Problemas relacionados a cenizas de biomasas con alto contenido de sales alcalinas y su mitigación: evaluación experimental
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Universidad de Montevideo
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Biomass is regarded as a renewable source of energy and is playing a role in future fuel supply trend, with great acceleration. However, due to the chemical composition of the ash of certain types of biomass (particularly short rotation crops like grasses, canes and straws), boilerrelated problems have occurred systematically in the past. These fuels are rich in alkaline metals (potassium, phosphorus, chlorine and sodium) which form complex eutectic salts that effectively lower the melting point of the ashes during combustion and cause fouling and slagging problems, especially in superheater tubes. This work reviews the latest investigations regarding the prediction of these problems through the evaluation of the ashes in the laboratory and discuss their mitigation by fuel leaching and blending. As a means to demonstrate the methodology, experimental data related to the evaluation of the Common Cane are presented, resulting from our own laboratory tests. These include fusion/sintering tests of ashes sampled from canes in the as-is and waterleached condition and the comparisons with other more traditional biomasses. The results show that the as-is state would be unacceptable to burn, but leaching with water and/or blending withmore stable ashes reduces the detrimental effects on boiler components to a tolerable level.
La biomasa está considerada como una fuente renovable de energía y está jugando un papel muy importante en la búsqueda de nuevas fuentes de energía. La reciente tendencia a consumir cultivos energéticos del tipo herbáceo ha causado problemas en los sistemas industriales, debido principalmente a la composición de su ceniza rica en Potasio, Sodio, Cloro y Fósforo. Dichas sales forman eutécticos de bajo punto de fusión formando zonas líquidas que aglomeran partículas sólidas (fouling) o fundiendo por completo (slagging). Este trabajo resume las investigaciones de los últimos años en este tema, discutiendo la importancia del análisis de laboratorio. Los métodos para evitar dichos problemas en las calderas son evaluados, principalmente el baño del combustible con agua (leaching) y el agregado de sales estables a la ceniza en el quemador. Tomando el caso de la Caña Común (Arundo Donax) como un potencial combustible de alto rendimiento por hectárea, se presentan resultados de la evaluación de su ceniza y se estima su potencial de daño en calderas, como producto de nuestra investigación experimental.Se investiga en el laboratorio el efecto del baño de agua en la consecuente ceniza y el impacto quetiene mezclar su ceniza con la de corteza de Eucalyptus en cuanto a su comportamiento en fusión.