Ponts roulants pour usines de valorisation énergétique des déchets : guide essentiel de configuration et de sélection

Les ponts roulants jouent un rôle crucial dans les usines de valorisation énergétique des déchets, notamment en ce qui concerne la manutention des matériaux, l'installation des équipements et la maintenance. Une configuration appropriée de ces ponts roulants améliore non seulement l'efficacité opérationnelle de l'usine, mais garantit également la sécurité et la stabilité de la production. S'appuyant sur des années de pratique en ingénierie, cet article explore la configuration et le rôle des ponts roulants des usines de valorisation énergétique des déchets, fournissant des informations précieuses pour la conception et l'exploitation de telles installations à l'échelle mondiale.

I. Configuration de base des grues dans les usines de valorisation énergétique des déchets

L'échelle des usines de valorisation énergétique des déchets varie considérablement, allant de petites usines avec une seule ligne traitant 300 à 500 tonnes par jour (t/j) à de grandes usines avec 4 à 6 lignes traitant 750 à 850 t/j par ligne. Le tableau 1 résume les configurations et les installations de grue dans les projets existants. Les données d'élévation se réfèrent à l'élévation supérieure du rail, avec le volume effectif de la benne preneuse indiqué entre parenthèses.

Tableau 1 : Principaux paramètres techniques des grues dans les usines de valorisation énergétique des déchets

II. Fonctions et configurations des différentes grues

Pont roulant à benne basculante à double poutre

(1) Grue de manutention des déchets

La fonction de la grue de manutention des déchets Le dispositif de collecte des déchets consiste à saisir, empiler, déverser et alimenter les déchets dans la fosse à déchets. Il est installé au-dessus de la fosse à déchets, le point le plus bas du grappin étant à au moins 2 mètres du niveau de la trémie d'alimentation des déchets. La salle de contrôle de la grue de collecte des déchets est située soit en face, soit sur le côté de la trémie à déchets. La grue à déchets et l'incinérateur doivent fonctionner simultanément pour assurer le fonctionnement sûr et stable de l'usine d'incinération ; dans le cas contraire, cela perturbera l'alimentation de l'incinérateur, ce qui pourrait entraîner l'arrêt de l'ensemble de l'usine. Par conséquent, la grue d'élimination des déchets est un élément essentiel de l'usine d'incinération, nécessitant une précision, une stabilité et une fiabilité extrêmement élevées. Sa classe de service doit être conforme aux normes A8 et doit être configurée avec une unité active et une unité de secours.

De plus, compte tenu de l’environnement difficile (par exemple, humide, acide, contenant des gaz nocifs tels que CH₄ et H₂S), il est essentiel d'utiliser des composants matures et stables pour la benne preneuse, les systèmes hydrauliques et les composants électriques. Sur la base de plusieurs années d'expérience opérationnelle, la concentration de gaz inflammables et explosifs dans la zone où fonctionne la grue de manutention des déchets n'est généralement pas élevée et, dans la plupart des cas, des réglages antidéflagrants ne sont pas nécessaires.

(2) Grue à cendres

La fonction de la grue à cendres est de déplacer les scories déchargées de l'incinérateur vers les véhicules de transport. Par rapport à la grue à déchets, les exigences de performance de la grue à cendres sont relativement inférieures, car elle n'a pas besoin de fonctionner en synchronisation avec l'incinérateur. Compte tenu du volume limité de la fosse à scories, il est nécessaire que le temps maximum pour résoudre tout défaut dans la fosse à scories ne dépasse pas une journée. La salle de contrôle de la grue à cendres est généralement située sur le côté ou à l'extrémité de la fosse à scories, et certaines usines d'incinération utilisent une télécommande pour le fonctionnement.

La classe de service de la grue à cendres est généralement inférieure à celle de la grue à déchets, A6 étant suffisante. Cependant, la configuration réelle de l'unité et du conteneur de stockage des scories doit également être prise en compte. En général, les usines d'incinération avec plus de deux lignes d'incinération doivent utiliser une classe de service A7 ou A8. Pour les grandes usines d'incinération avec quatre lignes d'incinération, compte tenu de la grande largeur de la zone de stockage des scories, deux grues à cendres doivent être utilisées.

Pont roulant bipoutre

Le pont roulant bipoutre désigne la grue d'installation et de maintenance des turbines (ci-après dénommée grue de turbine). Sa fonction principale est l'installation et la maintenance des turbines et des générateurs. Contrairement à la grue à déchets et à la grue à cendres, la grue de turbine n'est utilisée qu'une fois la centrale opérationnelle. En raison de la taille et de la masse importantes des unités turbine-générateur, elles sont généralement transportées vers l'usine de valorisation énergétique des déchets en pièces détachées de l'usine de fabrication. La grue de turbine est ensuite utilisée pour soulever et installer les composants de la turbine et du générateur. Après l'installation, la grue de turbine doit être utilisée régulièrement pour l'entretien et l'inspection de la turbine et du générateur. La grue doit fonctionner à pleine capacité au moins deux fois par an (2 fois par an).

