendres lourdes des chaudières à lit fluidisé
Centrale thermique à charbon
Les systèmes FLUIMAC® ont contribué à augmenter les performances de la chaudière, réduit la consommation de charbon et éliminé l'utilisation de l'eau pour le refroidissement des cendres lourdes.
Le Client
Centrale thermoelectrique à charbon avec une capacité installée totale de 680 MW.
Le Défi
En 2007, la centrale a été impliquée dans un projet de conversion visant à éliminer l'utilisation d'huile combustibles au profit d'installations plus modernes à charbon avec des chaudières à lit fluidisé. L'installation des systèmes FLUIMAC® a été une conséquence naturelle du choix d'adopter des technologies de pointe à faible impact environnemental. Les deux nouvelles unités ont commencé à fonctionner respectivement en 2011 (unité 2) et en 2016 (unité 1). La centrale a pu bénéficier de la possibilité d'utiliser des charbons de faible qualité, réduisant ainsi considérablement les coûts de carburant et limitant les émissions de gaz à effet de serre ou de gaz nuisibles tels que l'azote et les oxydes de soufre.
La Solution
Pour chaque unité, Magaldi a fourni un système pour transporter à sec les cendres lourdes des tuyaux d'échappement de la chaudière au silo de stockage.
En raison de la différence entre la pression de fonctionnement de la chaudière CFB et le FLUIMAC® en aval, il a été nécessaire de maintenir les deux systèmes séparés, tout en maintenant les tuyaux d'échappement de la chaudière toujours pleins de cendres et en ajustant en continu la vitesse des extracteurs FLUIMAC® en fonction de la production effective. La cendre chaude qui traverse les tuyaux d'échappement est distribuée uniformément sur les extracteurs FLUIMAC® et ensuite déchargée sur le convoyeur à bande Ecobelt® pour le transport ultérieur vers l'élévateur à godets qui la dépose dans le silo de stockage. Pendant le transport, la cendre est refroidie par un flux d'air en contre-courant, poussé dans le système FLUIMAC® par des ventilateurs. Le Contact Cooler®, situé en aval du goulot de décharge de l'Ecobelt® et en amont de l'élévateur à godets, assure un refroidissement efficace de la cendre en la mettant directement en contact avec le flux d'air frais entrant dans le système par le bas. La circulation de l'air de refroidissement et son réglage continu, nécessaires pour un refroidissement efficace de la cendre et pour maximiser la récupération de chaleur de la chaudière, sont garantis par les ventilateurs. Deux cyclones sont également présents pour réduire la teneur en poussière et éviter les problèmes de corrosion dans les conduits d'air.
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