Centrales eléctricas de carbón
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Nuestro Certificado
Licencia comercial, certificación del sistema de gestión de calidad ISO9001, certificación del sistema de gestión ambiental ISO14001, certificación del sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo ISO45001, patentes de invención, nuevas patentes de utilidad.
Tecnología avanzada
La empresa concede gran importancia al progreso tecnológico y al desarrollo de nuevos productos, a menudo con universidades clave nacionales y extranjeras, institutos de investigación para intercambios técnicos y cooperación, de modo que la tecnología de nuestros productos a nivel avanzado nacional e internacional cree más valor para los clientes.
Equipo profesional
La empresa está compuesta por más de 30 ingenieros y técnicos, con una red de área local en toda la empresa para compartir recursos y software de diseño con funciones avanzadas como modelado tridimensional, demostración dinámica y análisis de procesos. En la industria del transporte de materiales a granel tiene una ventaja única, adaptándose constantemente a la demanda del mercado, para que los proyectos clave nacionales proporcionen una gran cantidad de productos de alta calidad.
Mercado de producción
La red de marketing de la empresa cubre tanto países nacionales como extranjeros, y con muchos clientes conocidos para establecer una relación de cooperación estable a largo plazo, las ventas de productos líderes en los últimos tres años.
Una central eléctrica de carbón es una central térmica que genera electricidad quemando carbón. A principios de la década de 2020, las centrales eléctricas de carbón representaban un tercio de la generación de electricidad mundial, pero la contaminación del aire que provocan provoca cientos de miles de muertes prematuras cada año. El carbón enviado a las centrales eléctricas de carbón generalmente se pulveriza antes de enviarlo a una caldera de carbón pulverizado para quemarlo. El calor generado por el horno convierte el agua de la caldera en vapor, que luego hace girar un motor de turbina que impulsa un generador para generar electricidad.
Beneficios de las centrales eléctricas de carbón
El carbón se puede utilizar con energías renovables para reducir las emisiones
Las tecnologías de biomasa se pueden incorporar a las instalaciones de carbón existentes, permitiendo una fuente dual de combustible en la misma central eléctrica. Esto permite utilizar carbón, pero en menores cantidades, y eso puede ayudar a reducir la cantidad de dióxido de carbono y cenizas que se producen durante el proceso de combustión. Esto permite que el carbón, que es una industria madura, mantenga su impacto económico sin comprometerlo por completo, al tiempo que también se pueden implementar protecciones ambientales.
Fiabilidad
Una de las mayores ventajas de las centrales alimentadas con carbón es la fiabilidad. La capacidad del carbón para suministrar energía durante los picos de demanda de energía, ya sea como energía base o como energía valle, se valora mucho como combustible para centrales eléctricas. Es por este hecho que las centrales eléctricas avanzadas alimentadas con carbón pulverizado están diseñadas para ayudar al sistema de red a evitar apagones.
Está disponible en abundancia
Los países industrializados, incluidos Estados Unidos, India, China y Rusia, tienen una gran cantidad de carbón a su disposición. Algunas estimaciones indican que Estados Unidos posee suficiente carbón extraído para alimentar los recursos actuales durante los próximos 400 años. Eso significa que tenemos acceso a este combustible en abundancia, lo que permite a las sociedades centrarse en otras necesidades de infraestructura. Las centrales eléctricas alimentadas con carbón se consideran más seguras en comparación con otras centrales eléctricas, como las nucleares o las de gas, y la eficiencia de las alimentadas con carbón. La planta de energía es más.
Asequibilidad
La energía producida a partir de plantas alimentadas con carbón es más barata y asequible que otras fuentes de energía. Dado que el carbón abunda, definitivamente es barato producir energía con este combustible. Además, no es caro extraer y explotar los depósitos de carbón. En consecuencia, su precio sigue siendo bajo en comparación con otros combustibles y fuentes de energía.
en la mina
Muchas minas mezclan carbón como parte de su proceso de producción normal. Por ejemplo, pueden mezclar carbón de diferentes tipos dentro de la mina para cumplir con las especificaciones de carbón requeridas para una planta determinada. Si bien puede haber oportunidades para que los gerentes de planta trabajen con una mina para mezclar carbón de manera diferente, puede que no siempre sea así.
