Les réchauffeurs de gaz à gaz et les préchauffeurs d'air récupèrent la chaleur qui serait autrement gaspillée, jouant un rôle essentiel dans l'amélioration de l'efficacité énergétique dans une gamme de processus industriels.
Howden est à l’avant-garde de l’amélioration de l’efficacité dans les centrales électriques à chaudière et les industries avec éléments chauffants à feu depuis l’émergence de la technologie il y a plus de cent ans. Dès les années 1930, le réchauffeur a été appliqué aux systèmes FGD et depuis lors aux systèmes SCR pour optimiser les contrôles des émissions.
Les préchauffeurs d’air régénératifs extraient la chaleur résiduelle du gaz d’échappement lorsqu’il quitte le four et transfère cette énergie à l’air d’admission utilisé dans le four pour fournir l’oxygène nécessaire au déclenchement du carburant.
Alors que le préchauffeur tourne lentement à environ 1-2 tr/min, les éléments de transfert de chaleur métalliques fins absorbent la chaleur du flux de gaz chaud et la transfèrent au flux d’air froid entrant.
Objectif : augmenter l’efficacité de la chaudière, du four ou du chauffage à combustible de 10-15 %.
Processus typiques pris en charge
Le dioxyde de soufre est un gaz acide nocif émis dans le cadre de la combustion de carburant fossile. Alors que la technologie de désulfuration des gaz de combustion (FGD) a été introduite pour contrôler les émissions en frottant le gaz, le réchauffeur rotatif a trouvé une autre application utile.
De nombreux systèmes FGD sont conçus avec des réchauffeurs de gaz (GGH) pour réduire la température du gaz de combustion avant l'absorbeur et réchauffer le gaz traité en produisant une pile « sèche ». Une flottabilité suffisante du panache est ainsi garantie, empêchant les concentrations de SO2 au niveau du sol de dépasser les limites spécifiées.
Le GGH réduit la consommation d'eau dans l'absorbeur et élimine la décharge de liquide de l'empilement. Il évite également les coûts élevés de rénovation des cheminées et les problèmes d’entretien causés par la corrosion acide et l’obstruction des canalisations.
Les réchauffeurs de gaz/gaz régénératifs récupèrent l'énergie du gaz non traité lorsqu'il pénètre dans l'épurateur FGD en absorbant la chaleur résiduelle dans les éléments de transfert de chaleur métalliques fins. Les éléments tournent généralement à environ 0,5-1 tr/min pour transférer la chaleur au gaz traité envoyé à la pile.
Objectif : pour faciliter le processus de traitement par SOX et réduire les coûts en réchauffant le gaz traité au niveau de flottabilité requis.
Processus typiques pris en charge
L'oxyde nitrique est un gaz nocif émis dans le cadre de la combustion de carburants fossiles. Alors que la technologie de réduction catalytique sélective (SCR) a été introduite pour contrôler les émissions, l’élément chauffant rotatif a trouvé une autre application précieuse.
Dans certaines usines, où le thyristor SCR ne peut pas être installé sur l'économiseur, l'agencement SCR à faible poussière (ou extrémité arrière) est utilisé pour réduire les émissions NO x.
Les réchauffeurs de gaz/gaz régénératifs (GGH) récupèrent l'énergie du gaz traité lorsqu'il quitte le thyristor SCR en absorbant la chaleur résiduelle dans les éléments de transfert de chaleur métalliques fins. Dans cette application, les éléments chauffants tournent entre 0,6-1 tr/min pour transférer la chaleur vers l’alimentation en gaz non traité, réduisant ainsi le niveau de chauffage supplémentaire nécessaire pour atteindre la température de réaction.
Objectif : augmenter l’efficacité du système d’émissions NO X en réduisant le chauffage supplémentaire nécessaire pour atteindre la température de réaction pour l’élimination du NO X (≈ 250 - 330o C).
Processus typiques pris en charge
Alors que l’industrie s’oriente vers le captage et le stockage du carbone, la technologie de chauffage rotatif est intégrée dans le développement de solutions.
