Tecnologias Combustion Calderas

ANEXO 10: ESTUDIO DE LAS TECNOLOGIAS DE
COMBUSTIÓN

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1.9. ESTUDIO Y COMPARACIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMBUSTIÓN.
1.9.1. Introducción.
Las tecnologías existentes para la incineración de combustibles residuales, normalmente de
bajo poder calorífico, tienen características específicas respecto a los sistemas convencionales de
combustión. En cualquier caso se puede afirmar que estas tecnologías noson excluyentes de los
combustibles convencionales, y derivan normalmente de los métodos aplicables a carbones de bajo
rango, o incluso adaptación de calderas convencionales.
Las tecnologías para el quemado y la recuperación energética de combustibles residuales se
puede agrupar en dos grandes grupos: tecnología de parrillas y tecnología de lecho fluidizado.
En el caso que nos ocupa, latecnología a aplicar será la de parrillas. El motivo principal para
su empleo en lugar de la de lecho fluidizado es el rango de potencia que se está barajando, demasiado
bajo para el empleo de esta última tecnología.
1.9.2. Tecnología de parrillas.
El principio de funcionamiento se basa en el avance del combustible mediante el arrastre de
unos elementos provistos de movimiento relativo entre sí. Estoselementos sostienen al combustible,
insuflándose entre los mismos el aire necesario para la combustión. Según van avanzando los residuos
se va completando la combustión de los mismos, de forma que a la salida el contenido de inquemados
es bajo.
El material de combustión en su avance por la parrilla, pasa por tres etapas consecutivas de
proceso. En la primera de ellas se produce un secado, evaporándoseel agua contenida en el material.
La combustión principal tiene lugar en la segunda fase. La última fase tan sólo sirve para completar la
combustión en aquellas fracciones 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. Enel caso
de ser fijas, suelen estar dispuestas en forma inclinada y ser vibratorias, a fin de facilitar la distribución
del combustible y favorecer la evacuación de cenizas al recipiente de recogida de cenizas o cenicero.
Los gases calientes de la combustión se hacen pasar a través de la sección de convección de la
caldera, generalmente situada en la parte superior de la parrilla, donde ceden elcalor al agua de
circulación y se produce el vapor que alimenta a la turbina. En ocasiones se instala un economizador
que puede ser exterior o interior a la cámara de combustión y donde se baja la temperatura de humos
hasta unos 100°C.
La alimentación de aire primario se lleva a cabo mediante soplantes, introduciéndose
normalmente el aire a nivel de la cámara de combustión, por debajo de laparrilla, si bien también a
veces se introduce aire primario en la zona de precombustión en el caso de algunas calderas
alimentadas con balas de paja.

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Asimismo, es imprescindible la inclusión de aire secundario en el proceso a efectos de
producir una buena combustión de los volátiles desprendidos de la biomasa. Como en el caso del aire
primario el secundario se introduce con soplantes, pororificios situados en la parte superior de la
cámara de combustión.
El sistema más extendido de alimentación para biomasa, son tornillos cuya velocidad regula el
flujo de combustible. Asimismo, otro sistema muy difundido es el de las válvulas alveolares que son
utilizadas para lograr un flujo más homogéneo del combustible, evitando atascos a la entrada de la
caldera, así como el posible revoque de lasllamas. Otro método de alimentación, utilizado sobre todo
en pequeñas plantas, es el de pistón hidráulica.
Cuando el biocombustible son partículas de pequeño tamaño, como en el caso de los serrines o
la paja, el sistema más común de alimentación es por transporte neumático combinado con un sistema
de válvula alveolar que descarga sobre un tornillo. Dada la alta reactividad de la biomasa, en...