En buques de transporte
Para las centrales eléctricas que reciben carbón a través de barcazas o barcos de transporte de carbón, es posible mezclar carbón mientras se carga el barco. En este caso, la mejor opción, como hemos comentado anteriormente, es añadir los dos carbones en la misma cinta mientras se carga el buque para que no queden capas de carbón diferente en la bodega de carga. El carbón se mezclará aún más a medida que se descargue el recipiente, lo que lo convierte en una muy buena manera de obtener una mezcla homogénea.
En el depósito de carbón
El carbón se puede mezclar en el depósito de carbón, pero esto suele requerir bastante mano de obra, puede agregar costos significativos y puede no producir resultados ideales. Aún así, es posible recibir diferentes carbones, apilarlos estratégicamente al recibirlos y mezclarlos en el patio y durante la recuperación (Figura 3). Tener suficiente espacio para realizar adecuadamente la tarea de mezclar es clave.
en la caldera
Algunas plantas han mezclado con éxito diferentes carbones en la caldera. Esto se puede hacer alimentando diferentes combustibles a los distintos pulverizadores. Por ejemplo, si una planta tiene seis molinos, cada uno con un silo exclusivo, tres silos podrían llenarse con un carbón y los otros tres con otro carbón, y los dos carbones se mezclarían a medida que se introducen en la llama. En este caso, sin embargo, es importante asegurarse de que la relación aire-combustible y el equilibrio de aire estén configurados correctamente. Lo ideal es que la entrada de Btu de cada pulverizador sea aproximadamente la misma. Por lo tanto, si un carbón tiene un poder calorífico más alto que el otro, es posible que deba reducir el flujo de carbón en los pulverizadores que alimentan el carbón de mayor rango. En otras palabras, intente ajustar el flujo de carbón para que el poder calorífico suministrado por cada molino sea igual.
El papel clave de las centrales eléctricas de carbón
Conversión de plantas alimentadas con carbón por combustible de biomasa
El combustible de biomasa se considera neutro en carbono y presenta una solución alternativa a la quema de carbón. Cambiar el combustible del carbón a la biomasa permitirá que las centrales eléctricas de carbón sigan funcionando y requerirá la menor cantidad de modificaciones en la central eléctrica. Todo el sistema de almacenamiento de combustible, recuperación, transporte, depósitos de carbón, pulverizadores y quemadores se puede reutilizar para acomodar biomasa con modificaciones menores. Este tipo de conversión se ha implementado con éxito en centrales eléctricas de gran escala. Los desafíos para la conversión incluyen la alta volatilidad de los combustibles de biomasa (casi el doble que el carbón), la disponibilidad de combustible de biomasa adecuado y el transporte de biomasa.
Cambiar a energía renovable
Esta opción es más adecuada para plantas antiguas alimentadas con carbón donde la mayoría de los equipos de la isla de energía han llegado al final de su vida útil económicamente viable y están programados para ser retirados. El espacio físico requerido para producir la capacidad equivalente (en GW) de plantas renovables: como la solar o la eólica, serán significativamente mayores que las centrales eléctricas alimentadas con carbón. Sin espacio adicional, la capacidad de generación de energía de la instalación convertida se reducirá significativamente. La demolición de equipos de islas de energía también es un proceso desafiante y costoso. Estos desafíos no son puramente técnicos; Las limitaciones comerciales para convertir las antiguas centrales alimentadas con carbón en centrales de energía renovable incluyen el capital necesario para la demolición y el aumento del coste unitario de la electricidad.
Agregar pequeños reactores modulares
Las centrales eléctricas de carbón más nuevas son las candidatas más adecuadas para dicha conversión. Los pequeños reactores modulares (SMR) se consideran un sustituto limpio y viable de los combustibles fósiles. El ciclo de vapor de las centrales eléctricas de carbón y de las centrales nucleares de alta temperatura es similar. Por lo tanto, la isla de turbinas de las plantas alimentadas con carbón se puede reutilizar y alimentar con vapor generado por SMR. La madurez de la tecnología SMR es actualmente el mayor desafío para su implementación. Actualmente, existen numerosos desarrolladores de tecnología bien financiados y algunas empresas industriales y de servicios públicos que apoyan estos esfuerzos.