Les usines de captage du carbone après combustion (PCC) peuvent être développées dans le cadre d’une nouvelle centrale électrique ou modernisées. Elles capturent le dioxyde de carbone (CO2) dans le gaz de combustion pour une utilisation en tant que produit ou stockage dans des installations de stockage géologique souterrain permanent.
L’élément chauffant pour ce processus est similaire à l’élément chauffant de gaz à gaz (GGH) avec des températures similaires au processus FGD. L’élément chauffant combine le refroidissement du gaz de combustion avant l’usine FGD et le réchauffage du gaz traité après l’usine de captage du carbone pour l’échappement vers la cheminée.
Objectif : pour abaisser la température du gaz non traité avant l'usine de captage et l'utiliser pour réchauffer le gaz traité afin de réduire la visibilité du panache et avoir une flottabilité suffisante pour sortir de la cheminée.
Produits applicables
De nombreux procédés industriels impliquent un allumage à haute température. Ces processus consomment beaucoup d’énergie et tout moyen de réduire les exigences peut donc permettre de réaliser des économies d’exploitation substantielles.
La solution de Howden provient de notre marque Rothemühle et de leur élément chauffant DREBS. Il s’agit d’un système de brûleur à régénérateur rotatif, dans lequel l’élément chauffant absorbe l’énergie des gaz d’échappement à haute température sur les surfaces chauffantes en céramique, qui tournent ensuite pour transférer la chaleur dans le flux d’air.
Par rapport aux récupérateurs conventionnels, le DREBS peut être utilisé pour des températures nettement plus élevées allant jusqu’à 1200oC. En raison de l’efficacité thermique élevée de > 85 %, les économies d’énergie peuvent être doublées par rapport aux récupérateurs conventionnels.
Objectif : pour augmenter l'efficacité des brûleurs et des sèche-linge jusqu'à 100 % par rapport aux récupérateurs conventionnels.
Applications typiques
Les préchauffeurs d’air régénératifs extraient la chaleur résiduelle du gaz d’échappement lorsqu’il quitte le four et transfère cette énergie à l’air d’admission utilisé dans le four pour fournir l’oxygène nécessaire au déclenchement du carburant.
Alors que le préchauffeur tourne lentement à environ 1-2 tr/min, les éléments de transfert de chaleur métalliques fins absorbent la chaleur du flux de gaz chaud et la transfèrent au flux d’air froid entrant.
Objectif : augmenter l’efficacité de la chaudière, du four ou du chauffage à combustible de 10-15 %.
Processus typiques pris en charge
Le dioxyde de soufre est un gaz acide nocif émis dans le cadre de la combustion de carburant fossile. Alors que la technologie de désulfuration des gaz de combustion (FGD) a été introduite pour contrôler les émissions en frottant le gaz, le réchauffeur rotatif a trouvé une autre application utile.
De nombreux systèmes FGD sont conçus avec des réchauffeurs de gaz (GGH) pour réduire la température du gaz de combustion avant l'absorbeur et réchauffer le gaz traité en produisant une pile « sèche ». Une flottabilité suffisante du panache est ainsi garantie, empêchant les concentrations de SO2 au niveau du sol de dépasser les limites spécifiées.
Le GGH réduit la consommation d'eau dans l'absorbeur et élimine la décharge de liquide de l'empilement. Il évite également les coûts élevés de rénovation des cheminées et les problèmes d’entretien causés par la corrosion acide et l’obstruction des canalisations.
Les réchauffeurs de gaz/gaz régénératifs récupèrent l'énergie du gaz non traité lorsqu'il pénètre dans l'épurateur FGD en absorbant la chaleur résiduelle dans les éléments de transfert de chaleur métalliques fins. Les éléments tournent généralement à environ 0,5-1 tr/min pour transférer la chaleur au gaz traité envoyé à la pile.
Objectif : pour faciliter le processus de traitement par SOX et réduire les coûts en réchauffant le gaz traité au niveau de flottabilité requis.
