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Tesis:

Influencia y análisis de los parámetros de operación de la filtración cerámica de gases en el proceso de combustión en lecho fluido a presión

  • Autor: BALLESTEROS APARICIO, Juan Carlos

  • Título: Influencia y análisis de los parámetros de operación de la filtración cerámica de gases en el proceso de combustión en lecho fluido a presión

  • Fecha: 2000

  • Materia: GASES DE LA COMBUSTIÓN;FILTROS

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE MINAS

  • Departamentos: SISTEMAS ENERGETICOS

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: ALEGRIA FELICES, Fernando

  • Resumen: Todas las Centrales de Combustión en Lecho Fluido a Presión de lecho burbujeante, en operación están basadas en un único diseño. Dentro de esta concepción se tiene un diseño especial de turbina de gas de doble eje y alabes "reforzados" para aplicaciones de CLFP, esta máquina trabaja con gases a presión y en un intervalo de temperatura de 830 a 850 grados centígrados. La limpieza de las partículas contenidas en los gases de combustión antes de su expansión en la turbina de gas es conseguida con ciclones en dos etapas. Teóricamente este sistema de limpieza elimina todas las partículas mayores de 3 a 5 micras, dejando pasar unos cuantos cientos ppm en peso de partículas de granulometría fina. Esta cantidad de partículas es admitida por la turbina "reforzada" sin causarla daños de erosión. La realidad de los hechos es que la Central de CLFP de Escatrón tiene problemas en su turbina de gas. Erosiones en los álabes y vibraciones en la turbina de gas indican una menor efectividad de la esperada en la limpieza del polvo contenido en los gases de combustión debido al mal funcionamiento del sistema de limpieza, basado este en ciclones en dos etapas. La eliminación de las partículas contenidas en los gases de combustión del proceso de CLFP protege a la turbina de erosiones y elimina la necesidad de sistemas de limpieza aguas abajo de ésta. La Tesis se basa en el trabajo de investigación y desarrollo de Filtros Cerámicos que se ha llevado a cabo en la Planta de Demostración de la Combustión de Lecho Fluido a Presión de Escatrón (Zaragoza), donde se realizan actividades de desarrollo tecnológico para adecuar el proceso al uso de carbones de alto contenido en cenizas y azufre. La Planta de Filtración Cerámica trata 1/9 de los gases de combustión producidos en la Central Térmica de CLFP de Escatrón. Los gases de combustión generados en el proceso de combustión son limpiados por nueve parejas de ciclones primarios y secundarios. En la pareja número nueve de ciclones y sustituyendo el ciclón secundario correspondiente se ha instalado un Filtro Cerámico, situado fuera de la vasija a presión. Una vez el gas es limpiado por el Filtro Cerámico, se envía a la turbina de gas donde se expande junto con las otras ocho corrientes de gases. El objetivo del desarrollo del Filtro Cerámico fue demostrar el buen funcionamiento y posibilidad de escalación a nivel casi industrial en plantas de CLFP. La Central de CLFP de Escatrón quema lignitos locales y el propósito para estos carbones, es optimizar los principales parámetros del filtro, como son caída de presión y temperatura, presión del aire de limpieza, frecuencia y secuencia de pulsos de limpieza, consumos de aire, etc. La Tesis aporta conocimiento en la operación del filtro cerámico, analiza componentes críticos para el desarrollo del proceso, desarrolla y aporta modelos estadísticos del comportamiento de degradación de los elementos filtrantes con el número de horas de filtración, propone mejoras de diseño para optimizar el proceso y operación de plantas futuras