Chaudière à vapeur à lit fluidisé

Spécifications techniques:

Principe de travail des chaudières à lit fluidisé

Le principe de travail d’une chaudière à vapeur à lit fluidisé est essentiellement une méthode de combustion avancée utilisée pour brûler des particules de combustible solide en suspension dans une chambre. Pour fournir l’oxygène nécessaire à la combustion, des jets d’air sont soufflés dans le lit, ce qui permet à d’autres particules comme le sable et le calcaire de passer par le lit fluidisé bouillonnant. Cela permet un mélange rapide et complet de gaz et de solides, un transfert de chaleur rapide dans le lit et des réactions chimiques.Les chaudières à lit fluidisé peuvent brûler divers combustibles solides de faible qualité tels que le charbon, le bois et la biomasse avec un rendement élevé, sans exiger une préparation coûteuse de combustible comme la pulvérisation du charbon. En outre, les versions de nouvelle génération de ces chaudières sont plus petites que les fours conventionnels équivalents, offrant ainsi des avantages significatifs en termes de coûts et de flexibilité. Ils réduisent la quantité de soufre rejetée sous forme d’émissions de SO2. La chaux ajoutée pendant la combustion permet une précipitation de sulfate. Par conséquent, un transfert de chaleur plus efficace se produit dans les tubes d’eau qui captent l’énergie thermique. La chaleur libérée entre en contact direct avec les tubes et transfère la chaleur par conduction. Ce processus améliore considérablement l’efficacité globale.

Quels sont les avantages?

La chaux précipite le sulfate pendant la combustion, assurant ainsi un transfert de chaleur plus efficace vers les tubes d’eau qui captent l’énergie thermique. Le précipité chauffé entre en contact direct avec les tubes, transférant la chaleur par conduction et augmentant l’efficacité globale. Ce système contribue à réduire les émissions de NO2 en permettant la combustion à des températures plus basses dans les centrales au charbon. Toutefois, la combustion à basse température peut également entraîner une augmentation des émissions d’hydrocarbures.Les chaudières à lit fluidisé commercial fonctionnent avec une grande efficacité, ont des coûts moins élevés que les chaudières classiques d’aujourd’hui et fournissent de faibles émissions de SO2 et de NO2. Ce qui en fait l’un des plus populaires Chaudières à vapeur.

Quels sont les inconvénients?

Cependant, il y a des inconvénients tels que l’usure des tubes à l’intérieur de la chaudière, une répartition inégale de la température causée par les blocages aux entrées d’air du lit, et de longs temps de démarrage qui peuvent atteindre 48 heures dans certains cas.

• Un système de chaudière à lit fluidisé a une température de combustion inférieure à 750 °C, tandis qu’une chaudière ordinaire fonctionne à 850 °C.
• Le processus de frittage est faible dans une chaudière à vapeur avec un lit fluidisé (fusion de liquide).
• Réduction de la production de NO2 due à une température plus basse.
• Moins de SO2 parce qu’il est capturé par le calcaire.
• Plus grande efficacité de combustion grâce au transfert de chaleur 10 fois plus important que les autres processus de combustion dus à la combustion de particules.
• Moins d’espace est nécessaire pour une chaudière à vapeur à lit fluidisé en raison du coefficient de transfert de chaleur convectif élevé.
• La combustion isotherme du lit peut se produire puisque la température demeure constante dans le lit libre et actif.

Types de chaudières à vapeur à lit fluidisé

Les experts classent les chaudières à vapeur à lit fluidisé en deux groupes principaux : les systèmes atmosphériques et les systèmes sous pression. Les systèmes sous pression sont également divisés en deux sous-groupes plus petits : les chaudières à lit fluidisé bouillant et circulant.

Chaudière à lit fluidisé atmosphérique

Les chaudières à vapeur à lit fluidisé dans l’atmosphère utilisent du calcaire ou de la dolomite pour lier le soufre produit par la combustion du charbon. Les jets d’air suspendent le charbon et l’sorbent pendant la combustion, rendant le mélange fluide. Ce mélange forme une suspension fluide de particules rouges chaudes. Ce système rend le processus de combustion à la fois efficace et contrôlable. Tous les processus se produisent sous pression atmosphérique.

Chaudière à lit fluidisé sous pression

Les chaudières à lit fluidisé sous pression suspendent le charbon et l’sorbant avec les jets d’air en les mélangeant. Le système fonctionne sous haute pression, produisant un flux de gaz chaud et dense. Ce gaz conduit directement la turbine à gaz. Le lit fluidisé génère une grande quantité de chaleur pendant la combustion. La chaleur produite déclenche la production de vapeur dans la conduite de vapeur. La vapeur est dirigée vers la turbine et utilisée pour la production d’électricité. Ce système offre une grande efficacité dans les structures à cycle combiné.

Chaudière à lit fluidisé sous pression avancée

Nouveau -la génération de chaudières à lit fluidisé sous pression augmente la température d’inflammation avec le gaz naturel. Le système utilise le gaz naturel, qui est plus cher que le charbon, comme combustible de soutien. Dans les systèmes de deuxième génération, le charbon passe par un carboniseur sous pression pour la gazéification. La chaudière brûle directement du charbon pour produire de la vapeur et de l’air de combustion thermique. Le gaz combustible du carboniseur brûle dans le compresseur de remplissage, ce qui le porte à une température adaptée à la turbine.Les gaz d’échappement de la turbine sont réutilisés dans la production de vapeur pour la récupération d’énergie.

Cette technologie accroît l’efficacité des systèmes à cycle combiné. Les ingénieurs définissent cette structure comme un système de circulation avancé. Ces systèmes ne fonctionnent qu’avec du charbon. Le processus de gazéification comprend un réacteur pressurisé qui alimente la turbine en gaz de synthèse. Les gaz d’échappement de turbine fournissent de l’air de combustion pour le charbon brûlé dans le lit fluidisé.