Calderas de vapor con Biomasa en la industria
Calderas de vapor con Biomasa en la industria
Una forma de obtener energía verde es a través del uso de la Biomasa (pellet, astilla u otros) para el autoconsumo energético.
Para explicar cómo funcionan las calderas de vapor con Biomasa y cómo se utiliza en la industria, comencemos con algunas definiciones:
¿Qué es el Vapor?
Según la RAE: “Fluido gaseoso cuya temperatura es inferior a su temperatura crítica. Su presión no aumenta al ser comprimido, sino que se transforma parcialmente en líquido; p. ej., el producido por la ebullición del agua”
- Vapor para Calentamiento
- Vapor para Impulso/Movimiento
- Vapor como Fluido Motriz Vapor para Atomización
- Vapor para Limpieza
- Vapor para Hidratación
- Vapor para Humidificación
- Carbón: Turba, lignito, bituminoso, antracita. Aprox. Se necesita 1 kg de carbón para producir 8 kg de vapor.
- Fuel-oil: gasoil, fueloil pesado, medio o ligero. Aprox. Se necesita 1 kg de fuel para producir 15 kg de vapor.
- Gas: gas natural o GLP (propano o butano). Aprox. Se necesita 1 termia para producir 42 kg de vapor (a 10 bar y rend. 80%.
- Electricidad. Aprox. Se necesita 1 kWh para producir 1,4 kg de vapor.
- Biomasa. Aprox. se necesita 1 kg de biomasa para producir 7 kg de vapor.
- Periodo de amortización de instalación muy corto debido al ahorro que conseguimos en el combustible, como el gas o el gasoil.
- Energía renovable y segura.
- Disminuimos las emisiones que contribuyen a crear efecto invernadero. Siendo su balance de CO2 y CO neutro.
- Evitamos la dependencia energética con el exterior, en concreto con combustibles fósiles. Existe gran excedente de biomasa.
- Ayudamos a evitar incendios forestales, la limpieza de los montes mejora con las necesidades de biomasa.
- Tiene precios competitivos y mas estables que cualquier combustible fósil.
- Contribuimos a la generación de empleo local.
En este segundo artículo hablaremos de un caso concreto donde se ha hecho una transformación en el proceso de generación de vapor cambiando el combustible, de gasoil a biomasa. Dando como resultado un importante ahorro económico.
Se trata de una fábrica con demanda de vapor en su proceso industrial y que antes de la actuación utilizaba una caldera de gasoil.
La caldera que sustituimos tiene las siguientes especificaciones:
Potencia: 1.345 kW
Producción de vapor: 2000 kg/h
Consumo: 138 l/h
Gasto medio en gasoil: 22.830 €/mes
Siendo el vapor uno de los costes que más repercuten en el precio final de los productos que se fabrican en estas instalaciones, hemos hecho un estudio energético específico en este apartado llegando a la conclusión de que el cambio de la caldera existente por una nueva que utilizara como combustible la biomasa, daría como resultado un gran ahorro en la producción de vapor, una rápida amortización de la nueva instalación y un mayor margen de beneficio en los productos que vende la empresa.
Dadas las características de la sala de calderas, el espacio disponible y el consumo de la caldera, hemos optado por elegir pellet como combustible principal, diseñando un silo a medida de 32 tn de capacidad. Siendo el pellet transportado hasta la caldera a través de un sinfín también realizado a medida.
La caldera utilizada para satisfacer las necesidades de vapor tiene las siguientes características:
Potencia: 1.100 kW
Producción de vapor: 1.500 kg/h
Pirotubular con multiciclón en la salida de humos
Recuperador de gases de escape
Limpieza automática de los tubos de humos
Encendido automático mediante cañón-soplador
Se ha optado por pellet como combustible por varias razones, por una parte se trata de un combustible normalizado, lo que garatiza valores máximos de humedad, cenizas y calidad mínima de la madera utilizada para su fabricación. Por otra parte por su densidad, que no permite almacenar 3 veces más combustible en el mismo espacio que otros tipos de biomasa, como la astilla. También por su facilidad de almacenaje en altura, flexibilidad y transporte hasta la caldera. Ideal para instalaciones como la que nos ocupa ya que el espacio disponible es muy limitado.
Una vez recepcionados todos los materiales, comenzamos con la instalación.
Para ello fue necesario introducir todos los materiales dentro de la sala de calderas e ir posicionando cada uno en el lugar correspondiente con ayuda de una grúa:
- Para ello probamos el funcionamientos de los motores, vávulas, sinfín, sondas, etc. antes del primer encendido de la caldera.
- Precalentamos el hogar de la caldera de biomasa durante un día para poner el refractario en temperatura.
- Ajustamos los parámetros necesarios en función del combustible y el régimen de funcionamiento de la instalación.
- Comprobamos que la potencia máxima, así como la producción deseada se alcanza y que la caldera trabaja de manera automática en el régimen deseado
Además, el fabricante tiene su propio manual de mantenimiento, especificando cada tipo de actuación y la frecuencia con la que se debe realizar.
Una vez instalada la caldera, hemos entregado al responsable de la empresa el manual de mantenimiento y el libro de registro de las revisiones.