Grue électrique monopoutre suspendue

La grue électrique monopoutre suspendue est principalement responsable de l'entretien et de l'inspection de la salle des pompes, de la salle de stockage temporaire des cendres volantes, de l'atelier et du dépoussiéreur à manches lui-même. La conception de ces salles nécessite que le palan ait des fonctions de levage, de chariot et de déplacement de la grue. Par exemple, dans le dépoussiéreur à manches, des composants tels que les nettoyeurs de cendres et les cages à sacs doivent être soulevés et positionnés sur toute la surface de travail. Le palan doit pouvoir atteindre toutes les zones de l'espace de travail et le palan de maintenance doit être utilisé au moins deux fois par an (2 fois/an).

Grues monorail électriques

La piste de l'électrique grue monorail est relativement simple et est principalement utilisé pour soulever et transporter des équipements lourds fixes tels que des ventilateurs, des pompes et d'autres machines rotatives. La capacité de levage maximale ne dépasse pas 10 tonnes, la plupart nécessitant un déplacement le long d'une piste unidirectionnelle, tandis que quelques-uns n'ont besoin que de la fonction de levage. Il est important de noter que dans certaines zones, il peut y avoir des gaz inflammables et explosifs tels que H₂S, CO et NH₃, nécessitant l’utilisation de moteurs antidéflagrants.

III. Méthodes de sélection des grues pour les centrales de valorisation énergétique des déchets

Dans les usines de valorisation énergétique des déchets, il existe plusieurs ensembles de grues, chacune variant considérablement en termes de type, de capacité de levage, d'exigences techniques et d'agencement. Les éléments 1 à 3 du tableau 1 représentent généralement les configurations standard des usines de valorisation énergétique des déchets, tandis que les autres équipements sont déterminés en fonction de la taille de l'usine, de la configuration de l'équipement et des exigences du propriétaire.

Les grues peuvent être divisées en équipements opérationnels et équipements de maintenance en fonction de leur fonction. La grue à déchets et la grue à cendres font toutes deux partie des équipements opérationnels, nécessitant des heures de fonctionnement quotidiennes. En particulier, la grue à déchets doit fonctionner en continu avec précision et stabilité, et au moins deux jeux de grues sont nécessaires. La plupart des projets nécessitent également une grue à benne de secours supplémentaire pour garantir que les opérations ne s'arrêtent pas en raison d'un dysfonctionnement de la grue à déchets. Les grues de maintenance sont utilisées moins fréquemment et leurs exigences environnementales varient.

(1) La capacité de levage maximale de la grue à déchets est déterminée par la configuration de l'unité du projet, la capacité de traitement et la disposition de la fosse à déchets. Sur la base des conceptions de projets précédents, les capacités de levage et les volumes de benne preneuse pour les grues à déchets et les grues à cendres sont résumés dans le tableau ci-dessous.

(2) La capacité de levage de la grue de turbine est liée au poids maximal d'un seul composant pendant le déchargement et l'installation du générateur. Sur la base de l'expérience accumulée, pour les unités de valorisation énergétique des déchets d'une capacité inférieure à 30 MW et comprenant moins de 3 unités, une seule grue de turbine est généralement choisie. Lorsque le nombre d'unités est égal ou supérieur à 3, il peut être conseillé de choisir deux grues de turbine (une grande et une petite).

(3) La capacité de levage des autres grues de maintenance (éléments 4 à 15 du tableau 1) dépend du poids maximal de l'équipement à entretenir. Les facteurs pris en compte pour déterminer la nécessité d'un palan varient :

• Le poids maximal du ventilateur d'air primaire et du ventilateur à tirage induit est étroitement lié à la capacité de traitement de chaque four. En effet, l'incinérateur et le ventilateur fonctionnent sur une base individuelle : plus la capacité de traitement d'un seul incinérateur est grande, plus les besoins en air et en évacuation sont importants, ce qui augmente à son tour la taille et le poids de l'équipement de ventilation. Sur la base de l'expérience des projets d'ingénierie, il est recommandé d'installer des palans de maintenance pour les ventilateurs primaires et à tirage induit associés aux incinérateurs traitant plus de 600 t/j.
• Le besoin de monte-charges pour la maintenance des pompes et compresseurs d'eau d'alimentation n'est pas directement lié à la capacité de traitement. La décision est basée sur le poids maximal de l'équipement.
• D’autres monte-charges, tels que ceux destinés aux tours de désacidification, aux dépoussiéreurs et aux sommets de chaudières, sont souvent placés à des altitudes élevées pour éviter les chutes et assurer la sécurité des travailleurs.
• La pompe de lixiviat est située dans un espace scellé rempli d’humidité, de chaleur et de gaz nocifs, ce qui rend l’ajout d’un palan de maintenance utile pour réduire la charge de travail et améliorer la sécurité du personnel de maintenance.

En général, la configuration des grues de maintenance de cette gamme est similaire à celle des autres installations industrielles (telles que les stations d'épuration des eaux usées, les centrales thermiques, les usines chimiques et les aciéries). L'objectif principal est de répondre aux besoins de maintenance des équipements, de minimiser le temps de maintenance et de réduire l'intensité du travail. Lors de la sélection de petites grues pour ces applications, les caractéristiques des usines de valorisation énergétique des déchets n'affectent pas de manière significative le choix de la grue. Les ingénieurs peuvent configurer les grues en fonction des normes nationales ou industrielles pertinentes et des conditions du site.

Référence: Configuration des grues de l'usine de valorisation énergétique des déchets

Cindy

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