Varios - Libro de Calderas

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GIJN - FIDMA 9 DE AGOSTO DE 2002

Jornada sobre Tecnologas de uso limpio del carbnGIJN - FIDMA 9 DE AGOSTO DE 2002

CONTENIDOPresentacin Uso limpio del carbnJOAQUN GONZLEZ BLAS

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La planta GICC de PuertollanoMANUEL TREVIO

Generadores de vapor de lecho fluidoRAFAEL NAVAZO RIVERO

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Centrales supercrticas con DeSOX y DeNOXJEAN PIERRE FOUILLOUX

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Tratamiento de las emisiones de CO2M. ALONSO DAZ / S. SABUGAL

El papel de las tecnologas limpias del carbn en el contexto de la seguridad del aprovisionamiento en EuropaPATROCINAN: VICENTE LUQUE CABAL

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Fundacin Asturiana de la Energa Consejera de Industria, Comercio y Turismo del Principado de AsturiasCOLABORAN:

HidroCantbrico Foster Wheeler Iberia Elcogas Alstom Power ENDESA D.G. Transporte y Energa U.E.

DISEO: Arrontes & Barrera FILMACIN: Fotomecnica Principado IMPRIME: Grficas La Morgal D.L.: AS-3553-02

PRESENTACIN

PRESENTACINPara el Principado de Asturias, que en el ao 2000 gener 18.500 GWh en centrales trmicas cuyo combustible base es el carbn, el mantenimiento de esta actividad, tanto en lo referente a la industria extractora como transformadora, es de vital importancia. No slo lo es desde un punto de vista regional, dada la creacin de riqueza que estos procesos generan, sino tambin europeo, puesto que como se recoge por la Comisin Europea en el libro verde Hacia una estrategia Europea de seguridad de abastecimiento energtico, el papel del carbn tiene una importancia capital en el futuro Energtico Comunitario. Conjugar esta utilizacin con los compromisos adquiridos al suscribir el Protocolo de Kioto es el objetivo del foro que el pasado da 9 de agosto organiz la Fundacin Asturiana de la Energa y que nos hemos propuesto recoger en este documento para ampliar la divulgacin de las ideas que en l se expusieron. Como sealaba el Sr. Director de Industria y Minera, D. Luis Mara Garca en la inauguracin del acto, las empresas elctricas se hallan ante un reto de adaptacin a la normativa medioambiental y es urgente la adopcin de decisiones en materia de inversiones que permitan la continuidad de su actividad, y por ende el de la industria extractiva, ms all de 2010. Y ello es an ms importante si se considera que en breve plazo se decidirn las unidades extractivas de carbn que la Unin Europea considerar como estratgicas. La apuesta por el gas natural, en tanto que combustible fsil ms respetuoso con el Medio Ambiente, nos parece correcta, pero un desarrollo del parque de generacin nicamente basado en este combustible, con un precio en exceso voltil, nos parece una temeridad, tal como D. Jess Urrutia, Consejero de Industria, Comercio y Turismo sealaba durante la clausura del acto. Por ello esta publicacin, esperamos colabore al debate en positivo de esta fuente de energa.

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Manuel Penche Garca DIRECTOR-GERENTE DE LA FUNDACIN ASTURIANA DE LA ENERGA.

Jornada sobre Tecnologas de uso limpio del carbn

Uso limpio del carbnJOAQUN GONZLEZ BLASHidroCantbrico

Jornada sobre Tecnologas de uso limpio del carbn

JOAQUN GONZLEZ BLAS

USO LIMPIO DEL CARBN

En la produccin de una energa elaborada o transformada, como es la energa elctrica, las diferentes energas primarias y las diversas tecnologas compiten para obtener un mismo e indiferenciado producto final: el kWh. La eleccin de una u otra energa primaria de partida, y de la tecnologa ms apropiada para su conversin en energa elctrica, est sujeta, en el escenario actual, entre otros a los condicionantes siguientes: - Aspectos ecolgicos, restricciones medioambientales y criterios de seguridad, objeto de una evolucin cada da ms apretada. - Economa en los costes de generacin: inversin, operacin y mantenimiento, y combustible, de modo de conduzcan a un precio competitivo de kWh generado. En este aspecto son determinantes la eficiencia o rendimiento del proceso transformador, con su fuerte impacto en la incidencia medioambiental, la disponibilidad, y la flexibilidad del equipo generador. - Y, finalmente, la disponibilidad de los recursos primarios, tanto a nivel del pas como mundial y, consecuentemente, las posibilidades de un aprovisionamiento seguro de los mismos en cantidades, calidades y precios adecuados.

