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HomeEnergías RenovablesDescripción de una planta de biomasa

Centrales termoeléctricas de biomasa: Descripción general

Este artículo describe los principales elementos que forman parte de una central eléctrica que genera energía a partir de biomasa, ya sean restos forestales, restos de la industria forestal y/o agrícola o cultivos energéticos. En el artículo se describe brevemente el principio de funcionamiento y cada uno de los principales elementos de este tipo de instalaciones. El texto está extraído del libro CENTRALES TERMOELÉCTRICAS DE BIOMASA, publicado por RENOVETEC.

Por Santiago García Garrido (  Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. )

www.santiagogarciagarrido.com



Una central termoeléctrica de biomasa es una planta de generación eléctrica que aprovecha la energía química contenida en una cantidad determinada de biomasa y que es liberada como energía térmica mediante un proceso de combustión.


En primer lugar, una planta de valorización energética de biomasa debe disponer de un sistema de pretratamiento de biomasa, cuyos fines principales son la disminución de la humedad que contiene, la adecuación del tamaño y la uniformidad de la biomasa, al objeto de uniformizar las condiciones de entrada en la caldera y conseguir la mayor eficiencia del sistema de combustión.

Una vez liberada la energía térmica en un horno apropiado, los gases liberados en la combustión, compuestos por CO2 y H2O mayoritariamente junto con otras sustancias sólidas y gaseosas, intercambian su calor en una caldera por la que circula agua, y que es convertida normalmente en vapor a una determinada presión y temperatura. Los gases de combustión de la biomasa atraviesan la caldera cediendo su energía al agua/vapor en diferentes etapas: paredes de agua, sobrecalentador, haz vaporizador, economizador y precalentadores de aire.

El vapor a presión formado en la caldera es transportado entonces hasta una turbina, donde se expansiona, produciéndose una nueva transformación energética por la cual la energía potencial contenida en el vapor a presión se convierte primero en energía cinética, y después en energía mecánica rotativa.

turbina de vapor en planta de biomasa


El eje de la turbina está conectado a un generador eléctrico, que se encarga de la última transformación energética que se realiza en la planta: la transformación de energía mecánica rotativa en energía eléctrica.

La salida del vapor de la turbina se efectúa en condiciones de vacío, para aumentar hasta el máximo posible la transformación de energía térmica en energía mecánica. Las presiones oscilan entre 0,06 y 0,120 bar absolutos. El vapor se condensa mediante un condensador, evacuándose el calor latente de condensación bien a un circuito de agua de refrigeración abierto, a un circuito semicerrado con torre de refrigeración, o directamente a la atmósfera mediante un aerocondensador.

El agua condensada, denominada habitualmente condensado, se bombea mediante una bombas centrífugas colocadas a la salida del condensador, hasta el desgasificador térmico.

El desgasificador es uno de los equipos que componen el ciclo agua-vapor y que se encarga de eliminar los gases disueltos en el agua y que resultan perjudiciales para el circuito. La desgasificación se produce por la adición de calor proveniente de una extracción de la turbina, con lo que por un lado se consigue elevar la temperatura del agua antes de entrar en la caldera, y por otro, se consigue liberar los gases disueltos (CO2, O2 y N2 principalmente) por la menor solubilidad de estos gases en caliente.

Unas bombas centrífugas, denominadas bombas de alimentación o de alta presión, toman el agua contenida en el desgasificador, que actúa como tanque pulmón de agua de alimentación de la caldera, y lo impulsan hasta la entrada de la caldera a una presión ligeramente superior a la presión existente en el calderín de evaporación, cerrando de esta forma completamente el ciclo agua-vapor.

Tras su paso por la caldera, los gases de combustión son sometidos a un proceso de limpieza y depuración en un sistema compuesto habitualmente por un ciclón y/o un filtro de mangas (o electrofiltro en su defecto), tras lo que se consigue que el nivel de emisiones de partículas por la chimenea este por debajo de lo indicado en los normativa de aplicación a estas plantas.

 

La central de valorización energética de biomasa requiere de una serie de sistemas auxiliares:

  • Sistema de refrigeración principal
  • Sistema de refrigeración de equipos
  • Planta de tratamiento de agua
  • Sistema de lucha contraincendios
  • Planta de tratamiento de efluentes
  • Sistema de suministro de agua bruta
  • Sistema de aire comprimido para instrumentación y aire de servicio

La interconexión eléctrica se efectúa en alta tensión, mediante un transformador elevador, desde la tensión de generación del turbogenerador, hasta la tensión de la red eléctrica a la que se conecta la planta.

subestacion de una central termoelectrica de biomasa

 

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