Disparo con gas natural
Las plantas alimentadas con gas natural generan hasta un 50% menos de emisiones de GEI en comparación con las plantas alimentadas con carbón. Varias empresas de servicios públicos han convertido sus plantas de carbón a gas natural y muchas otras están explorando esta opción. La conversión a gas natural también da como resultado una mejor tasa de calor neta de la planta, ya que reduce el consumo de energía auxiliar de la planta al eliminar todos los equipos de manejo de carbón y tratamiento de gases de combustión. Sin embargo, esta conversión es costosa y depende de la disponibilidad y el suministro de gas natural. Las modificaciones importantes incluyen el reemplazo de quemadores de carbón por quemadores de gas natural, la adición o expansión de tuberías de gas natural y trenes de combustible de gas natural existentes, la modificación del sistema de aire de combustión y la adición de recirculación de gases de combustión. Estos factores hacen que esta opción sea menos atractiva.
Comprensión de la tasa de calor y la eficiencia de las centrales eléctricas de carbón
Fundamentos de la tasa de calor
El término "tasa de calor" simplemente se refiere a la eficiencia de conversión de energía, en términos de "cuánta energía se debe gastar para obtener una unidad de trabajo útil". En una central eléctrica de combustión, el combustible es la fuente de energía y el trabajo útil es la energía eléctrica suministrada a la red, el calor del vapor suministrado a un cliente industrial o utilizado para calefacción, o ambos. Debido a que el "trabajo útil" generalmente se define como la electricidad y el vapor que se entregan a los clientes finales, los ingenieros tienden a trabajar con la tasa neta de calor de la planta (NPHR).
El método de entrada/salida
Una de las formas más sencillas de calcular su NPHR es dividir los Btu/h de entrada de calor del combustible por su generación neta (electricidad y vapor para los clientes) en términos de kW. Sin embargo, determinar el aporte de calor puede resultar bastante difícil. Según mi experiencia, una minoría de centrales eléctricas de combustión tienen una buena medida de su tasa real de consumo de combustible en cada unidad. Una regla general de la industria es que los alimentadores volumétricos tienen una precisión de +/–5 % en el mejor de los casos, y los alimentadores gravimétricos tienen una precisión de +/–2 % en el mejor de los casos. En la práctica, encuentro que el error real en la medición de la tasa de consumo de combustible puede ser del 5% al 10%.
Eficiencia de la caldera
Determinar la eficiencia de su caldera es determinar efectivamente todas las diferentes ineficiencias resultantes del proceso de quema de combustible para crear energía de vapor. Las organizaciones de estándares y pruebas como la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) y el Deutsches Institut für Normung (DIN) tienen métricas similares pero diferentes para calcular las pérdidas de eficiencia, pero desde un punto de vista general se pueden agrupar en las siguientes categorías.
Eficiencia de la turbina
La eficiencia de su turbina es esencialmente la eficiencia de la turbina para convertir el vapor de la caldera en energía rotacional utilizable. Una forma simplificada de ver la tasa de calor neta de la turbina (NTHR) es sumar los aumentos de entalpía del agua de alimentación y el vapor de recalentamiento frío a través del límite de la caldera y dividir esto por la generación eléctrica bruta.
Mejores prácticas en plantas de energía alimentadas con carbón: filtración y lubricación
Fiabilidad de la turbina
Las centrales eléctricas alimentadas con carbón a menudo funcionan continuamente durante varios años entre cada parada. A veces, estas paradas se planifican con fines de mantenimiento, otras veces son inesperadas. Son las paradas inesperadas las que los gerentes de planta siempre están tratando de evitar. Las paradas no programadas son increíblemente costosas , lo que a menudo causa millones de dólares en pérdida de equipos, tiempo y producción de la planta. Esta consecuencia habla directamente de cuán crítico es el mantenimiento adecuado de estas plantas. Es imperativo que la maquinaria se mantenga en un nivel de confiabilidad muy alto para evitar tantas paradas innecesarias como sea posible.