Processus typiques pris en charge
L'oxyde nitrique est un gaz nocif émis dans le cadre de la combustion de carburants fossiles. Alors que la technologie de réduction catalytique sélective (SCR) a été introduite pour contrôler les émissions, l’élément chauffant rotatif a trouvé une autre application précieuse.
Dans certaines usines, où le thyristor SCR ne peut pas être installé sur l'économiseur, l'agencement SCR à faible poussière (ou extrémité arrière) est utilisé pour réduire les émissions NO x.
Les réchauffeurs de gaz/gaz régénératifs (GGH) récupèrent l'énergie du gaz traité lorsqu'il quitte le thyristor SCR en absorbant la chaleur résiduelle dans les éléments de transfert de chaleur métalliques fins. Dans cette application, les éléments chauffants tournent entre 0,6-1 tr/min pour transférer la chaleur vers l’alimentation en gaz non traité, réduisant ainsi le niveau de chauffage supplémentaire nécessaire pour atteindre la température de réaction.
Objectif : augmenter l’efficacité du système d’émissions NO X en réduisant le chauffage supplémentaire nécessaire pour atteindre la température de réaction pour l’élimination du NO X (≈ 250 - 330o C).
Processus typiques pris en charge
Alors que l’industrie s’oriente vers le captage et le stockage du carbone, la technologie de chauffage rotatif est intégrée dans le développement de solutions.
Les usines de captage du carbone après combustion (PCC) peuvent être développées dans le cadre d’une nouvelle centrale électrique ou modernisées. Elles capturent le dioxyde de carbone (CO2) dans le gaz de combustion pour une utilisation en tant que produit ou stockage dans des installations de stockage géologique souterrain permanent.
L’élément chauffant pour ce processus est similaire à l’élément chauffant de gaz à gaz (GGH) avec des températures similaires au processus FGD. L’élément chauffant combine le refroidissement du gaz de combustion avant l’usine FGD et le réchauffage du gaz traité après l’usine de captage du carbone pour l’échappement vers la cheminée.
Objectif : pour abaisser la température du gaz non traité avant l'usine de captage et l'utiliser pour réchauffer le gaz traité afin de réduire la visibilité du panache et avoir une flottabilité suffisante pour sortir de la cheminée.
Produits applicables
De nombreux procédés industriels impliquent un allumage à haute température. Ces processus consomment beaucoup d’énergie et tout moyen de réduire les exigences peut donc permettre de réaliser des économies d’exploitation substantielles.
La solution de Howden provient de notre marque Rothemühle et de leur élément chauffant DREBS. Il s’agit d’un système de brûleur à régénérateur rotatif, dans lequel l’élément chauffant absorbe l’énergie des gaz d’échappement à haute température sur les surfaces chauffantes en céramique, qui tournent ensuite pour transférer la chaleur dans le flux d’air.
Par rapport aux récupérateurs conventionnels, le DREBS peut être utilisé pour des températures nettement plus élevées allant jusqu’à 1200oC. En raison de l’efficacité thermique élevée de > 85 %, les économies d’énergie peuvent être doublées par rapport aux récupérateurs conventionnels.
Objectif : pour augmenter l'efficacité des brûleurs et des sèche-linge jusqu'à 100 % par rapport aux récupérateurs conventionnels.
Applications typiques
Howden est impliqué dans les éléments chauffants d'air à régénération rotative depuis la création d'une coentreprise avec Fredrik Ljungström, l'inventeur, en 1923. Notre propre technologie de produits a été améliorée par la recherche, le développement et l’analyse continus afin d’optimiser les performances et la fiabilité des produits.
La marque Rothemühle a été ajoutée en 2021, apportant avec elle près de 90 ans d’expérience dans le domaine de l’élément chauffant.
Nos capacités vont de la garantie que notre vaste base mondiale d’éléments chauffants continue de fonctionner pour nos clients à l’adaptation de la technologie aux besoins industriels émergents.
Nos éléments chauffants fonctionnent en continu avec des intervalles d’entretien limités. Pour les maintenir à des performances optimales, bien que nous ayons une équipe mondiale d’ingénieurs prêts à assurer l’entretien de tous les échangeurs de chaleur rotatifs avec nos propres marques : Howden, Sirocco, Tallares Sanchez Luengo (TSL) et Rothemühle (y compris LUGAT).
