Paris, juin 2015 – Grâce à des tubes de plastique fluoré AlWaFlon® faits en Teflon® PTFE et un revêtement également en plastique fluoré, les échangeurs de chaleur fournis par la société allemande Wallstein Ingenieur GmbH, de Recklinghausen, résistent au milieu extrêmement corrosif présent lorsque le gaz de combustion est refroidi à une température largement inférieure au point de rosée de l’acide. Parmi leurs applications actuelles, figurent les échangeurs de chaleur gaz-gaz (GGH) du système de désulfuration des gaz de combustion de la station de transformation des déchets en énergie (par incinération) de la ville chinoise de Laogang, dans le district de Nanhui près de Shanghai, qui compte parmi les plus importantes stations mondiales de ce type. Sur ce site, quatre échangeurs de chaleur gaz-gaz fonctionnent en continu depuis juin 2012 sans aucun problème sous des conditions très sévères.

Les décharges de déchets ménagers existantes atteignant les limites de leurs capacités et faisant peser un lourd fardeau sur les populations comme sur l’environnement, de nouvelles usines d’incinération sont actuellement mises en place ou projetées dans toute l’Asie. Ces installations sont de plus en plus conçues pour exploiter de manière optimale la valeur énergétique des déchets et épurer très efficacement les gaz qui en résultent. Outre des équipements de réduction sélective catalytique ou non catalytique du NOx et de puissants filtres, cette épuration implique généralement des systèmes de désulfuration des gaz de combustion.

L’usine de valorisation des déchets de Laogang, mise en place par la Shanghai Laogang Solid Waste Utilization Co. Ltd., possède une capacité de quatre fois 750 tonnes de déchets ménagers par jour, la plaçant parmi l’une des plus importantes stations mondiales de ce type. Elle constitue aussi un projet modèle dans la région en matière de respect de l’environnement. Spécifiée pour une production d’électricité de 60 MW, cette usine est la première en Chine à désulfurer les gaz de combustion par voie humide. Elle satisfait ainsi aux rigoureuses exigences de la directive européenne 2000/76/EC, qui impose des valeurs limites d’exposition nettement plus strictes que les normes chinoises actuelles. Les quatre échangeurs de chaleur gaz-gaz fournis par Wallstein sont utilisés dans la section de désulfuration des gaz de combustion par voie humide, où il leur incombe d’élever de nouveau substantiellement la température des gaz épurés et refroidis afin d’éviter la corrosion des composants en aval – par exemple conduites de gaz de combustion, cheminées.

Conçues pour résister efficacement à la corrosion, ces quatre lignes sont constituées chacune de deux modules équipés de tubes AlWaFlon® de 8 mètres de long et d’un diamètre de 52 mm. Ces tubes transportent les gaz de combustion chauds (environ 170 °C) non épurés, qui sont refroidis pour atteindre 108 °C quand ils pénètrent dans l’épurateur. En sortie d’épurateur, le gaz de combustion épuré est totalement saturé de vapeur et entre de nouveau dans l’échangeur de chaleur gaz-gaz à une température de l’ordre de 60 °C. À l’intérieur de l’échangeur de chaleur, le gaz circule autour des tubes et est chauffé à environ 120-125 °C avant d’en ressortir.

L’utilisation des tubes AlWaFlon® de plastique fluoré offre des avantages à de nombreux égards. Grâce à leur excellente résistance à la corrosion – par exemple aux acides chlorhydrique (HCl), fluorhydrique (HF), sulfurique (H2SO4) et aux condensats extrêmement caustiques générés par la combustion de carburants fossiles ou diverses compositions de déchets –, ils permettent à l’usine de fonctionner pendant très longtemps sans aucun problème. Ils possèdent aussi une résistance élevée au choc thermique et de bonnes propriétés de transfert de chaleur. Ils offrent en outre l’avantage de longs intervalles entre les cycles de nettoyage – lesquels, de surcroît, ne sont que rarement requis en raison des propriétés anti-adhérentes du Teflon®.

