Piloto de gasificador downdraft operado con biomasa

Abstract

En este Proyecto Final de Carrera se lleva a cabo la ingeniería básica de un piloto de gasificación de biomasa, en el contexto de la producción de energía eléctrica, a partir de fuentes renovables de energía. Primeramente se realiza un estudio bibliográfico y la revisión del estado actual de la tecnología de los gasificadores para detectar a los posibles fabricantes de este sistema. A nivel comercial y en Catalunya se ha detectado a uno solo, que es la empresa Logic-energy S.L. Seguidamente, se realiza selección del tipo de gasificador, siendo elegido el tipo Downdraft. Éste presenta diversas ventajas con respecto al resto de tecnologías de gasificadores, como pueden ser: la obtención de un gas con bajo contenido de alquitranes dentro del rango de (0,5-3 g/Nm3) y su idoneidad para trabajar en rangos de producción de potencia eléctrica de entre 0,1 y 1 MW. La materia prima utilizada consiste en pelets de madera residual y el agente gasificante para las reacciones termoquímicas dentro del gasificador es aire atmosférico que es precalentado en un recuperador de calor. El sistema de acondicionamiento elegido para el gas de síntesis producido en el gasificador Downdraft, se compone de un ciclón, un recuperador de calor, un filtro de mangas y un sistema de limpieza con H2O (para la simulación del funcionamiento de este sistema, se utilizó como herramienta el software comercial Aspen Plus). Este sistema de acondicionamiento es robusto y fiable (minimizamos el contenido de alquitranes y partículas, así como también la temperatura del gas de síntesis, que a la entrada del motor es menor a 80 ºC). El gas quemado en el motor genera aproximadamente una potencia eléctrica de 11,1 kW y el rendimiento eléctrico del piloto de gasificación es aproximadamente del 16%. El sistema de control propuesto asegura, el buen funcionamiento de los diferentes equipos del piloto, alertando de algún funcionamiento anómalo de estos. Así como también la monitorización de los diferentes instrumentos de control (sensores y actuadores). El alcance del proyecto incluye el establecimiento de las variables de diseño, el cálculo de los balances de materia y energía, la selección de equipos, el dimensionado básico de algunos de ellos, la configuración del diagrama de control, la distribución de los equipos, así como la realización del presupuesto y del estudio de impacto ambiental. Se ha establecido un programa de vigilancia ambiental, con las medidas preventivas y correctoras necesarias ante la aparición de cualquiera de los impactos potenciales que puedan ocurrir.