Étant donné que les conditions de service des usines peuvent changer au cours des années, nous proposons une gamme de services d’ingénierie pour évaluer et mettre en œuvre des améliorations de performance et des extensions de durée de vie.
Les éléments chauffants Howden fonctionnent sur une large gamme de volumes de gaz, de températures et d’empreintes pour s’aligner sur les exigences de plusieurs processus et configurations d’ingénierie.
| Produit | Récupération d’énergie thermique | Volume de gaz | Température du gaz | Empreinte | Fuite | Applications |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Éléments chauffants | jusqu’à 15 MW | 45 à 200 tonnes/h | jusqu’à 370o C (698o F) | env. 3,5 m2 à 5,4 m2 | <5 % Utilisation de joints radiaux/doubles et axiaux doubles | Préchauffage de l’air à petite échelle |
| Préchauffeur d'air | jusqu’à 100 MW | 200 à 3600 tonnes/h | jusqu’à 500o C (932o F) | jusqu’à 625 m2 | <5 % Utilisation de plusieurs joints à labyrinthe avec des plaques de secteurs en option | Préchauffage d’air à grand volume |
| Réchauffeur de gaz | jusqu’à 100 MW | 200 à 3600 tonnes/h | jusqu’à 500o C (932o F) | jusqu’à 625 m2 | <0,5 % Utilisation de plusieurs joints à labyrinthe, systèmes de purge et refoulement avec des plaques de secteurs en option | Réchauffage au gaz pour FGD et préchauffage au gaz pour SCR |
| Élément chauffant DREBS | jusqu’à 7 MW | jusqu’à 40 tonnes/h | jusqu’à 1200o C (2192o F) | jusqu’à 16 m2 | Variable en fonction de la pression et de l’application | Récupération d’énergie à haute température pour les applications métallurgiques, de vitres et fours |
Garder une efficacité maximale nécessite une connaissance approfondie de la façon dont l’élément chauffant fonctionnera au fil du temps avec chaque type de carburant particulier. Les éléments de transfert thermique sont conçus spécifiquement pour chaque application et chaque carburant.
Notre large gamme de profils nous permet d’offrir le bon équilibre entre performances thermodynamiques, chute de pression et facilité de nettoyage pour toutes les situations. Ces profils peuvent être choisis dans notre gamme (qui comprend le premier élément à double profil disponible dans le commerce au monde), ou nous pouvons correspondre aux profils existants que vous avez déjà.
Nous sommes le leader mondial en matière de production d’éléments émaillés, qui offrent à la fois une protection contre la corrosion et une bonne propreté lorsqu’ils sont utilisés dans des environnements rigoureux.
Les éléments jouent un rôle essentiel dans les performances des éléments chauffants, mais en adoptant une vision systématique de la science du cycle de contamination et de nettoyage, nous avons fait évoluer un système intégré qui offre bien plus que l’ensemble de ses pièces :
SureCoat™ (émail haute performance) + SurePack™ (emballage d'éléments optimisé) + Enerjet™ (système de nettoyage avancé).
La réduction des fuites de gaz est un élément clé et Howden a développé une série de solutions innovantes.
Le système d’étanchéité VN maintient constamment une faible fuite pendant de longues périodes. Des méthodes supplémentaires sont adoptées pour les GGH, telles que la mise sous pression de l’espace d’étanchéité avec du gaz propre, à l’aide d’un ventilateur de purge pour créer une légère différence de pression. Un système de récupération expulse ensuite le gaz sale des éléments à l’aide du gaz traité.
Joints de contactLes joints de contact flexibles pour échangeurs de chaleur rotatifs sont une méthode permettant de réduire les écarts de fuite directe entre l’extrémité chaude du rotor et les plaques sectorielles, qui séparent les flux d’air et de gaz.
