Alors que de nouvelles centrales électriques au charbon sont mises en service pour répondre à la demande croissante d’électricité aux États-Unis et dans le monde, il devient de plus en plus nécessaire de nettoyer les émissions des centrales afin de respecter les réglementations sur la qualité de l’air. Des pompes et des vannes spéciales aident à faire fonctionner efficacement ces épurateurs et à gérer la boue abrasive utilisée dans la désulfuration des gaz de combustion (>Groupe de discussion) processus.
Avec toutes les avancées technologiques dans le développement de nouvelles sources d’énergie au cours du siècle dernier, une chose qui n’a pas beaucoup changé est notre dépendance aux combustibles fossiles, en particulier le charbon, pour produire de l’électricité. Aux États-Unis, plus de la moitié de l’électricité provient du charbon. L'un des résultats de la combustion du charbon dans les centrales électriques est la libération de dioxyde de soufre (SO 2 ).
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Pompe TL FGD
Avec environ 140 nouvelles centrales électriques au charbon en projet rien qu'aux États-Unis, les préoccupations concernant le respect des réglementations sur la qualité de l'air ici et dans le monde ouvrent la voie aux centrales électriques nouvelles et existantes - équipées de systèmes avancés de « nettoyage » des émissions. Le SO2 est désormais éliminé des gaz de combustion par diverses méthodes communément appelées désulfuration des gaz de combustion (FGD). Selon l'Energy Information Administration, qui fournit des statistiques énergétiques au gouvernement américain, les services publics devraient augmenter leurs installations FGD à 141 gigawatts de capacité pour se conformer aux initiatives étatiques ou fédérales.
Les systèmes FGD peuvent utiliser des processus secs ou humides. Le processus FGD humide le plus courant utilise une solution de lavage (généralement une boue calcaire) pour absorber le SO2 du flux de gaz résiduaires. Le processus FGD par voie humide éliminera plus de 90 % du SO2 présent dans les gaz de combustion et les particules. Au cours d'une simple réaction chimique, le calcaire contenu dans la boue est converti en sulfite de calcium lorsque la boue calcaire réagit avec les gaz de combustion dans l'absorbeur. Dans de nombreuses unités FGD, l'air est soufflé dans une partie de l'absorbeur et oxyde le sulfite de calcium en sulfate de calcium, qui peut ensuite être facilement filtré et déshydraté pour former un matériau plus sec et plus stable qui peut être éliminé dans les décharges ou potentiellement vendu comme un produit pour fabriquer du ciment, des plaques de plâtre ou comme additif pour engrais.
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Pompe à lisier
Étant donné que ces boues calcaires doivent circuler efficacement à travers un processus industriel complexe, il est essentiel de sélectionner les pompes et les vannes appropriées, en tenant compte de leur coût total de cycle de vie et de leur maintenance.
Le processus FGD commence lorsque la charge calcaire (roche) est réduite en taille en la concassant dans un broyeur à boulets, puis mélangée à de l'eau dans un réservoir d'alimentation en lisier. Le lisier (environ 90 % d’eau) est ensuite pompé dans le bassin d’absorption. Étant donné que la consistance de la boue calcaire a tendance à changer, des conditions d'aspiration peuvent se produire, ce qui peut entraîner une cavitation et une défaillance de la pompe.
Une solution de pompe typique pour cette application consiste à installer une pompe à boues en carbure pour résister à ces types de conditions. Les pompes en métal cimenté doivent être fabriquées pour résister aux boues abrasives les plus sévères et sont également conçues pour être très faciles à entretenir et sûres. Les cadres et arbres de roulements robustes, les sections de paroi très épaisses et les pièces d'usure facilement remplaçables sont essentiels à l'ingénierie de la pompe. Les considérations relatives au coût total du cycle de vie sont essentielles lors de la spécification de pompes destinées à des conditions de fonctionnement sévères telles que le service FGD. Les pompes en alliage à haute teneur en chrome sont idéales en raison du pH corrosif du lisier.
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Pompe à lisier
La boue doit être pompée du réservoir de l'absorbeur jusqu'au sommet de la tour de pulvérisation, où elle est pulvérisée vers le bas sous la forme d'un fin brouillard qui réagit avec les gaz de combustion qui se déplacent vers le haut. Étant donné que les volumes de pompage varient généralement de 16 000 à 20 000 gallons de lisier par minute avec des hauteurs d'eau comprises entre 65 et 110 pieds, recouverts de caoutchouc >pompes à lisier sont la meilleure solution de pompage. Encore une fois, pour répondre aux considérations de coût du cycle de vie, les pompes doivent être équipées de roues de grand diamètre pour des vitesses de fonctionnement plus faibles et une durée de vie plus longue, ainsi que de revêtements en caoutchouc remplaçables sur site pour un entretien rapide. Dans une centrale électrique au charbon typique, deux à cinq pompes seront utilisées dans chaque tour de pulvérisation.
Étant donné que le lisier est collecté au bas de la tour, des pompes supplémentaires doublées de caoutchouc sont nécessaires pour transporter le lisier vers les réservoirs de stockage, les bassins de résidus, les installations de traitement des déchets ou les filtres-presses. En fonction du type de procédé FGD, d'autres modèles de pompes sont disponibles pour les applications d'évacuation des boues, de récupération par pré-épurateur et de puisard d'huile.
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