Resumen de Retos químicos para los materiales estructurales en oxicombustión de carbón y biomasa
M. C. Mayoral, M.P. Gimeno, J. M. Andrés, L.I. Díez
- español
La oxicombustión de combustibles sólidos es una de las alternativas tecnológicas más relevantes destinadas a conseguir la captura de CO2 en grandes plantas de generación. Si el proceso de oxicombustión se lleva a cabo en un reactor de lecho fluido, las posibilidades de aplicación se amplían a combustibles de bajo rango o residuos difícilmente aprovechables en condiciones de combustión en polvo, con la ventaja añadida del control de otras emisiones gaseosas (NOx, SOx). Y si adicionalmente se añade biomasa residual como parte de la mezcla aportada al reactor, el balance de emisiones de CO2 puede llegar a ser negativo.
En la actualidad existen diferentes iniciativas tanto nacionales como internacionales de investigación en el campo de la oxicombustión, a pequeña escala de laboratorio, en plantas piloto y en tamaños semicomerciales, pero preferentemente centradas en sistemas de combustible pulverizado. También se desarrolla investigación en instalaciones de oxicombustión en lecho fluido, y dentro de ellos la caracterización de los procesos de ensuciamiento y corrosión asociados a la deposición de cenizas es un tema completamente novedoso. Este aspecto si que ha sido tratado ampliamente cuando se utiliza biomasa como combustible, la investigación se ha desarrollado convencionalmente para combustión con aire y no para las condiciones especiales de oxicombustión.
La presente contribución pretende ofrecer una visión general y divulgativa sobre el estudio de los retos químicos que los materiales estructurales de las calderas han de sufrir en la futura aplicación comercial de la tecnología de oxicombustión de carbón y biomasa.
- English
Oxy-firing of solid fuels is one of the most relevant technological alternatives aiming at the CO2 capture in large-scale power plants. If oxy-firing is carried out in a fluidized bed reactor, the possibilities for application are extended to low-rank coals, difficult wastes, or biomass. The oxy-co-combustion of coal and biomass in circulating fluidized bed (CFB) reactors would result in a negative balance for the CO2 emissions.
Several on-going national and international initiatives are focused in the research of oxyfuel- related issues, covering lab-scale plants, pilot plants and semicommercial units for pulverized fuel combustion.
In particular, the field of ash fouling and corrosion under oxy-cofiring in fluidized beds remains almost completely open. Although there are available works in relation to the control of deposition rates in fluidized bed units, especially when biomass is the fuel, they have been developed under conventional combustion with air but not for the particular conditions occurring with CFB oxy-firing.
The aim of the present work is to introduce an overview about the chemical challenges that oxycofiring implies over metal exchanger surfaces as well as over low-cement ceramic protection of combustor sidewalls, for a future commercial application of the technology.
