Influence of additives on decrease of temperature of slag flow from energy coal in wet bottom boiler

Influencia de los aditivos en la disminución de la temperatura del flujo de escoria de carbón energético en caldera de fondo húmedo

En este artículo se describen las características del carbón energético que se quema en una central eléctrica, su repercusión en la producción de energía y la posibilidad de utilizar materias primas naturales y secundarias para modificar las propiedades del carbón energético. Todos los tipos de aditivos seleccionados (fluorita, escoria siderúrgica desmetalizada (DSS), dolomita y piedra caliza) en adición al carbón han demostrado claramente su capacidad para reducir el punto de fluidez de las cenizas en los experimentos de laboratorio. La mayor disminución de la temperatura con un 5 % del aditivo la consiguieron la fluorita y la dolomita, que pasaron de la temperatura de 1 593 °C a la de 1 307 °C. Desde el punto de vista económico y de la disponibilidad de los aditivos, el más adecuado parece ser el DSS.

INTRODUCCIÓN

La energía proporciona calor y potencia para los procesos tecnológicos de las plantas. La combustión de carbón antracita plantea problemas en el flujo de escoria, lo que provoca la obstrucción de la abertura de descarga de escoria. Las cenizas no fundidas se depositan en el fondo de la cámara de combustión en capas después de enfriarse mostrando una gran resistencia. Para eliminar esta capa hay que parar la caldera, enfriarla y limpiarla. Estas paradas de la caldera contribuyen a acortar su vida útil y también a aumentar los gastos para su mantenimiento [1 - 3].

Todas las empresas industriales intentan reducir la producción de emisiones nocivas a la atmósfera. La solución más fácil y mejor es el endurecimiento de los criterios de compra de materias primas estratégicas de entrada y así mitigar su impacto en el medio ambiente. No es fácil obtener parámetros químicos adecuados del carbón mediante compra. El carbón es de origen ruso procedente de varias minas y se homogeneiza continuamente a medida que se entrega en el pozo de almacenamiento y luego se entrega directamente a las plantas en funcionamiento mediante cintas transportadoras [4 - 6].

Para caracterizar el problema fue necesario realizar una serie de análisis físico-químicos del carbón, las cenizas, las escorias y las cenizas volantes (Tabla 1). A partir de los análisis se han identificado los parámetros característicos como la temperatura de reblandecimiento, la temperatura esférica, la temperatura hemisférica y la temperatura de flujo. Estas temperaturas y otros análisis químicos del carbón y la escoria se determinaron de acuerdo con las normas. La viscosidad del carbón líquido depende de la química de la escoria, en particular del contenido total de óxidos de hierro y CaO + MgO.  Los óxidos SiO₂ y Al₂O₃ aumentan la viscosidad, el correspondiente punto de reblandecimiento y el punto de fluidez y "amplían" el carácter de la escoria [7 - 10].