Quemadores de ultra baja emisión de NOx
Hoy toca un post un poco más técnico de lo que suele ser habitual.
Tras ordenar revistas pasadas y catalogar artículos me encuentro con un desarrollo tecnológico de lo más interesante para los que están metidos en esto de los combustibles fósiles y, en especial, el gas natural. El departamento de energía del Lawrence Berkeley National Laboratory en California ha desarrollado un quemador que, según las primeras experiencias en laboratorio, podría quedarse en unas emisiones de 2 ppm de óxidos de nitrógeno (NOx). Vale... ¿Y esto es mucho, poco, normal? Pues teniendo en cuenta que la mayoría de los ciclos combinados de gas natural de España se han autorizado con un límite de emisiones de unos 30 ppm (60 mg/Nm3 en base seca y 15%O2, para ser exactos), os podéis hacer una idea. Pero vayamos por partes.
Lo habitual es que los fabricantes de turbinas garanticen unos 25 ppm (los 50 mg/Nm3), pero hay quemadores implantados en centrales españolas (muy poquitos grupos) que llegan a bajar de las 15 ppm.
Hace tiempo, leí un artículo en el que estaban desarrollando quemadores en los EE.UU. para bajar de las 10 ppm. Os podéis hacer una idea del importante salto que puede suponer para un ciclo combinado reducir a 2 ppm; practicamente, cero emisiones.
El quemador se llama Low-Swirl Injector (LSI) y ya ha salido de laboratorio y se está planificando su implantación en instalaciones experimentales. Por el momento, hay dos propuestas: implantarlo en la turbina de gas Taurus 70 de Solar Turbines de San Diego y en un proyecto de gasificación integrada con ciclo combinado financiado con la oficina de energías fósiles del Departamento de Energía del gobierno de los EE.UU. Así que todavía queda tiempo para que esté en el mercado de forma masiva. Tened en cuenta que el quemador es una de las piezas más delicadas de una turbina y si hay un fallo, podrían dañarse los primeros álabes, es decir un problema muy serio. Así que antes de que una empresa se decida por innovar con nuevos sistemas, querrá ver garantías, es decir, horas de funcionamiento sin problemas.
No me lío a explicar cómo funciona, porque al final todos estos quemadores van a lo mismo: eliminar los puntos calientes mediante una difusión adecuada de la mezcla aire-combustible para evitar la ruptura de los enlaces N-N y consiguiente formación de óxidos de nitrógeno. ¿Cómo lo hacen? Aquí está el quid de la cuestión y el know-how del turbinero. Como orientación tenemos que swirl significa remolino. Y si queréis sumergiros más en la tecnología, seguid las referencias que os indico a continuación.
Os he puesto una foto, que acompaña a todos los artículos que hablan del LSI, de uno de los investigadores junto al quemador. Y os paso un par de enlaces al Lawrence Berkeley National Lab , The Energy Blog y After Gutenberg que hablan de él. Como podréis comprobar, la tecnología no es tan novedosa (los enlaces son de agosto de 2007), pero como ya os decía al principio, estaba ordenando revistas antiguas... en particular, la Power Engineering International de noviembre de 2007.
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tentirujo -