Ciudad del transporte. Edificio Somport, Zaragoza (España) Tel: Fax: prodesagprodesa.

Transcripción

1 USO DE LA BIOMASA COMO COMBUSTIBLE ALTERNATIVO EN INSTALACIONES DE SECADO TÉRMICO José Ignacio Pedrajas Director Comercial Prodesa Medioambiente Jornada Técnica: La biomasa como combustible para industrias i agroalimentarias e instalaciones ganaderas competitivas

2 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

3 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

4 Introducción COMBUSTIBLES TRADICIONALES Gasóleo Gas natural Fuel-oil PCI: kcal/kg PCI: kcal/nm3 PCI: kcal/kg COMBUSTIBLE ALTERNATIVO: BIOMASA Leñas, serrines, cortezas, sarmientos, hueso aceituna, PCI: kcal/kg* Ciudad paja del de transporte. cereales, Edificio etc. *Depende del tipo de biomasa y de su Somport, Zaragoza humedad (España)

5 Introducción Aplicación: INSTALACIONES DE SECADO TÉRMICO Secado directo alta temperatura 6 8 Secado de banda baja temperatura

6 Introducción Secado directo alta temperatura

7 Introducción Secado de banda a baja temperatura

8 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

9 Tecnologías de combustión Independientes del tipo de secado térmico Dependen del tipo de biomasa empleada como combustible: Humedad Granulometría Existen tres sistemas de combustión: Sistema de parrilla fija Sistema de parrilla móvil Sistema de parrilla viajera

10 Tecnologías de combustión Parrilla fija Parrilla móvil Parrilla viajera

11 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

12 Instalaciones de secado térmico con trómel Quemando biomasa sin cogeneración BIOMASA HORNO SISTEMA CAJA DE TRÓMEL DE DEPURACION MEZCLAS DE BIOMASA GASES SECADO Gases de combustión 900º C Gases de secado 400 ºC

13 Instalaciones de secado térmico con trómel Quemando biomasa con cogeneración: GASIFICACIÓN E.E. BIOMASA GASIFICADOR MOTOR Gases escape 400 ºC TROMEL DE SECADO

14 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

15 Instalaciones de secado de banda a baja temperatura Quemando biomasa sin cogeneración BIOMASA CALDERA DE AGUA CALIENTE Agua caliente ºC Aire Ambiente INTERCAMBIADOR DE CALOR SISTEMA DEPURACIÓN GASES Aire de secado 95 ºC SECADO DE BANDA

16 Instalaciones de secado de banda a baja temperatura Quemando biomasa Con cogeneración: Ciclo Orgánico Rankine (ORC) BIOMASA CALDERA DE ACEITE TÉRMICO Aceite térmico ºC ORC E.E. SECADO DE BANDA Aire de secado 80 ºC INTERCAMBIADOR DE CALOR Agua caliente ºC Aire ambiente

17 Instalaciones de secado de banda a baja temperatura Aprovechamiento de energías residuales a baja temperatura Agua caliente Vapor Gases calientes SECADO DE BANDA Aire de secado INTERCAMBIADOR DE CALOR Aire ambiente

18 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

19 Estudio económico Para producir 1MWh térmico: Combustible PCI Precio Consumo Coste Fuel-oil kcal/kg 300 /ton 704 ton/año /año Gas natural kcal/nm3 32 c /Nm Nm3/h /año Gasóleo kcal/kg 780 /ton 690 ton/año /año Biomasa kcal/kg 50 /ton ton/año /año Ahorro consumo combustible Biomasa vs Fuel-oil Biomasa vs Gas natural Biomasa vs Gasóleo Otros factores: o Costes de operación y mantenimiento i t o Inversión equipos Casos prácticos

20 Introducción Tecnologías de combustión INDICE Instalaciones de secado térmico con trómel Instalaciones de secado térmico de banda a baja temperatura Estudio económico Casos prácticos

21 Casos prácticos CASO 1: HORNO PARRILLA FIJA + TRÓMEL SECADO Cliente Combustible PCI combustible Precio del combustible Tipo de horno DATOS DEL PROYECTO TRESMASA Astilla y corteza de pino al 20-25% de humedad kcal/kg 50 /ton Consumo térmico 415MWh 4,15 Horno de biomasa de parrilla fija

22 Casos prácticos

23 Casos prácticos Comparativo con Fuel-oil: Combustible PCI Precio Consumo anual Coste anual Biomasa kcal/kg 50 /ton ton/año /año Fuel-oil kcal/kg 300 /ton ton/año /año Ahorro combustible /año Sobre inversión* Retorno 6 meses * Instalación nueva Sobre-inversión = diferencia de inversión entre un sistema de combustión de fuel-oil y el sistema de combustión de biomasa

