CALIDAD DEL PÉLET EN LA OPERACIÓN Y MANTENIMENTO DE CALDERAS. (2 de 3) EFECTO DE LA HUMEDAD

Transcripción

1 CALIDAD DEL PÉLET EN LA OPERACIÓN Y MANTENIMENTO DE CALDERAS. (2 de 3) EFECTO DE LA HUMEDAD ROSMANN EN COLABORCIÓN CON CALÓRIA ENERGY Alejandro Palacios Rodrigo Oscar Hernández Altamirano

2 Contenido CALIDAD DEL PELLET Y MANTENIMIENTO DE CALDERAS DE BIOMASA... 3 Humedad de los pélets... 3 Consecuencias... 3 Conclusiones

3 CALIDAD DEL PELLET Y MANTENIMIENTO DE CALDERAS DE BIOMASA En la entrega anterior de este artículo se ha analizado como influyen los parámetros de diámetro, longitud y resistencia mecánica, en la calidad de la biomasa, y por lo tanto en el rendimiento y mantenimiento de la caldera. Para continuar presentando cuál es la influencia de los parámetros que se miden en la normativa ENPlus, se aborda a continuación cómo la humedad en los pélets, y de manera general en cualquier otra biomasa, modifica sustancialmente los costes de operación y mantenimiento de una caldera, debido fundamentalmente a las pérdidas energéticas que conlleva cualquier incremento en la humedad residente en el combustible. Humedad de los pélets La normativa ENPlus A1 establece que el porcentaje de humedad en base húmeda debe ser inferior al 10% en peso de la biomasa. La humedad en la biomasa se puede presentar de tres maneras diferentes: Agua de constitución: Forma parte de los compuestos químicos que componen su estructura vegetal, y solo puede ser eliminada por procesos como la combustión. Agua de impregnación: La que se sitúa en la pared de las células vegetales. Es la responsable de la contracción o expansión de la materia. Agua libre: Es la que se encuentra en los huecos centrales de las células o en el xilema. Una vez perdida, solo se puede recuperar por inmersión directa en agua. No influye en el volumen final de la biomasa. La base de referencia para medir el contenido de humedad es importante, para entender la composición del pélet al que nos estamos enfrentando: Base húmeda: Normalmente referida al recurso en sus condiciones en origen o como materia prima. Base seca: Utilizada cuando se trabaja en procesos de secado y está libre de humedad Base seca y libre de cenizas: Cuando además se le ha restado el contenido de cenizas. Consecuencias La cantidad de humedad en los pélets determinará dos tipos de consecuencias, que se producirán en mayor o menor grado dependiendo del contenido de agua del producto: En el caso de una baja humedad, (porcentajes en peso de agua menores al 3-4%), podría aparecer debilidad estructural en el pélet, afectando al mantenimiento de la caldera. La falta de agua debilitará la compactación del cilindro de pélet, disminuyendo su durabilidad mecánica y produciendo un mayor número de finos, cuyas consecuencias están descritas en la ficha técnica anterior. 3

4 En el caso de una humedad en exceso, afectará a la operativa de la caldera, ya que cuanto mayor sea el contenido de humedad en un proceso de combustión, menor será la energía aprovechable dirigida a un uso térmico, ya que el proceso de evaporación de dicha humedad consumirá una cantidad mayor de energía. En la siguiente tabla se presentan los datos de PCI (Poder calorífico inferior) en función de la humedad del pelet, aproximando su composición a la de una madera con valores estructurales estándar de C, H, O y N. Esta aproximación solo pretende mostrar unos valores de referencia, que proporcionen al lector una idea de las consecuencias, tanto en pérdidas energéticas como económicas, del incremento de la humedad en el pélet. PODER CALORIFICO INFERIOR EN FUNCIÓN DE LA HUMEDAD % Humedad (b.h.) PCI Pélet (Kwh/Kg) Pérdida de PCI con la humedad (%) Precio Kwh (0,2 /Kg de pélet) 0,00% 5,140 0, ,00% 5,082-1,12% 0, ,00% 5,025-1,13% 0, ,00% 4,967-1,15% 0, ,00% 4,909-1,16% 0, ,00% 4,852-1,17% 0, ,00% 4,794-1,19% 0, ,00% 4,736-1,20% 0, ,00% 4,679-1,22% 0, ,00% 4,621-1,23% 0, ,00% 4,563-1,25% 0, ,00% 4,506-1,26% 0, ,00% 4,448-1,28% 0, ,00% 4,390-1,30% 0, ,00% 4,333-1,31% 0, ,00% 4,275-1,33% 0,04678 Tomando como precio de compra de referencia un valor de 0,2 /Kg de pélet (ENPlus A1 granel), se aprecia claramente que a mayor contenido de humedad del pélet, menor es la energía útil por kg de pélet húmedo, y en consecuencia mayor es el precio que estamos pagando por kwh de energía. A modo de ejemplo, analicemos la comparativa entre un pélet con un 4% de humedad y uno con un 9% (ambos en el rango de certificación de la calidad A1). Las diferencias tanto de rendimiento como económicas serían: El coste del kwh sería un 6,24% mayor. Por cada tonelada consumida estaríamos perdiendo 288 kwh de energía aprox. En una instalación de potencia media (entre 300 kw y 700 kw) como podría ser una residencia, polideportivo o comunidad de vecinos, con un consumo medio mensual de 20 toneladas, supondría una pérdida energética de aproximadamente kwh/mes y económica de aproximadamente al año. 4

5 Conclusiones La humedad en la biomasa, y en concreto en los pélets, tiene una incidencia relevante en los parámetros de rendimiento de la misma. Pequeñas diferencia en el porcentaje de humedad pueden suponer elevadas pérdidas energéticas en las instalaciones, y como consecuencia también pérdidas económicas que influirán en los períodos de amortización calculados y en los costes de combustible presupuestados para su mantenimiento. Es importante llegar a una solución de equilibrio entre la baja humedad y los problemas que ello acarrea con la aparición de finos degradación mecánica del pélet, y la alta humedad y la consecuente pérdida de rendimiento. 5