Incrustaciones causadas por agua de reposición de mala calidad
El agua utilizada para alimentar la caldera a menudo puede causar problemas si no se filtra y mantiene adecuadamente. Las plantas generalmente usan lo que se conoce como agua de reposición en sus sistemas. Esta agua de reposición generalmente se obtiene de una masa de agua natural, generalmente un río o lago cercano. Debido a su naturaleza, esta agua de reposición contiene material biológico tanto particulado como semisólido. Si no se filtra correctamente, estas impurezas se precipitarán fuera del agua directamente sobre las superficies de transferencia de calor. Esto se conoce como Incrustaciones. La evaporación en la caldera hace que las impurezas se concentren y, en última instancia, pueden causar puntos calientes en las transferencias de calor. El filtrado adecuado del agua de reposición es fundamental para eliminar las incrustaciones debido al alto nivel de partículas.
Taponamiento de boquillas de lavado de cenizas a alta presión
Durante el funcionamiento de la planta alimentada con carbón, las calderas generarán una cantidad significativa de cenizas a medida que queman el carbón combustible. Estas cenizas a menudo quedarán adheridas a las paredes de la caldera y a las tuberías internas de intercambio de calor. Esto hace que sea necesario limpiar las calderas de forma regular. Para hacer esto, las plantas suelen utilizar una lanza de agua a alta presión. Estas lanzas de agua contienen boquillas rociadoras con orificios extremadamente apretados. Estos orificios, con el tiempo, pueden obstruirse con contaminantes del agua. vuelve a asegurarse de que el agua no contenga ninguna partícula que pueda obstruir las boquillas de estos rociadores.
Combustible limpio de caldera
El último obstáculo a tener en cuenta en esta discusión es el contaminante que puede estar presente en el combustible de la caldera. El tren de combustible de la caldera contiene una línea para suministrar combustible cuando la caldera está en arranque. Todo este combustible permanecerá en línea hasta que se caliente. está a una temperatura lo suficientemente caliente como para quemar suficientemente el carbón combustible. Este combustible de arranque también debe filtrarse adecuadamente para eliminar cualquier contaminante extraño. Si no se filtra, el combustible tiene la capacidad de dañar el equipo de transferencia de calor en el caldera.
Necesidades de las centrales eléctricas de carbón: garantizar el cumplimiento de las emisiones a largo plazo
La combinación de cumplimiento y flexibilidad
Los operadores de centrales eléctricas alimentadas con carbón deben cumplir con regulaciones locales y nacionales cada vez más estrictas sobre emisiones. Su objetivo es garantizar operaciones de plantas sostenibles, confiables y conformes durante la próxima década, lo que implica la posibilidad de mantener flexibilidad en los combustibles.
Las autoridades están desafiando las centrales eléctricas de carbón
La generación de energía a partir de carbón, debido a los contaminantes que se emiten al quemarlo, es un sector que está siendo desafiado por las autoridades de muchos territorios a contribuir activamente a la mejora de las condiciones ambientales y de salud pública.
Las centrales eléctricas de carbón deben mejorar continuamente su huella ambiental
La transición energética hacia las energías renovables será un proceso largo, por lo que la mejora de la sostenibilidad de la red eléctrica requerirá que las calderas de carbón produzcan con una huella ambiental constantemente mejorada.
Variaciones locales de requisitos legales para centrales eléctricas de carbón
Las regulaciones tienden a diferir mucho de una región a otra. Por ejemplo, en la Unión Europea se aplica la regulación BREF, mientras que en los EE. UU. se deben cumplir leyes como la Ley de Aire Limpio, MATS y Regional Haze.
Nuestra fábrica
Yidu SINOHI Heavy Industry Machinery Co., Ltd. se estableció en 2006, cubre un área de más de 100 acres, el tamaño del personal es de 120 personas, es una producción profesional de fabricantes de equipos de transporte y transporte, a lo largo de los años, la empresa otorga gran importancia para el progreso tecnológico de los productos, y continuar desarrollando nuevos productos, los productos son ampliamente utilizados en energía, metalurgia, industria química, puertos, protección del medio ambiente y otras industrias. La empresa está ubicada en la ciudad de Yidu, provincia de Hubei, China. Yidu es una ciudad antigua con una larga historia de más de 2.100 años, donde hay hermosos paisajes, transporte conveniente, trenes de alta velocidad, Shanghai y Hurong y otros trenes de alta velocidad a través de la ciudad, pero también el Aeropuerto Internacional de las Tres Gargantas está cerca. , transporte tridimensional, servicio conveniente y de mente abierta, fomentando el desarrollo y crecimiento de las empresas.
Preguntas frecuentes
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