Estudo de caso: Reparo rápido de caldeira em planta de biomassa

A biomassa está se tornando uma solução de combustível cada vez mais popular para geração de energia. É uma das várias tecnologias que estão a ser implementadas para melhorar a sustentabilidade do fornecimento de energia à medida que a procura continua a aumentar.

Tal como acontece com todas as instalações, a manutenção regular é necessária para garantir a operacionalidade e quaisquer reparos precisam ser realizados rapidamente e com alto padrão.

Quando as paredes da caldeira na Central Elétrica de Lisahally, na Irlanda do Norte, sofreram danos por erosão e corrosão, foi utilizada tecnologia automatizada de sobreposição de solda para prolongar a vida útil da caldeira e garantir que a planta pudesse continuar a funcionar com desempenho máximo.

Os combustíveis utilizados para operar usinas de biomassa causam corrosão e desgaste erosivo nas caldeiras. Na verdade, a biomassa pode libertar contaminantes, tais como metais alcalinos, cloro, enxofre e outros produtos químicos corrosivos, quando queimada.

Como resultado, a manutenção regular é fundamental para maximizar a vida útil e a fiabilidade dos equipamentos nestas centrais, bem como garantir a disponibilidade, o desempenho e a eficiência da central.

Num esforço para aumentar a durabilidade dos seus activos essenciais, os planeadores de manutenção da central eléctrica queriam reparar as paredes da caldeira com uma solução duradoura que pudesse ser concluída com o mínimo de perturbações.

Aumentando a eficiência da fábrica e preservando a saúde dos equipamentos A fábrica, localizada em Londonderry, Irlanda do Norte, foi construída e é operada pela Burmeister & Wain Scandinavian Contractor (BWSC).

A instalação utiliza madeira reciclada como principal matéria-prima para gerar 6 MW de calor e 18,2 MW de energia, dos quais 15,8 MWe são usados ​​para abastecer 30.000 residências e empresas locais.

O principal equipamento da fábrica de Lisahally é a caldeira de grelha de biomassa de duas passagens, que gera vapor de alta temperatura e alta pressão através da combustão do material à base de madeira alimentado em seu forno. O vapor é então transferido para uma turbina, acoplada a um gerador para produzir eletricidade. O vapor residual é condensado em água e retornado à caldeira por meio de um sistema de circuito fechado.

Como a corrosão e a erosão estavam afetando a integridade do sistema de troca de calor da Central Elétrica de Lisahally, os gerentes da fábrica contataram a Sulzer para ajudá-los a realizar os trabalhos de reparo necessários.

Como alternativa económica e sustentável à substituição das estruturas existentes no interior da caldeira, optou-se por cobrir as paredes da membrana danificadas com camadas de Inconel 625 para reparar e proteger a parede da membrana. Trata-se de uma superliga austênica à base de níquel-cromo, particularmente resistente à corrosão e à oxidação, mesmo em ambientes agressivos e com temperaturas elevadas, como em fornos.

A camada adicional de Inconel permitiria que a caldeira mantivesse eficientemente a alta pressão do vapor, protegendo ao mesmo tempo as superfícies contra corrosão e erosão futuras.

A deposição homogênea de Inconel nas superfícies corroídas e erodidas foi realizada no local por sobreposição de solda automatizada.

Usando tecnologia automatizada avançada, operações de soldagem altamente precisas foram realizadas em estruturas como caldeiras, fornos, vasos e torres.

CladFuse, a tecnologia em questão, utiliza um carro que se desloca ao longo de um sistema de trilhos nivelados a laser e fixado na parede que precisa de reparos. No carro, um braço indicador robótico move a tocha de soldagem e o oscilador para criar cordões de solda Inconel com uma sobreposição de aproximadamente 50% entre cordões de solda adjacentes. Todos os parâmetros do processo de sobreposição de solda, por exemplo, velocidade do carro ou espessura do cordão, são controlados por um controlador lógico programável.

Os operadores podem se comunicar com ele e ajustar os parâmetros manualmente usando uma interface homem-máquina.

Além de oferecer um método econômico e de alta qualidade para reparar superfícies metálicas danificadas, a solução é extremamente rápida. Isto era particularmente importante para os gerentes e operadores da Lisahally, que precisavam que a soldagem fosse concluída até o final de uma interrupção programada para atividades regulares de manutenção.