Historiquement, les produits chimiques utilisés pour la production de pâte à papier étaient utilisés une fois puis jetés. C’est une méthode coûteuse de fabrication de pâte à papier qui exigeait le transport d’une quantité constante de produits chimiques vers le site de production. Aujourd’hui, pour atteindre les objectifs de production d’une manière économiquement compétitive et plus durable, ces produits chimiques sont récupérés et de la vapeur est produite dans le brûleur de récupération de la liqueur noire (BLRB). En récupérant des produits chimiques et en générant de la vapeur, les dépenses opérationnelles des pâtes à papier sont considérablement réduites. En effet, aujourd’hui, dans de nombreux cas, les pâtes à papier sont des producteurs nets d’électricité renouvelable pour le réseau électrique, générant des revenus et compensant l’énergie fossile.

Le BLRB est aujourd’hui si indispensable que, sans lui, la plupart des usines de pulpe seraient obligées de suspendre leurs activités en raison des coûts élevés en matières chimiques et en électricité. C’est pourquoi le maintien d’une disponibilité et d’une efficacité élevées des chaudières est une priorité absolue pour les responsables de la production des usines de pulpe. Si le chaudière de récupération tombe en panne, la production de pulpe s’arrête et les coûts commencent à s’accumuler à hauteur de $20 000 à $100 000 par heure, selon la taille de l’usine. On s’attend à ce que cela se produise une fois par an lors de l’arrêt prévu de maintenance de l’usine de pulpe. Les arrêts non planifiés sont préjudiciables à la fois en termes de coûts et de durée de vie des équipements de l’usine de pulpe.

Le coût de la disponibilité des chaudières pour une usine de pâte

Les soufflantes de suie dans les chaudières de récupération sont généralement utilisées sans interruption pour maintenir la voie de gaz de combustion propre et prévenir l’accumulation de saletés et la fusion des particules sur les surfaces des échangeurs de chaleur. Un problème avec les soufflantes de suie conventionnelles est que plus de 90% de l’effet de nettoyage se produit lors du premier impact de la vapeur sur les surfaces des échangeurs de chaleur, ce qui signifie que le temps et la vapeur utilisées lors de la phase de retour sont principalement gaspillés.

Le coût de la pulvérisation de la suie par vapeur est de 5 à 10% fois le volume de vapeur produit dans le BLRB. Cela affecte directement l’indice de performance clé de la consommation d’énergie/ADMT et de la consommation d’eau/ADMT. L’alternative à cette méthode consiste à consommer davantage de carburant dans les chaudières auxiliaires ou à produire de l’énergie renouvelable.

Le coût de la vapeur elle-même dépend de la taille de la centrale de pulpe mais est généralement d’environ $10 la tonne. Pour une BLRB générant 300 t/h de vapeur, cela signifie que les coûts de pulvérisation de la vapeur sont de $1,3 à $ 2,5 millions d’euros par an.

Ajouté aux coûts d’exploitation des usines de pâte, le coût annuel moyen de disponibilité des chaudières pour une usine de pâte dépasse largement les $2 millions, ce qui signifie que le système doit être exploité de la manière la plus efficace possible afin de réduire les coûts sans compromettre la disponibilité.

1. Plus de soufflage de cendres, avec moins de vapeur

Pour améliorer la durabilité des usines de pâte à papier tout en restant à la pointe de la concurrence, de nombreuses usines de pâte à papier adoptent une approche holistique qui équilibre la disponibilité avec le coût de la pulvérisation de la suie par vapeur d'eau.

La solution brevetée par Heat Management cette entreprise s'appelle Système d'injection de fumée haute intensité (HISS™), et réduit simplement les dépenses opérationnelles du système de pulvérisation de la suie tout en améliorant la disponibilité du BLRB pour permettre une production accrue.

HISS™ est une solution adaptée qui offre de nombreux avantages environnementaux et économiques. Cette solution comprend une mise à jour logicielle et matérielle ainsi qu’un suivi et une optimisation des processus grâce aux experts en dépoussiérage. En utilisant la solution HISS™, les résultats suivants peuvent être obtenus :

• Réduire de 30 à 45% la consommation de vapeur par le souffleur de suie.
ou
• Augmenter la capacité de production de suie (nombre de déclenchement par jour) de 100%.
ou
• Une combinaison des points ci-dessus.

