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Optimización de la combustión: Como el control moderno de la combustión puede ahorrar el 1% de los costes del combustible en el sector de la generación de energía

El frenético incremento en la demanda a nivel de la UE para que las industrias corten sus emisiones de dióxido de carbono es ahora una prioridad de los políticos europeos y motivo de debate público. Para la industria de generación de energía, esto tiene implicaciones obvias y los objetivos de emisiones no son solamente quedar como están, sino que serán cada vez más, no menos, restrictivas. Esto, aparejado con la migración del “Integrated Pollution Control” a “Pollution and Prevention Control” de U.K., junto a la implementación de la “Large Combustion Plant Directive” (LCPD) y la naturaleza reguladora de las “Best Available Techniques” (todas serán introducidas a partir de enero de 2008), forzarán a la industria de la energía a vigilar mas estrechamente en que forma se pueden cumplir los objetivos de sus emisiones.

En la práctica, esto significa que la optimización de los procesos es la clave para alcanzar los objetivos disminuidos y es vital la selección correcta, diseño y mantenimiento de los sistemas de control de combustión. Nuestra representada Servomex, un suministrador líder en soluciones para análisis de gases, es una empresa que ha estado trabajando con la industria de la energía en el área del control de la combustión desde 1960. Como director de mercado para el sector de la energía, Tim Wilkes conoce porqué es importante el análisis de los gases en el control de la combustión: “Los directores de planta con un buen conocimiento de la teoría del control de la combustión básica están mucho mejor colocados para ayudar a asegurar que su planta funciona con la máxima eficacia. Por esto, muchos conocen que importante es la medición precisa y fiable del oxígeno, pero pocos se dan cuenta que se puede ganar eficacia adicional significativa usando un sistema de control que mire activamente el mejor punto de consigna en el primer lugar, basado en detectar los primeros signos de rotura de combustibles. Poniéndolo simple, este aspecto adicional puede significar en ahorros extra en combustible del 1-2% e ignorando que no es sostenible para empresas en los objetivos climáticos de la UE actuales y la elevación de los costes de combustible. Per no es una cuestión de combustible malgastado, el control de la combustión también producirá reducciones en los niveles de emisión de SOx y NOx, que es vital si las empresas tienen que alcanzar objetivos de reducción de emisiones fijados por el “National Allocation Plan”.”

Wilkes también cree que una falta de atención de las técnicas de optimización entre los directores de las plantas puede resultar también en grandes sumas de dinero que se van en nuevo hardware (p.e. nuevos quemadores, etc.) cuando un comparativamente simple cambio de sistema podría dar beneficios reales mucho más rápido.

La medición precisa y fiable acarrea incide en potencial de combustible
Tim Wilkes conoce que para que las plantas de generación de energía alcancen una combustión limpia y eficaz, es necesario que los sistemas de control obtengan la información que esperan fiable y rápidamente. “Nuestro analizador de gases 2700 se desarrolló para cumplir con las necesidades específicas de la industria de la energía. Mide el oxígeno y los combustibles más rápido y más sensible que lo que ha sido posible en el pasado, sin el alto coste de compra y mantenimiento de otras técnicas competitivas. El dispositivo lleva un sensor de oxígeno basado en zirconio, capaz de trabajar en condiciones duras (Servomex suministra el mismo diseño de sensor para uso en jet fighters) y un sensor de combustibles de ‘capa fina’, que puede medir cambios en concentración de equivalentes de CO de menos de 10 ppm. La muestra se arrastra a estos sensores robustos pero sensibles a través de la sonda del analizador, permitiendo el análisis rápido y simultáneo de O2 y CO sin la necesidad de un sistema de muestra caro. Según Wilkes, algunos clientes han ahorrado el 1-2% de las facturas de combustible de planta después de la instalación, con la amortización de la inversión en solo un mes.

“Aquellos que necesitan cumplir con la LCPD y BAT dan la bienvenida a este tipo de tecnología auto-financiable” dice Wilkes. Las organizaciones industriales también están reconociendo esto. El Servomex 2700 fue uno de los diversos productos similares de una extensa prueba en una central eléctrica de carbón iniciada y mantenida por el “Electric Power Research Institute” (EPRI) de U.S.A. “Estuvimos realmente complacidos con los resultados, ya que fue verificado independientemente que el 2700 fue el producto más fiable y de menos mantenimiento para el control avanzado dela combustión en la industria de la energía” fue la conclusión.

Técnicas innovativas
Tim Wilkes también resaltó el significado de las directrices dadas en las “Best Available Techniques” (BAT). Las BAT están definidas en la Directiva de la UE 96/61 como “el estado más efectivo y avanzado en el desarrollo de actividades y sus métodos de trabajo que indican la adecuabilidad práctica de técnicas particulares para proporcionar las bases de valores límite de emisión diseñados para prevenir y si esto no es practicable, generalmente reducir las emisiones y el impacto en el medioambiente en su totalidad”. Como dice Wilkes, esto significa que la industria de generación de energía tiene un deber de usar la tecnología actual más efectiva posible y que incluya tecnología precisa y respetada como la del analizador de la serie 2700.

Aunque la LCPD y la BAT se aplican solamente a plantas “nuevas” (después de 1987), las “plantas existentes” (antes de 1987) se gobiernan por el “National Plan” que coloca un límite en emisiones de SOx y NOx que disminuye durante un período de tiempo. De forma que todas las plantas están afectadas por la regulación y esto, junto a un compromiso a nivel de juntas de dirección para reducir las emisiones y producir ahorros, deberían ser los incentivos que se necesitan para animar a las compañías de generación de energía a instalar un nuevo sistema de análisis de gases.

“Aquellos que no eligieron regular con eficacia su combustión se encontrarán en manos de los inspectores y otros reguladores que pudieran hacer inspecciones aleatorias. El fallo a cumplir con los objetivos pueden acarrear la persecución y grandes multas” explica Wilkes. “Cuando esto afecta significativamente al funcionamiento económico y medioambiental, tiene sentido que las plantas se aseguren que el control de la combustión óptima sea una prioridad.”