Calderas de biomasa
Las tecnologías existentes para la combustión de biomasa con las calderas de biomasa poseen ciertas características especiales respecto a los sistemas convencionales utilizados con combustibles fósiles, aunque normalmente los métodos utilizados derivan de los aplicables en centrales térmicas de carbón de bajo rango, o incluso adaptación de centrales convencionales.
Las tecnologías para el quemado y la recuperación energética de combustibles residuales se pueden agrupar en dos grandes grupos: tecnología de parrillas y tecnología de lecho fluidizado.
CALDERA DE PARRILLA
Se lleva a cabo el avance del combustible mediante el arrastre de unos elementos con movimiento relativo entre sí. Estos elementos sostienen al combustible, y mediante la insuflación del aire necesario, se lleva a cabo la combustión del mismo. A medida que avanzan los residuos se va produciendo la combustión de los mismos, de esta manera, a la salida de la parrilla el contenido de inquemados es muy pequeño.
El proceso se lleva a cabo en tres etapas, en la primera de ellas, se lleva a cabo un proceso de secado, en el que se evapora el agua contenida en el material.
En la segunda fase se lleva a cabo el proceso de combustión propiamente dicho. La última etapa sirve para completar la combustión en las zonas de mayor temperatura de ignición.
Los gases desprendidos de la combustión se envuelven en una corriente de aire al abandonar las parrillas. Las parrillas de las calderas de biomasa pueden ser fijas, móviles o sistemas mixtos.
CALDERA DE LECHO FLUIDIZADO
La combustión en lecho fluidizado consiste en desarrollar la combustión en el seno de una masa de suspensión de: partículas de combustible, cenizas y, a veces, un inerte, los cuales son fluidizados por una corriente de aire de combustión ascensional.
El tipo de lecho fluido burbujeante o circulante seleccionado depende del poder calorífico del combustible (bio-fuel) según se quema y del tamaño de la instalación. Existen dos tipos de combustores de lecho fluidizado, atendiendo al grado de fluidización del lecho y, por tanto, a la velocidad de fluidización:
a) Burbujeante
Opera con bajas velocidades del aire de fluidización y se caracteriza por permanecer en el lecho la mayor parte de los sólidos y solamente una parte, normalmente inferior al 10%, pasan al ciclón.
b) Circulante
Con velocidades muy elevadas del aire de fluidización se produce el arrastre de gran cantidad de sólidos del lecho, pudiéndose reciclar una gran parte de éstos mediante un ciclón o multiciclón.
COMPARACIÓN DE TECNOLOGÍAS
La tecnología de lecho flluidizado presenta una serie de ventajas con respecto a la de parrilla:
Ventajas lecho flluidizado:
- Desulfuración
- Diversidad de combustibles
- Temperatura uniforme
- Alta velocidad de combustión
- Mayor sencillez de operación (semejante a un fluido)
- Alta transferencia de calor
- No se forman escorias
- Menor exceso de aire de combustión
- Menor emisión de gases nitrosos
- Mayor rendimiento
Aunque también presenta una serie de desventajas que se pueden resumir en lo siguientes puntos:
Desventajas lecho fluidizado:
- Abrasión
- Necesidad de ciclones
La tecnología de parrilla presenta así mismo una serie de ventajas con respecto al uso del lecho flluidizado:
Ventajas parrilla:
- Tecnología ampliamente probada
- Alta variación de granulometría del combustible