Les joints standard tombent en panne en raison d'une flexion constante, par conséquent Howden a mené un programme de développement étendu pour optimiser les joints de contact pour les applications appropriées, fournissant des réductions de fuites importantes. Étant donné que les joints fonctionnent mieux dans les situations où les écarts sont faibles et uniformes, la réduction des fuites peut être améliorée davantage en combinant avec des plaques sectorielles paraboliques.
Plaques sectorielles paraboliquesUne surveillance environnementale accrue et la demande des plus hauts niveaux d’efficacité ont conduit Howden à développer des plaques sectorielles paraboliques (brevet en instance) à utiliser avec nos éléments chauffants.
Les plaques sectorielles à extrémité chaude sont conçues avec une rigidité variable pour se déformer paraboliquement, lorsqu’elles sont actionnées, pour correspondre à la forme du rotor de fonctionnement déformé. Cela minimise l’écart de fuite de l’extrémité chaude.
Les plaques sectorielles paraboliques Howden réduisent non seulement l’énergie du ventilateur de soufflage dans l’usine, mais également le débit massique du gaz vers l’équipement de réduction des émissions en aval.
Contrairement aux échangeurs de chaleur à récupération tubulaire ou à plaque, l’encrassement ne provoque pas de détérioration du transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur à régénération rotative. L'encrassement augmente les différentiels de pression et, par conséquent, la puissance du ventilateur et les fuites. Garder les éléments propres, maintenir une haute disponibilité et minimiser les besoins d’entretien des services planifiés.
Le système de nettoyage Howden Enerjet™ est une méthode de lavage à l'eau haute pression en ligne des préchauffeurs d'air, conçue pour assurer un nettoyage efficace et efficient des éléments de l'échangeur de chaleur fortement encrassés pendant que le préchauffeur d'air est en utilisation normale.
Le système Enerjet™ peut être utilisé avec n'importe quel type de préchauffeur d'air de n'importe quel fabricant et fonctionne bien avec la plupart des types de profils d'éléments.
Enerjet™, associé à SureCoat™ (éléments émaillés haute performance) et SurePack™ (emballage d'éléments optimisé), offre une approche systématique du cycle de contamination et de nettoyage, offrant plus que l’ensemble de ses pièces.
Les éléments chauffants Howden fonctionnent sur une large gamme de volumes de gaz, de températures et d’empreintes pour s’aligner sur les exigences de plusieurs processus et configurations d’ingénierie.
| Produit | Récupération d’énergie thermique | Volume de gaz | Température du gaz | Empreinte | Fuite | Applications |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Éléments chauffants | jusqu’à 15 MW | 45 à 200 tonnes/h | jusqu’à 370o C (698o F) | env. 3,5 m2 à 5,4 m2 | <5 % Utilisation de joints radiaux/doubles et axiaux doubles | Préchauffage de l’air à petite échelle |
| Préchauffeur d'air | jusqu’à 100 MW | 200 à 3600 tonnes/h | jusqu’à 500o C (932o F) | jusqu’à 625 m2 | <5 % Utilisation de plusieurs joints à labyrinthe avec des plaques de secteurs en option | Préchauffage d’air à grand volume |
| Réchauffeur de gaz | jusqu’à 100 MW | 200 à 3600 tonnes/h | jusqu’à 500o C (932o F) | jusqu’à 625 m2 | <0,5 % Utilisation de plusieurs joints à labyrinthe, systèmes de purge et refoulement avec des plaques de secteurs en option | Réchauffage au gaz pour FGD et préchauffage au gaz pour SCR |
| Élément chauffant DREBS | jusqu’à 7 MW | jusqu’à 40 tonnes/h | jusqu’à 1200o C (2192o F) | jusqu’à 16 m2 | Variable en fonction de la pression et de l’application | Récupération d’énergie à haute température pour les applications métallurgiques, de vitres et fours |
Garder une efficacité maximale nécessite une connaissance approfondie de la façon dont l’élément chauffant fonctionnera au fil du temps avec chaque type de carburant particulier. Les éléments de transfert thermique sont conçus spécifiquement pour chaque application et chaque carburant.