Utilisation HISS™, Les usines de pâte à papier peuvent bénéficier d’économies garanties de 30% en vapeur à soufflage de suie grâce à une disponibilité BLRB identique ou supérieure. Pour l’exemple décrit au point 1, cela représente une économie annuelle garantie de $400 000 à $750 000 litres de vapeur. Le résultat est une réduction des coûts énergétiques/ADMT et des coûts d’eau/ADMT. Le faible retour sur investissement de 0,5 à 1,5 ans en fait un investissement rentable. HISS™ La solution idéale pour les usines de pâte à papier qui souhaitent prendre le contrôle de la disponibilité de la BLRB tout en réalisant une production au-delà des spécifications techniques.

Plusieurs usines de pâte à papier ont réussi à mettre en œuvre cette HISS™ solution. Par exemple, à BillerudKorsnäs Gruvön en Suède. Vous pouvez trouver plus d'informations ici et télécharger l'étude de cas.

2. Augmentation de la charge de la chaudière

Certaines usines de pâte à papier sont plus intéressées par l'augmentation de la charge de la chaudière que par la réduction de la consommation de vapeur. HISS™. L’augmentation du nombre de déclenchement des bougies de fumée améliorera considérablement l’efficacité de nettoyage dans le brûleur, permettant ainsi une augmentation de la charge de travail du brûleur. BillerudKorsnäs Gruvön En Suède, l'un de nos clients a réussi à augmenter la charge de la chaudière de 7,8%. HISS™.

Lire une étude de cas sur la façon dont nos clients peuvent augmenter la charge et économiser de l'eau chaude en même temps.

3. Plus performant pour la productivité des usines de pâtes et pour l’environnement

La meilleure disponibilité du BLRB grâce à une capacité opérationnelle et stratégique dynamique de pulvérisation de suie, ainsi que des économies de millions de dollars grâce à des niveaux de production améliorés et sécurisés, ajoutent ensemble un énorme avantage concurrentiel aux activités des usines de pâte. De plus, les économies d’énergie et d’eau résultantes par unité de production contribuent directement à des opérations plus durables et circulaires, ce qui rend des solutions comme HISS™ Idéal pour les usines de pâte à papier qui cherchent à atteindre des objectifs de productivité et de durabilité plus élevés.

4. Réduction de l’usure des équipements de la chaudière

Utiliser normalement des soufflantes à vapeur à pleine vapeur, avec un débit de vapeur dans les deux sens, est comparable à ouvrir et fermer complètement l’évier dans votre cuisine ou votre salle de bain, mais avec une pression nettement plus élevée. Ces “ marteaux à pression ” ou “ variations de pression ” entraînent une usure de l’équipement de la chaudière. Grâce à la fonction HISS™ Overlapping, ces marteaux à pression seront répartis uniformément pour éviter les marteaux à pression, ce qui à son tour conduit à une réduction substantielle de l’usure de la chaudière. L’augmentation de la durée de vie de l’équipement de la chaudière permet d’obtenir d’importantes économies en matière de maintenance tout en réduisant l’impact environnemental.

5. Nettoyage amélioré grâce au nettoyage infrasonique

Certaines usines de pâte à papier rencontrent des problèmes liés à une mauvaise performance des précipitateurs, limitant la charge de la chaudière, à une pression différentielle instable, à une disponibilité réduite, à une charge élevée du ventilateur ID et à des interruptions non programmées de nettoyage manuel.

Heat Management Le système d’assainissement infrasonique installé dans le “ gooseneck ” a prouvé son efficacité pour atténuer ou éliminer ces problèmes.

Stevenson, États-Unis, a réussi à éviter les coupures d’électricité et à résoudre leurs problèmes de branchement, ce qui a entraîné un retour sur investissement de seulement quelques mois.

BillerudKorsnäs Frövi élimination totale des problèmes de blocage et de contamination, élimination complète de la nécessité de lavages à l’eau, stabilisation de la pression différentielle, charge de ventilateur nominale, tout cela tout en réalisant des records de production de pâte.