Man mano che nuove centrali elettriche a carbone entrano in funzione per soddisfare la crescente domanda di elettricità negli Stati Uniti e in tutto il mondo, c’è una crescente necessità di pulire le emissioni degli impianti per soddisfare le normative sull’aria pulita. Pompe e valvole speciali aiutano a far funzionare in modo efficiente questi scrubber e a gestire i fanghi abrasivi utilizzati nella desolforazione dei gas di scarico (>FGD) processi.

Con tutti i progressi tecnologici nello sviluppo di nuove fonti energetiche nel corso dell’ultimo secolo, una cosa che non è cambiata molto è la nostra dipendenza dai combustibili fossili, in particolare dal carbone, per generare elettricità. Più della metà dell’elettricità negli Stati Uniti proviene dal carbone. Uno dei risultati della combustione del carbone nelle centrali elettriche è il rilascio di anidride solforosa (SO 2 ).

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Pompa TL FGD

Con circa 140 nuove centrali elettriche a carbone in cantiere solo negli Stati Uniti, le preoccupazioni sul rispetto delle normative sull’aria pulita qui e in tutto il mondo stanno aprendo la strada a centrali elettriche nuove ed esistenti, dotate di sistemi avanzati di “scrubbing” delle emissioni. La SO2 viene ora rimossa dai gas di combustione mediante una varietà di metodi comunemente noti come desolforazione dei gas di combustione (FGD). Secondo l’Energy Information Administration, che fornisce statistiche energetiche al governo degli Stati Uniti, si prevede che i servizi pubblici aumenteranno le loro strutture FGD a 141 gigawatt di capacità per conformarsi alle iniziative statali o federali.

I sistemi FGD possono utilizzare processi a secco o a umido. Il processo FGD a umido più comune utilizza una soluzione di lavaggio (solitamente un impasto di calcare) per assorbire SO2 dal flusso di gas di scarico. Il processo FGD a umido rimuoverà oltre il 90% della SO2 presente nei gas di combustione e nel particolato. In una semplice reazione chimica, il calcare presente nel liquame viene convertito in solfito di calcio quando il liquame calcareo reagisce con i gas di scarico nell'assorbitore. In molte unità FGD, l'aria viene soffiata in una porzione dell'assorbitore e ossida il solfito di calcio in solfato di calcio, che può quindi essere facilmente filtrato e disidratato per formare un materiale più secco e più stabile che può essere smaltito in discarica o potenzialmente venduto come un prodotto per la produzione di cemento, pannelli di cartongesso o come additivo per fertilizzanti.

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Pompa per liquami

Selezione della pompa per FGD

Poiché questo liquame calcareo deve muoversi in modo efficiente attraverso un processo industriale complesso, selezionare le pompe e le valvole giuste, tenendo conto del costo totale del ciclo di vita e della manutenzione, è fondamentale.

Il processo FGD inizia quando il calcare alimentato (roccia) viene ridotto di dimensioni mediante frantumazione in un mulino a sfere e quindi miscelato con acqua in un serbatoio di alimentazione del liquame. Il liquame (circa il 90% di acqua) viene quindi pompato nel serbatoio di assorbimento. Poiché la consistenza del liquame calcareo tende a cambiare, si possono verificare condizioni di aspirazione che possono portare alla cavitazione e al guasto della pompa.

Una tipica soluzione di pompa per questa applicazione consiste nell'installare una pompa per liquami in carburo per resistere a questo tipo di condizioni. Le pompe in metallo cementato devono essere prodotte per resistere al servizio con liquami abrasivi più severi e sono inoltre progettate per essere di facile manutenzione e sicure. Fondamentali per la progettazione della pompa sono i telai dei cuscinetti e gli alberi per carichi pesanti, le sezioni delle pareti molto spesse e le parti soggette ad usura facilmente sostituibili. Le considerazioni sul costo totale del ciclo di vita sono fondamentali quando si specificano pompe per condizioni operative severe come il servizio FGD. Le pompe in leghe ad alto contenuto di cromo sono ideali a causa del pH corrosivo del liquame.

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Pompa per liquami

Il liquame deve essere pompato dal serbatoio di assorbimento alla parte superiore della torre di spruzzatura, dove viene spruzzato verso il basso sotto forma di nebbia sottile che reagisce con i gas di scarico che si muovono verso l'alto. Poiché i volumi di pompaggio variano tipicamente da 16.000 a 20.000 galloni di liquame al minuto con prevalenze comprese tra 65 e 110 piedi, rivestimento in gomma >pompe per liquami sono la migliore soluzione di pompaggio. Ancora una volta, per soddisfare le considerazioni sui costi del ciclo di vita, le pompe dovrebbero essere dotate di giranti di grande diametro per velocità operative inferiori e maggiore durata, e con rivestimenti in gomma sostituibili sul campo per una rapida manutenzione. In una tipica centrale elettrica a carbone, verranno utilizzate da due a cinque pompe in ciascuna torre di spruzzatura.

Poiché il liquame viene raccolto sul fondo della torre, sono necessarie ulteriori pompe rivestite in gomma per trasportare il liquame ai serbatoi di stoccaggio, ai bacini di decantazione, agli impianti di trattamento dei rifiuti o alle filtropresse. A seconda del tipo di processo FGD, sono disponibili altri modelli di pompe per lo scarico dei liquami, il recupero del pre-scrubber e le applicazioni con coppa dell'olio.

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