Experiencia en control de emisiones: Precipitador electrostático

Transcripción

1 TODO SOBRE PALMA DE ACEITE Experiencia en control de emisiones: Precipitador electrostático Carlos Alberto Fernández Botia Palmas del Cesar S.A. 30 de Septiembre de 2014

2 Carlos Fernández, I.Q. Palmas del Cesar. Experiencia en control de emisiones: Precipitador electrostático

3 CONTENIDO 1. Aspectos introductorios 2. Configuración del equipo y principio de operación 3. Características del equipo instalado en Palcesar 4. Resultados de análisis isocinético 5. Actividades de mantenimiento 6. Inversión y costos de operación Conclusiones y recomendaciones

4 Titulo 1. ASPECTOS INTRODUCTORIOS ESP es parte integral del sistema de generación de vapor y/o cogeneración: Dosificación y calidad de los combustibles Modulación de la combustión Multiciclón Aprovechamiento del calor de los gases (economizador, pre-calentador de aire, etc.) Filtro de gases

5 Titulo 1. ASPECTOS INTRODUCTORIOS PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO (ELECTROSTATIC PRECIPITATOR - ESP) Dispositivo para filtración de gases de combustión, altamente eficiente, que mínimamente impide el flujo de gases. Utiliza la fuerza de una carga electrostática inducida, para eliminar principalmente partículas finas. Se utilizan con frecuencia para controlar la emisión de hornos, debido a su capacidad para manejar gases a alta temperatura.

6 PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO- PALMAS DEL CESAR S.A. 1', '111', 1l cenipalma

7 2. CONFIGURACIÓN DEL EQUIPO Y PRINCIPIO DE OPERACIÓN Transporte de cenizas Cuerpo y tolvas Tableros de control

8 Titulo 2. CONFIGURACIÓN DEL EQUIPO Y PRINCIPIO DE OPERACIÓN Transformador By-pass ducto gases

9 Gas distribution scr99n...;.. Collocting plates ""!'t Rapper drive station j Support _, 1' _, '111'

10 ,l 1l cenipalma

11 Titulo 2. CONFIGURACIÓN Y PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Se basa en el principio de ionización, es decir, en el hecho de que en el interior de un campo eléctrico las partículas de ceniza se cargan eléctricamente. Los gases se hacen pasar por el interior de una cámara en donde se crea un campo eléctrico, establecido entre los electrodos emisores o de descarga (negativos) y los electrodos colectores o placas (positivos), conectados a tierra. Las partículas del gas, al pasar por los electrodos emisores se cargan negativamente, gracias al principio de ionización y al pasar por los electrodos colectores son atraídos debido a su distinta carga eléctrica. El máximo campo electrostático se genera en la proximidad de los electrodos de descarga o emisores, ionizando a las partículas de ceniza

12 Titulo 2. CONFIGURACIÓN DEL EQUIPO Y PRINCIPIO DE OPERACIÓN Electrodo emisor (inoxidable) Entrada de gases Electrodo colector (cold rolled)

13 Titulo 3. CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO INSTALADO EN PALCESAR Caldera de 27 Ton/h, 31 Barg (trabaja con fibra y cuesco 70/30) Vapor sobrecalentado 340 C Ventilador de tiro inducido de CFM ESP Número de campos: 2. Dimensiones por campo 5,25 m x 5,25 m x 7 m Potencia consumida: 53 kwh Voltaje de salida en transformador: 95 kv Corriente de salida en transformador: 500 ma Transformador/rectificador: 1 por cada fase ubicado en el techo del equipo

14 Titulo 3. CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO INSTALADO EN PALCESAR Electrodo colector Ciclos de limpieza: cada hora, golpe con martillos para emisor y para colector. Partículas a la entrada: 8,2 g/m3 Partículas a la salida: 50 mg/nm3 Temperatura de gases entrada: 300 C Temperatura de diseño mecánico: 400 C Caída de presión: 20 mmcda Martillo

15 4. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ISOCINÉTICO e 80,.,. C) E 0.. so :E z O 40 () < 0:: z w () 20 o z () 10 o !15111' mgfm3 43,02 Rl R2 R3 PROMEDIO MATERIAL PARTICULADO --NORMA Figura 5-1. Comparativo del Resultado de Material Particulado con la Norma 1' _, '111'

16 4. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ISOCINÉTICO ',l 1l cenipalma

17 . " 4. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ISOCINÉTICO , E 500 O) E o N 400 en e '() e:; cu e G) (.) e o (.) mg/m ,89 34,00 4, u 39,45 o l V Rl R2 R3 PROMEDIO _.. DIÓXIDO DE AZUFRE NORMA Figura 5-2. Comparativo del Resultado de Dióxido de Azufre con la Norma 1', '111', 1l cenipalma

18 . " 4. RESULTADOS DEL ANÁLISIS ISOCINÉTICO 400,., E C) E - ō )( z e - ou ns J::, e 150 G) u e o (.) 100 ':ll:n...,.,.,_ ' l:3/ o l 'lo "10,._...,, '"' PROMEDIO... _ ÓXIDOS DE NITRÓGENO -- NORMA Figura 5-3. Comparativo del Resultado de Óxidos de Nitrógeno con la Norma 1', '111', 1l cenipalma

19 Titulo 5. ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO Técnicos electricistas, realizan rutinas de inspección de parámetros durante su operación. No requiere operario. Las principales paradas se generan por picos de corriente que disparan las protecciones. Personal interno con conocimientos eléctricos, es capacitado para el arranque, la operación y el mantenimiento del equipo. En caso de fallas que generen su salida de operación, se usa el by-pass de gases y se interviene el equipo, previo enfriamiento.

20 5. ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO Procedimiento de seguridad Frecuencia semanal Limpieza Inspección de tierras y dispositivos de seguridad Revisión y ajustes en termostatos y aisladores Niveles de aceite y ajuste de tornillería en transformadores Realizado por personal del área de mantenimiento eléctrico de la planta 4 personas realizan el mantenimiento

21 Titulo 6. INVERSIÓN Y COSTOS DE MANTENIMIENTO Cifras en millones (COP) Precipitador: $986 (Incluido IVA) Kit de mantenimiento: $50 (CIF Colombia) Transportadores manejo de cenizas: $75 Edificios (cuarto de control y bodega de cenizas): $68 Mantenimiento: costo de la mano de obra para limpieza y ajustes. Cambios de dispositivos menores (protecciones eléctricas). En un año de operaciones se cambiaron aisladores

22 Titulo CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El precipitador electrostático es un dispositivo de limpieza de gases de chimenea, que se adapta fácilmente a las condiciones del tipo de combustible, temperatura y composición de gases, de las plantas de extracción de aceite de palma. Permite cumplir la normativa ambiental aplicable al sector, en cuanto a emisiones. No requiere personal especializado para su operación y/o mantenimiento. Solo personal capacitado. Es un equipo de configuración y montaje sencillo, de bajos costos de mantenimiento y bajo consumo de energía.

23 Titulo CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Para una operación más eficiente, se deben disponer previo al precipitador, la modulación de la combustión y dispositivos de limpieza de gases como el multiciclón. Mejorar los dispositivos para manejo de cenizas. Asegurar la instalación del techo para proteger aisladores y transformadores. Establecer un protocolo de seguridad para la inspección y limpieza del equipo.