Comme l’indique Peter Dittmann, Directeur Produits de Wallstein Ingenieur GmbH, l’opérateur avait de multiples raisons pour choisir de coopérer avec cette entreprise allemande de moyenne importance : « Notre client recherchait un partenaire expérimenté présent localement. Wallstein Ingenieur GmbH remplit ces deux critères. Pour notre activité de récupération industrielle de chaleur, nous construisons depuis plus de 24 ans, et avec succès, des systèmes d’échange de chaleur pour les centrales électriques et les stations d’incinération des déchets, ce qui nous confère un vaste portefeuille de références. De plus, nous sommes localement actifs, par l’intermédiaire de Wallstein Thermal Technology (Beijing) Co., Ltd., depuis 2012. Avec un bureau à Beijing et un site de production au sud-ouest de cette ville, nous disposons sur place d’une équipe d’experts qualifiés, et nous sommes en mesure de couvrir toute la chaîne de fabrication, allant de l’extrusion des tubes en plastique fluoré AlWaFlon® jusqu’à l’assemblage et la mise en place des modules d’échange de chaleur finis. »

Compte tenu de l’expérience positive enregistrée avec les tubes AlWaFlon® dans les échangeurs de chaleur gaz-gaz à Laogang, ces modules ont également été spécifiés par le Shanghai Environment Group pour les stations d’incinération des déchets de Fengxian (2 x 500 t/j de déchets domestiques) et de Songjiang Tianma (4 x 500 t/j) dont l’ouverture est prévue en décembre 2015. Par ailleurs, le Chinese Guangda Group/Grantop a récemment commandé des échangeurs de chaleur identiques pour l’unité de valorisation des déchets 4 x 750 t/j prévue à Hangzhou Jiufeng.

Le système AlWaFlon® a été développé conjointement dans le cadre d’un partenariat entre Wallstein Ingenieur GmbH, DuPont, et la société néerlandaise Fluortubing B.V. Le nom de la marque, AlWaFlon®, résume les avantages du Teflon®, un plastique fluoré quasiment inerte chimiquement, et ceux d’une méthode de mise en œuvre spéciale sur mesure pour cette matière. Ce produit se caractérise par une température d’utilisation maximale exceptionnellement élevée, de 260 °C, et un point de ramollissement Vicat tout aussi élevé, de 130 °C à 140 °C, associés à une haute résistance à la fois à la fatigue en flexion et à la fissuration sous contrainte. Certaines applications ne sont possibles que grâce à la résistance exceptionnellement élevée à long terme de ce système aux effets cumulés d’une pression interne et de hautes températures.

Wallstein Ingenieur GmbH appartient au réseau de filiales Wallstein principalement spécialisées dans la chaleur industrielle et l’ingénierie des procédés. La société figure parmi les tout premiers fabricants d’équipements et constructeurs d’usines allemands, et sert plusieurs industries, notamment le secteur de l’incinération des déchets et les centrales électriques. Pour les applications d’ingénierie des procédés thermiques et environnementales, Wallstein fournit des composants séparés ainsi que des systèmes de déplacement de chaleur et des usines complètes de purification des gaz de combustion.

Fluortubing B.V., dont le siège se trouve à Utrecht aux Pays-Bas, est spécialisé dans l’extrusion et le thermoformage de tubes standards et tubes de force spécifiques aux applications en PTFE. La société utilise aussi des lignes d’extrusion optimisées, par exemple pour l’extrusion pâteuse de produits présentant des parois de faible épaisseur (de moins de 10 mm à environ 200 mm de diamètre interne). Parmi ses produits de spécialité, figurent des tubes de force ondulés en PTFE, qui peuvent aussi être fournis en version conductrice et colorés selon les exigences des clients.

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AlWaFlon® est une marque déposée de Wallstein Ingenieur Gesellschaft GmbH.
 

Note à la rédaction :
Ce communiqué est basé sur des informations fournies par :

Wallstein Ingenieur GmbH
Hubertusstr. 44, D-45657 Recklinghausen, Allemagne
Contact : M. Peter Dittmann
Tél. : ++49 (0) 2361-1047-21
E-mail : p.dittmann@wallstein.de
et
Wallstein Thermal Technology (Beijing) Co., Ltd
Contact : Ms. Lisa Liu
Tél. : ++86 10 8468 2078-118
E-mail : xiaomei.liu@wallstein.com.cn
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