• Foto 1: Ejemplo de un sistema de vapor

Tipos de recuperación de energía para incineradores

La recuperación de calor de una incineradora de residuos se denomina simplemente sistema de recuperación de calor. Si podemos producir electricidad a partir del sistema de recuperación de calor, tenemos un sistema de generación de energía eléctrica. La combinación de recuperación de calor y recuperación de energía es el sistema de COGENERACIÓN.

Por ejemplo:

Un incinerador de residuos produce vapor en su caldera. El vapor pasa a una turbina de contrapresión y produce energía eléctrica. Después de la turbina todavía queda disponible vapor de 3 barG. Este vapor todavía contiene poder de evaporación. Podemos usarlo para evaporar agua para una secadora. En este caso tenemos:

• Energía eléctrica de la turbina.
• Poder de evaporación para la secadora.

Se trata de un sistema combinado (cogeneración) de recuperación de energía: electricidad junto con la evaporación. Un sistema de “Residuos a cogeneración”.

El límite de la recuperación energética son los requisitos mínimos necesarios para un correcto tratamiento de los gases de combustión. Clásicamente esto se sitúa entre 150 y 200 grados C. Un gas de combustión a baja temperatura provocaría, por ejemplo, condensación de polvo en las mangas de la cámara de bolsas.T

¿Caldera de vapor, caldera de aceite térmico o intercambiador de calor aire-aire?

Un incinerador de residuos produce gases de combustión calientes. Es necesario enfriar los gases de combustión, ya que el filtro de mangas puede quemarse. El calor se puede utilizar como fuente de energía. Los diferentes parámetros a tener en cuenta a la hora de elegir la caldera adecuada son:

1. Costos de operación vs. beneficio de recuperación de energía
2. ¿Se necesita o está garantizada la electricidad en el sitio?
3. Seguridad
4. Tipo de energía necesaria para procesos posteriores.
5. ¿Si los gases de combustión tienen un sistema de lavado húmedo? ¿Es necesario calentarlos en la chimenea?

1. Costos de operación vs. beneficio de recuperación de energía – ROI

Una turbina de vapor resulta atractiva como sistema de recuperación de energía. Sólo la turbina, el generador, el panel de sincronización, la planta de tratamiento de agua desmineralizada y la torre de enfriamiento generan rápidamente altos costos de mantenimiento. Es por esto que la capacidad mínima de una turbina debe ser lo suficientemente alta para tener un sistema de recuperación de energía rentable.

2.¿Se necesita o está garantizada la electricidad en el sitio?

Si la instalación no tiene energía eléctrica garantizada de red, es posible hacer que la instalación funcione con la energía producida a partir de los residuos en modo isla de la turbina. Es necesario realizar equipos adicionales y cálculos de energía (sobre la carga) para cambiar sin problemas del modo isla al modo paralelo de la turbina. Entonces, en caso de que la red falle, el modo isla de la turbina entrega la energía eléctrica. Y si la red se vuelve a conectar, la turbina volverá a funcionar paralela a la red.

3. Seguridad

La seguridad con calderas a presión está regulada principalmente por las autoridades técnicas. Sin embargo, si tomamos una caldera de aceite térmica, sabemos que no hay presión en la caldera, pero en caso de fuga, el aceite se enciende. Una caldera de vapor no tiene esta desventaja. El problema de la seguridad también debería tenerse en cuenta en etapas posteriores del proceso, por ejemplo en una secadora.

4. Tipo de energía necesaria para procesos posteriores.

Si junto al incinerador hay otro proceso que requiera calor, la energía recuperada de la caldera se puede utilizar en este proceso. La elección de este medio energético puede definir el tipo de caldera (vapor, aceite térmico o aire aire).

¿Si los gases de combustión tienen un sistema de lavado húmedo? ¿Es necesario calentarlos en la chimenea?

Los sistemas de purificación de gases de combustión húmedos generan un humo blanco en la chimenea. Proviene de los gases de combustión, que están saturados de agua. Para eliminar este efecto, será necesario sobrecalentar los gases de combustión. Para ello se puede aprovechar el calor de la caldera. Por ejemplo: el vapor de la caldera va a la turbina, después de la turbina el vapor todavía está un poco sobrecalentado y puede usarse para calentar los gases de combustión en la chimenea. Se trata de un sistema de cogeneración, una combinación de electricidad y calor se recupera de la caldera.

Conclusión y algunos ejemplos:

El sistema de recuperación de energía es el sistema que se adapta personalmente al negocio del inversor y a su visión del mercado. Por eso es necesario ser muy creativo.

Ejemplo de máquina de vapor de 4 pistones para generar electricidad: