Il sistema MAP®
(Magaldi Ash Postcombustor)
Un sistema brevettato per potenziare e controllare il processo di post-combustione direttamente sul nastro
In caso di co-combustione (carbone + biomassa/CDR) o caldaie a polverino che bruciano combustibili solidi con difficoltà di frantumazione nei mulini (es. lignite, caldaie a carbone convertite al 100% a biomassa o CDR), il sistema MAP® offre la possibilità di continuare il processo di combustione direttamente sul nastro trasportatore.
Sistema a secco vs. sistemi ad umido
A differenza dei tradizionali sistemi di trattamento delle ceneri pesanti ad umido (WBAH), responsabili di un enorme consumo di acqua, presenza di particelle galleggianti e fini nel bagno d’acqua, elevati costi di manutenzione, problemi ambientali ed effetti negativi sul funzionamento della caldaia, il sistema MAP® 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, pompe, tubazioni e sistemi di trattamento delle acque vengono meno e con essi i relativi costi di gestione e manutenzione.
In base alle specifiche esigenze progettuali, è possibile utilizzare un flusso d'acqua minimo per ridurre la dispersione delle polveri nel punto di scarico. La portata dell'acqua può essere controllata e impostata durante il funzionamento.
Processo di post-combustione potenziato e controllato
Il principale vantaggio legato all'implementazione del sistema MAP® è l'aumento della conversione degli incombusti presenti nelle ceneri secche. Il sistema consegue i maggiori benefici allorquando la frazione di combustibile più grossolano (d > 1.0÷2.0 mm) non ha un tempo di permanenza in camera di combustione sufficientemente lungo da bruciare completamente.
A causa della pressione negativa della caldaia, l'aria ambiente entra nel casing dell'estrattore MAP® e circonda le particelle di cenere sul nastro trasportatore. La conversione degli incombusti è favorita anche dall'irradiazione della fiamma in camera di combustione attraverso la gola della caldaia.
La temperatura nel sistema è continuamente monitorata e il flusso di calore è regolato per tenere sotto controllo i parametri di processo e la concentrazione di O2.
Il contenuto residuo di incombusti nelle ceneri pesanti viene quindi ridotto al minimo, aumentandone il potenziale di vendita.
Aumento dell’efficienza della caldaia &
mitigazione dei rischi ambientali
Il sistema a secco MAP® consente, inoltre, un aumento dell'efficienza della caldaia.
Il raffreddamento delle ceneri inizia subito dopo la zona di post-combustione, sfruttando l'aggiunta di aria ambiente. Di conseguenza, i flussi d'aria di raffreddamento e post-combustione entrano nella gola della caldaia a una temperatura piuttosto elevata, recuperando una quantità significativa di energia sotto forma di calore sensibile delle ceneri, energia chimica dalla conversione degli incombusti e dall’irraggiamento attraverso la gola.
Il conseguente aumento dell'efficienza della caldaia porta a un minor consumo di combustibile che, a sua volta, riduce le emissioni di CO2 per un minore impatto ambientale.
Potenziale aumento della dimensione massima delle particelle di co-combustibile
Negli impianti che bruciano carbone e biomassa/CDR, la dimensione delle particelle di co-combustibile può influire negativamente sul processo di combustione poiché la frazione grossolana di biomassa/CDR tende a cadere incombusta nella tramoggia, aumentando sensibilmente la quantità di incombusti nelle ceneri pesanti.
In quanto integrato con la caldaia, il sistema MAP® riduce i vincoli sulle dimensioni del co-combustibile ed evita di stressare i mulini impiegati nella frantumazione del combustibile. La post-combustione sul nastro trasportatore rende, infatti, non più necessaria frantumazione di biomassa/CDR (processo costoso ed energivoro). Pertanto, il potenziale aumento della dimensione massima delle particelle del co-combustibile porta alla riduzione dei costi di capitale del sistema di screening e polverizzazione del co-combustibile.
Riduzione dei costi di smaltimento &
aumento del potenziale di vendita delle ceneri
L'implementazione del sistema MAP® riduce notevolmente i costi di smaltimento delle ceneri giacché l'assenza di acqua ne riduce significativamente il peso.
In alternativa al conferimento in discarica, le ceneri pesanti possono essere vendute all'industria del cemento poiché le sue caratteristiche (secche e con un basso contenuto di incombusti) le rendono più facilmente utilizzabili.
La tecnologia di trasporto Superbelt®
Oltre ai vantaggi della tecnologia a secco rispetto a quella ad umido, il sistema MAP® offre ulteriori benefici che derivano dall'uso del trasportatore Superbelt® applicato alla movimentazione delle ceneri:
- elevata affidabilità
- resistenza alle alte temperature
- resistenza agli urti
- usura minima
- ridotti consumi energetici
- manutenzione semplice e minima.
Alcune storie di successo
Romania
Post-combustione di ceneri pesanti ad elevato contenuto di incombusti (UBC)
Centrale termoelettrica a carbone
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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