Co-combustión de biomasa forestal en una central térmica de carbón pulverizado de bajo rango: Influencia del tamaño de partícula en el comportamiento de la caldera

Canalís Martínez, Paula
Royo Herrer, Francisco Javier (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2012

Resumen: La co-combustión comparte con otras tecnologías que utilizan biomasa para la generación de electricidad las mismas ventajas frente al uso de combustibles fósiles y, además, presenta otras como una menor inversión o un aprovechamiento con mayor rendimiento. Sin embargo, esta tecnología conlleva algunos problemas que es necesario acotar para conseguir su total implantación. Una de las incertidumbres que plantea, previa a su puesta en marcha, es la influencia que puede tener sobre la planta origen, y más en particular sobre la caldera, la sustitución de un porcentaje del combustible habitual por otro que tiene, en muchas ocasiones, unas características muy diferentes. Con el fin de ir despejando alguna de las incertidumbres que supone esta tecnología y contribuir a su puesta en marcha, el objetivo de esta tesis ha sido analizar la influencia que tiene sobre el comportamiento de una caldera de combustible pulverizado que habitualmente utilizaba carbón de bajo rango, la sustitución de un porcentaje de dicho combustible por biomasa forestal. Gran parte del trabajo llevado a cabo en esta tesis y que recoge esta memoria se basa en la experiencia de co-combustión realizada en la C.T. de Escucha dentro del proyecto de investigación ¿Co-combustión en el C.T. de Escucha¿ referencia 2FD97-0764 co-financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología y la Unión Europea, a través de los Fondos FEDER (Fundación CIRCE, 2002), y de forma particular en la campaña de pruebas que se realizó en dicha planta. Estas pruebas fueron definidas con el fin de confirmar la viabilidad técnica, económica y medioambiental de la co-combustión con biomasa forestal. Dado que las pruebas se llevaron a cabo interfiriendo lo menos posible en el funcionamiento habitual de la planta, para la obtención de resultados y su posterior análisis, se ha desarrollado una metodología que permite estimar la energía que entra a caldera con el combustible en cada momento y, a partir de ella, comparar situaciones en las que esta era la misma, de forma que se ha conseguido evitar la influencia del funcionamiento particular del ciclo de vapor sobre el comportamiento de la caldera y, más concretamente, sobre su rendimiento. Esta metodología, que junto con los resultados particulares sobre la experiencia de co-combustión analizada, son la parte fundamental de la tesis, puede ser utilizada para el análisis de otras experiencias. Aplicando la metodología propuesta se ha analizado la influencia de la co-combustión sobre el rendimiento de caldera en función de las características de la biomasa utilizada en cada prueba. Respecto a las emisiones, el análisis se ha hecho sólo sobre los datos recogidos en cada una de las pruebas, debido a que no se disponía de datos suficientes para poder aplicar la metodología. Como resumen de las principales resultados obtenidos, podría concluirse que el trabajo llevado a cabo en el desarrollo de esta tesis ha permitido comprobar la viabilidad técnica y medioambiental de la co-combustión de carbón de bajo rango con un 5% en energía de biomasa forestal en una planta con una caldera de combustible pulverizado y en la que el nuevo combustible se alimentó de forma independiente a través de dos de los quemadores centrales de carbón modificados con un tamaño de partícula inferior a 5 mm. Se ha comprobado la falta de incidencias negativas sobre la operación de la planta y sobre el rendimiento, confirmándose además el efecto positivo sobre las emisiones de SO2 y NOx que vendrían a sumarse a la reducción de emisiones de CO2 equivalente, considerando todo el ciclo de vida, que lleva implícita el uso de un combustible renovable frente a uno fósil.

Pal. clave: tecnología de la combustión ; fuentes no convencionales de energía ; biomasa

Área de conocimiento: Física de la materia condensada

Departamento: Física de la Materia Condensada

Nota: Presentado: 20 12 2012

Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Física de la Materia Condensada, 2012