24 Casos prácticos CASO 2: QUEMADOR DE GAS NATURAL + TRÓMEL DE SECADO Cliente Combustible PCI combustible Precio del combustible Consumo térmico DATOS DEL PROYECTO FARPLA Gas natural Nm3/h 32 c /Nm3 9 MWh

25 Casos prácticos Comparativo con Biomasa (cortezas de pino al 40% de humedad Combustible PCI Precio Consumo anual Coste anual Gas natural kcal/nm3 32 c /Nm Nm3/h /año Biomasa kcal/kg 40 /ton ton/año /año Ahorro combustible /año Sobre inversión * Retorno 12 meses * Instalación ya existente Sobre inversión = inversión necesaria para desmontar el sistema actual y montar un horno de biomasa de parrilla móvil

26 Casos prácticos CASO 3: CALDERA DE BIOMASA + SECADO DE BANDA Cliente Combustible PCI combustible Precio del combustible Consumo térmico DATOS DEL PROYECTO ENERMONTIJO Cortezas de pino y eucalipto al 20-25% 25% de humedad kcal/kg 40 /ton 6 MWh

27 Casos prácticos

28 Casos prácticos Comparativo con Gasóleo y con Gas natural Combustible PCI Precio Consumo anual Coste anual Gasóleo kcal/kg 780 /ton ton/año /año Gas natural kcal/nm3 32 c /Nm Nm3/año /año Biomasa kcal/kg 40 /ton ton/año /año Ahorro combustible biomasa vs gasóleo /año Ahorro combustible biomasa vs gas natural /año Sobre inversión* Retorno biomasa vs gasóleo Retorno biomasa vs gas natural 3 meses 11 meses * Instalación nueva Sobre-inversión = diferencia de inversión entre un sistema de combustión de gasóleo/gas natural y el sistema de combustión con biomasa de parrilla fija

29 Casos prácticos CASO 4: CALDERA DE BIOMASA + SECADO DE BANDA Combustible PCI combustible Precio del combustible Consumo térmico DATOS DEL PROYECTO Gas natural kcal/nm3 32 c /Nm3 3 MWh GAS NATURAL CALDERA Agua caliente 3 MWh SECADO DE BANDA

30 Casos prácticos Sistema propuesto: p BIOMASA CALDERA DE ACEITE TÉRMICO Aceite térmico ºC ORC EE E.E. 680 kwh SECADO DE BANDA Agua caliente 3 MWh Producción energía eléctrica 680 kwh Producción energía térmica 3 MWh Combustible Cortezas de pino al 40% de humedad

31 Casos prácticos Comparativo Gas natural vs Biomasa+ORC Combustible PCI Precio Consumo anual Coste anual Gas natural kcal/nm3 32 c /kwh Nm3/h /año Biomasa kcal/kg 50 /ton ton/año /año Producción energía eléctrica ORC Ahorro combustible kw año /año Sobre inversión* Ingresos venta E.E** Retorno /año 24 meses * Instalación existente Sobre inversión = inversión necesaria para sustituir la caldera de gas natural por el sistema de biomasa + ORC **Según RD 661/2007 Ciudad del por transporte. el que Edificio se regula Somport, la 125. actividad Zaragoza de producción (España) eléctrica en régimen Tel: especial Biomasa Fax: perteneciente prodesagprodesa.net al grupo b

32 Casos prácticos

33 Casos prácticos CASO 5: GASIFICACIÓN + TRÓMEL DE SECADO Combustible PCI combustible Precio del combustible Consumo térmico DATOS DEL PROYECTO Gas natural kcal/nm3 32 c /Nm3 1,3 MWh GAS NATURAL HORNO 1,3 MWh Gases de combustión 400 ºC TRÓMEL DE SECADO

34 Casos prácticos Sistema propuesto: p EE E.E kwh BIOMASA GASIFICACIÓN MOTORES TRÓMEL DE SECADO Gases escape 450 ºC 1,3 MWh Producción energía eléctrica kwh Producción energía térmica 1,3 MWh Combustible Astillas al 15 % de humedad

35 Casos prácticos Comparativo Gas natural vs Gasificación biomasa Combustible PCI Precio Consumo anual Coste anual Gas natural kcal/nm3 32 c /kwh Nm3/h /año Biomasa kcal/kg 55 /ton ton/año /año Producción energía eléctrica gasificación Ahorro combustible kw año /año Sobre inversión* Ingresos venta E.E** Retorno /año 38 meses * Instalación existente Sobre inversión = inversión necesaria para sustituir el sistema de combustión con gas natural por la planta de gasificación con biomasa. **Según RD 661/2007 Ciudad del por transporte. el que Edificio se regula Somport, la 125. actividad Zaragoza de producción (España) eléctrica en régimen Tel: especial Biomasa Fax: perteneciente prodesagprodesa.net al grupo b.6.3. REE resultante = 34%

36 Casos prácticos

37 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN