Il sistema FLUIMAC®
Un sistema brevettato per l’estrazione, il raffreddamento e la movimentazione a secco delle ceneri pesanti da caldaie a letto fluido
I maggiori vantaggi legati all’uso di caldaie a letto fluido rispetto a quelle a polverino ne hanno accresciuto significativamente l’impiego nelle centrali a carbone di tutto il mondo. Ciò ha comportato la necessità di migliorare non solo la tecnologia di combustione ma anche i sistemi ausiliari, tra cui il sistema di estrazione delle ceneri. Quest’ultimo è chiamato ad assicurare la massima affidabilità nell’estrazione, raffreddamento e trasporto di materiali caldi ed abrasivi, di diverse pezzature.
Sulla base della comprovata tecnologia MAC® sviluppata per le caldaie a polverino, Magaldi ha realizzato il sistema FLUIMAC®.
Sistema a secco vs. sistemi tradizionali
A differenza dei tradizionali sistemi di trattamento delle ceneri pesanti ad umido, responsabili di un enorme consumo di acqua, elevati costi di manutenzione, problemi ambientali ed effetti negativi sul funzionamento della caldaia, il sistema FLUIMAC® offre un funzionamento affidabile e sostenibile sul piano ambientale ed economico, grazie alla combinazione unica del processo di raffreddamento a secco e dell'affidabile tecnologia di trasporto Superbelt®.
Risparmio di acqua e dei relativi costi
L'adozione del sistema a secco comporta un importante risparmio idrico, che si traduce in un vantaggio economico significativo. Poiché non è necessario l’utilizzo di acqua per il raffreddamento e il trasporto delle ceneri, i sistemi di ricircolo e trattamento dell'acqua vengono meno e con essi i relativi costi di gestione e manutenzione.
Inoltre, la assenza di acqua riduce i costi di manutenzione derivanti da corrosione e intasamento lungo le linee di scarico, riduce la richiesta di energia grazie all'eliminazione delle pompe di circolazione dell'acqua, e crea un ambiente di lavoro più pulito e sicuro.
Aumento dell’efficienza della caldaia &
mitigazione dell’impatto ambientale
A differenza dei tradizionali sistemi ad umido, in cui la temperatura dell'acqua non aumenta abbastanza da consentire il recupero dell'energia, il FLUIMAC® si distingue per un elevato potenziale di calore recuperabile dalle ceneri.
L'aria calda in uscita dal FLUIMAC® può essere inviata al condotto dell'aria secondaria (SA) tramite un apposito ventilatore, consentendo un conseguente recupero di calore alla caldaia, oppure ad un punto di depressione nel circuito della caldaia.
L'aumento dell'efficienza della caldaia si traduce anche in un minor consumo di carbone che, a sua volta, riduce le emissioni di CO2 per un minore impatto ambientale.
Nessuna usura meccanica
La composizione delle ceneri, molto abrasiva, assoggetta i sistemi tradizionali di estrazione e raffreddamento ad una rapida usura meccanica.
Con il sistema FLUIMAC®, invece, le ceneri vengono estratte e movimentate con il nastro trasportatore in acciaio Superbelt®, studiato per evitare l’attrito radente tra qualsiasi parte mobile del nastro e tra nastro e materiale trasportato. Questo aiuta a mantenere l'usura a livelli trascurabili, tanto che la vita utile del trasportatore supera di fatto i 10 anni.
Elevata affidabilità
Il sistema FLUIMAC® offre ulteriori vantaggi che derivano dall'uso della tecnologia Superbelt® applicata alla movimentazione a secco delle ceneri.
Il trasportatore a nastro Superbelt® estrae le ceneri dal letto fluido attraverso uno speciale dispositivo di distribuzione situato sotto il drain pipe della caldaia. Estrazione e movimentazione delle ceneri sono effettuate in continuo grazie al design multi-link del nastro che garantisce il perfetto funzionamento, eliminando ogni rischio di fermo improvviso.
Resistenza alle alte temperature
Per quanto riguarda la resistenza alle alte temperature, Il metodo brevettato di collegamento delle piastre alla rete metallica permette a tutti gli elementi di dilatarsi termicamente in ogni direzione, senza nessuna deformazione permanente. Il risultato è una capacità di resistenza alle alte temperature di gran lunga superiore a quella di un qualunque altro tipo di trasportatore.
Flessibilità nel tipo di combustibile
Grazie al suo design unico, il Superbelt® è, inoltre, in grado di trasportare anche grossi blocchi di cenere in totale sicurezza, offrendo un vantaggio competitivo chiave in quanto consente una maggiore flessibilità del combustibile. Il letto fluido è, infatti, il sistema più idoneo per ottenere un’efficiente ed eco-compatibile combustione di diversi combustibili solidi. Tuttavia, la variazione del combustibile implica una variazione delle dimensioni delle particelle di ceneri, che può influire negativamente sul sistema di estrazione e trasporto. A differenza dei sistemi tradizionali, il FLUIMAC® consente di trasportare in maniera affidabile ceneri di varie dimensioni, senza quindi limitare la flessibilità del combustibile.
Ulteriore raffreddamento &
trasporto al punto di stoccaggio finale
La configurazione tipica del sistema FLUIMAC® include il Magaldi Postcooler (Ecobelt®): un trasportatore secondario che raffredda ulteriormente le ceneri da letto fluido mentre le trasporta al punto di stoccaggio finale.
Completamente chiuso in un carter di acciaio mantenuto in leggera pressione negativa, il Postcooler Magaldi è dotato di un sistema meccanico di auto-pulizia, costituito da piastre di acciaio opportunamente sagomate e incernierate al nastro. Nella parte di ritorno del trasportatore, le piastre rimuovono i fini dal fondo del carter e li trascinano fino al settore di rinvio dove la O-chain® Magaldi - una catena di pulizia racchiusa in un carter indipendente - li ricarica sul nastro principale.
Alcune storie di successo
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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