La industria productora de energía está cambiando y cada vez más utiliza combustibles derivados de la biomasa y los residuos.

La motivación principal detrás de esto es contribuir a los objetivos de sostenibilidad. Dado que los biocombustibles se queman más rápido y de forma más limpia que los combustibles fósiles, liberarán gases de efecto invernadero a un ritmo más bajo y más lento. En segundo lugar, el uso de biocombustibles permitirá que la economía pueda aprovechar sus beneficios. Usar los residuos como combustible para las centrales eléctricas significa reutilizar residuos que simplemente terminarían en vertederos de residuos. Ambos tipos de combustible están creciendo y se están volviendo cada vez más comunes.

Sin embargo, los gerentes de operaciones y mantenimiento de las plantas eléctricas tendrán muchos desafíos relacionados con los servicios y la eficiencia operativa cuando se utilice biomasa y residuos en lugar de combustibles fósiles.

El uso de la biomasa y los residuos como combustible para las calderas de energía también plantea nuevos desafíos relacionados con la acumulación de suciedad, ya que es un combustible más complejo de quemar. Sin embargo, los desafíos son diferentes.

Desafíos relacionados con las calderas de energía de residuos

La combustión, por ejemplo, de residuos es difícil, en parte debido a los componentes químicos del combustible, pero también debido a las variaciones en el combustible. Estas propiedades pueden provocar una acumulación considerable de suciedad, creando a veces depósitos/escoria en una zona de alta temperatura que resulta imposible eliminar mediante la filtración de hollín si dicha filtración no se realiza con suficiente frecuencia. El ceniza también es agresiva, con altos contenidos de, por ejemplo, Cloruros, Zinc y Potasio, lo que produce ceniza corrosiva. 

Esto suele provocar un problema de obstrucción que debe solucionarse, es decir, un economizador se bloquea durante la temporada operativa, a pesar de la salida de hollín por vapor, lo que obliga a detener la máquina para una limpieza manual. Estos paros de funcionamiento se relacionan con considerables costos en producción perdida y combustible quemado (el combustible residual es una fuente de ingresos) y con los costos de limpieza.

Otra consecuencia es que se quiere optimizar la caldera, por ejemplo, reduciendo el uso de vapor para los hornos de humo o manteniendo los intercambiadores de calor más limpios, lo que aumenta la transferencia de calor y la eficiencia de la caldera. 

Ambos ejemplos hacen que la operación de la planta sea más sostenible, ya que se produce más energía con una determinada cantidad de combustible. Durante los últimos años, hemos observado un interés cada vez mayor por reducir las emisiones que ello implica.

Problemas con las calderas de energía que utilizan madera demolida y residuos

Es bien sabido que la combustión del madera de demolición y residuos produce beneficios económicos significativos en forma de reducción de los costos de combustible, mientras que la demolición y el desecho de madera aumentan el riesgo de daños en las calderas y la reducción de la disponibilidad. 

Muchos de los problemas que surgen al comenzar a utilizar la demolición y las propiedades del ceniza hacen que el residuo de madera sea combustible. Obtendrá un aumento en el volumen de la ceniza. La demolición y el residuo de madera producen 2-5 veces más ceniza que los trozos de madera. 

También conduce a una acumulación de suciedad más intensa. El pino demolido y el pino residual se queman más fácilmente y pueden producir depósitos o escoria que es imposible eliminar con la aspersión de ceniza. La ceniza es más agresiva. Aumenta la cantidad de cloruros, zinc y potasio, que producen ceniza corrosiva.

Las propiedades cambiadas del ceniza repercuten tanto en los costos operativos como en los de mantenimiento. 

Algunos problemas comunes causados por la acumulación de ceniza de demolición y residuos de madera en las superficies de calefacción de las calderas son:

• Se desplazan las zonas de temperatura de los gases de combustión, lo que puede provocar una corrosión a alta temperatura en los intercambiadores de calor de aleación baja.
• Necesidad de interrupciones de limpieza durante la temporada de calefacción para eliminar mecánicamente la ceniza sinterizada o solidificada
• Reducción de la eficiencia de la caldera debido a una mala transferencia de calor
• La corrosión a baja temperatura en los economizadores y precalentadores de aire debido a la ceniza agresiva y a las temperaturas de condensación cambiadas

¿Qué se puede hacer para minimizar estos desafíos?

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