De entre las diferentes fuentes disponibles de energa primaria, utilizadas en la generacin de electricidad, tienen especial y destacada relevancia, por su contribucin actual: los combustibles fsiles (carbn, petrleo y gas natural), la energa hidrulica y la energa nuclear. Refirindome a la primera de ellas, el trmino Tecnologas de Uso Limpio de Carbn, entr en el vocabulario energtico en los aos 80, para describir una nueva generacin de tecnologas avanzadas de produccin de energa elctrica a partir del carbn, ambientalmente ms limpias, y en la mayor parte de los casos ms eficientes y menos costosas, que los procesos de combustin convencionales. Su aparicin, como digo, en los 80, hizo presagiar una nueva y prometedora etapa de crecimiento para el carbn, que justo es reconocer, no se vi posteriormente muy correspondida con la evolucin real de su utilizacin. El carbn es el combustible fsil ms abundante en el mundo y con una ubicacin de sus reservas mejor distribuida, ya que estn menos concentradas que las de otros combustibles fsiles. El carbn, sin embargo, tiene otras servidumbres que lo comparan con desventaja respecto al resto de los combustibles fsiles, lquidos y gaseosos, y que provienen de su origen: me refiero al azufre y a la materia mineral que le acompaan, y que obligan a actuar sobre el mismo en las diferentes etapas que van desde el momento de su extraccin, hasta la evacuacin y destino de los productos finales de su combustin. Estas etapas son las de: Precombustin/Combustin/Postcombustin o la Conversin en Gas o en Lquido.

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Jornada sobre Tecnologas de uso limpio del carbn

JOAQUN GONZLEZ BLAS

USO LIMPIO DEL CARBNDejando aparte el tratamiento en la Precombustin, o lavado del carbn, la limpieza puede efectuarse: - Durante la Combustin, utilizando lechos fluidos atmosfricos o presurizados (aunque hoy especialmente los primeros), o empleando hogares cicln avanzados de cenizas fundidas, y usando quemadores de bajo NOx. - En la Postcombustin, eliminando el SO2 mediante scrubbing (seco o hmedo), los xidos de N2, por reduccin cataltica selectiva y las partculas slidas (polvo) mediante filtrado de los gases, (elctrico o con filtros de tela). - Y, finalmente, la limpieza tambin puede efectuarse mediante la Conversin del carbn en gas: e integrando la gasificacin en un ciclo combinado. En el horizonte aparecen otras tecnologas: pilas de combustible o generacin MagnetoHidroDinmica (MHD). No es de esperar, sin embargo, que hasta pasadas varias dcadas, puedan estar comercialmente disponibles las mismas. No he citado, hasta ahora, al contaminante que mayoritaria e indefectiblemente se produce en grandes proporciones: me refiero al CO2, para cuya reduccin efectiva no existe actualmente una tecnologa comercial aplicable que no sea el aumento del rendimiento del ciclo de generacin, para as reducir el consumo unitario de combustible por kWh producido. Pero de la situacin actual de las tecnologas relativas a la eliminacin y depsito del CO2, trataremos tambin aqu. Tampoco he entrado en el tratamiento de los elementos-traza en los productos de combustin, es decir, de aquellos elementos, ms de quince, que contiene el carbn en concentraciones de ppm y que en el proceso de combustin se adsorben a los efluentes principales slidos o gaseosos, segn sus caractersticas, especialmente puntos de fusin y volatilizacin. Las tecnologas de limpieza ms prometedoras en este aspecto estn en el lado de las llamadas multi-pollutant technologies (MPT), entre las cuales destaca la de Oxidacin Electro-Cataltica (ECO) con sorprendentes excelentes resultados en la reduccin del NOx, SO2, partculas menores de 2,5 micras y Hg, elemento este que es de esperar sea objeto de serias restricciones, al final de la presente dcada o comienzo de la prxima. Desde un punto de vista econmico y de seguridad de abastecimiento energtico, el carbn es importante. Con la adopcin por la Comisin

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Jornada sobre Tecnologas de uso limpio del carbn

JOAQUN GONZLEZ BLAS

USO LIMPIO DEL CARBNEuropea del Libro Verde Hacia una estrategia europea de seguridad de abastecimiento energtico en marzo del ao 2000, la Unin Europea considera que el mantenimiento de la produccin de carbn y la perfeccin de las tecnologas existentes constituirn en el futuro, un arma de proteccin frente a la posibilidad de crisis grave en el acceso a los recursos energticos. En este aspecto vuelve a insistir la Comisin al aprobar en el Consejo de Ministros de Energa, del pasado 7 de junio, el Reglamento de Ayudas a la industria del carbn. En cuanto a la produccin de electricidad, se corre el riesgo de que la opcin tomada, mayoritariamente por el gas natural, ponga en peligro la seguridad de abastecimiento futura, a precios razonables. A medio y largo plazo, no se discute que el carbn se seguir utilizando para la produccin de electricidad ya que esto permitir garantizar una mayor diversidad energtica y seguridad de abastecimiento. Adems, incluso podra aumentar su presencia en el balance energtico de la Unin Europea si se cumplen las expectativas en cuanto al desarrollo de nuevas tecnologas que reduzcan las emisiones y aumenten su eficiencia. Hoy por hoy, y en el caso de que examinados todos los aspectos citados, se decidiese la instalacin de una central generadora que utilice carbn como combustible, las alternativas disponibles para la seleccin se concretan a su vez en las siguientes: - Unidades con ciclo de vapor de alto rendimiento, utilizando carbn pulverizado, con desulfuracin, reduccin de los xidos de nitrgeno y, naturalmente, eliminacin de las partculas slidas. - Ciclo