Notre large gamme de profils nous permet d’offrir le bon équilibre entre performances thermodynamiques, chute de pression et facilité de nettoyage pour toutes les situations. Ces profils peuvent être choisis dans notre gamme (qui comprend le premier élément à double profil disponible dans le commerce au monde), ou nous pouvons correspondre aux profils existants que vous avez déjà.
Nous sommes le leader mondial en matière de production d’éléments émaillés, qui offrent à la fois une protection contre la corrosion et une bonne propreté lorsqu’ils sont utilisés dans des environnements rigoureux.
Les éléments jouent un rôle essentiel dans les performances des éléments chauffants, mais en adoptant une vision systématique de la science du cycle de contamination et de nettoyage, nous avons fait évoluer un système intégré qui offre bien plus que l’ensemble de ses pièces :
SureCoat™ (émail haute performance) + SurePack™ (emballage d'éléments optimisé) + Enerjet™ (système de nettoyage avancé).
La réduction des fuites de gaz est un élément clé et Howden a développé une série de solutions innovantes.
Le système d’étanchéité VN maintient constamment une faible fuite pendant de longues périodes. Des méthodes supplémentaires sont adoptées pour les GGH, telles que la mise sous pression de l’espace d’étanchéité avec du gaz propre, à l’aide d’un ventilateur de purge pour créer une légère différence de pression. Un système de récupération expulse ensuite le gaz sale des éléments à l’aide du gaz traité.
Joints de contactLes joints de contact flexibles pour échangeurs de chaleur rotatifs sont une méthode permettant de réduire les écarts de fuite directe entre l’extrémité chaude du rotor et les plaques sectorielles, qui séparent les flux d’air et de gaz.
Les joints standard tombent en panne en raison d'une flexion constante, par conséquent Howden a mené un programme de développement étendu pour optimiser les joints de contact pour les applications appropriées, fournissant des réductions de fuites importantes. Étant donné que les joints fonctionnent mieux dans les situations où les écarts sont faibles et uniformes, la réduction des fuites peut être améliorée davantage en combinant avec des plaques sectorielles paraboliques.
Plaques sectorielles paraboliquesUne surveillance environnementale accrue et la demande des plus hauts niveaux d’efficacité ont conduit Howden à développer des plaques sectorielles paraboliques (brevet en instance) à utiliser avec nos éléments chauffants.
Les plaques sectorielles à extrémité chaude sont conçues avec une rigidité variable pour se déformer paraboliquement, lorsqu’elles sont actionnées, pour correspondre à la forme du rotor de fonctionnement déformé. Cela minimise l’écart de fuite de l’extrémité chaude.
Les plaques sectorielles paraboliques Howden réduisent non seulement l’énergie du ventilateur de soufflage dans l’usine, mais également le débit massique du gaz vers l’équipement de réduction des émissions en aval.
Contrairement aux échangeurs de chaleur à récupération tubulaire ou à plaque, l’encrassement ne provoque pas de détérioration du transfert de chaleur dans les échangeurs de chaleur à régénération rotative. L'encrassement augmente les différentiels de pression et, par conséquent, la puissance du ventilateur et les fuites. Garder les éléments propres, maintenir une haute disponibilité et minimiser les besoins d’entretien des services planifiés.
Le système de nettoyage Howden Enerjet™ est une méthode de lavage à l'eau haute pression en ligne des préchauffeurs d'air, conçue pour assurer un nettoyage efficace et efficient des éléments de l'échangeur de chaleur fortement encrassés pendant que le préchauffeur d'air est en utilisation normale.
Le système Enerjet™ peut être utilisé avec n'importe quel type de préchauffeur d'air de n'importe quel fabricant et fonctionne bien avec la plupart des types de profils d'éléments.
Enerjet™, associé à SureCoat™ (éléments émaillés haute performance) et SurePack™ (emballage d'éléments optimisé), offre une approche systématique du cycle de contamination et de nettoyage, offrant plus que l’ensemble de ses pièces.
Siège +44 141 885 7500
Ensemble de réchauffeurs +34 968 32 00 64
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