Comparativa técnico-económica de procesos secos de desulfuración para una central térmica existente

Abstract

ABSTRACT: Thermal power plants in which electricity is obtained by burning fossil fuels are a source of pollution for the atmosphere in the form of different emissions such as CO2 and sulphur oxides. Specifically, in the case of sulphur oxides, they pose a risk not only to the environment but also to people's health, which has made it necessary to control the quantities emitted into the atmosphere. In addition, there are legal regulations that limit this type of emissions. To solve this problem, several flue gas desulphurisation technologies are available, which can be classified into two main groups depending on whether they are carried out with aqueous solutions (wet methods) or with dry technologies. This work is based on an 80 MWth electricity generation facility within an existing industrial plant and the objective focuses on the evaluation, from both the technical and economic point of view, of different alternatives for dry-based desulphurisation of the facility's effluent. The technological alternatives evaluated include the combination of several variables: Reagent to be used: Bicarbonate (BIR)/Trone. Type of particle control system: Electrostatic precipitator (ESP)/Baghouse. Recovery of ashes: Yes/No This results in 8 options. Once the main technical characteristics of the proposals have been compiled, a preliminary economic study is carried out in which the costs of the new equipment and the main operating costs are considered. The comparison between the two sodium reagents indicates that the costs are favourable when using BIR as long as the particle control system is an ESP; in the alternatives where fly ash is recovered, the use of an ESP versus a baghouse is favourable and the alternatives where fly ash is recovered are clearly more advantageous than in those where it is not recovered.

RESUMEN: Las centrales térmicas en las que mediante la quema de combustibles fósiles se obtiene electricidad suponen una fuente de contaminación para la atmósfera en forma de diferentes emisiones como son el CO2 y los óxidos de azufre. En concreto, en el caso de los óxidos de azufre suponen un riesgo no sólo para el medio ambiente sino también para la salud de las personas, lo que ha hecho que sea necesario controlar las cantidades que se emiten a la atmósfera. Además, existen regulaciones legales que limitan este tipo de emisiones. Para resolver esta problemática se dispone de varias tecnologías de desulfuración de gases de combustión, que pueden clasificarse en dos grandes grupos según se realicen con disoluciones acuosas (métodos húmedos) o con tecnologías secas. En este trabajo se parte de una instalación de generación de electricidad de 80 MWth dentro de un complejo industrial existente y el objetivo se centra en la evaluación tanto desde el punto de vista técnico como económico de diferentes alternativas para la desulfuración en base seca del efluente de la instalación. Las alternativas tecnológicas que se evalúan incluyen la combinación de varias variables: Reactivo a utilizar: Bicarbonato (BIR)/Trona. Tipo de sistema de control de partículas: Precipitador electrostático (ESP)/Filtro de mangas (baghouse). Valorización de las cenizas: Si/No Esto da lugar a 8 opciones. Una vez recogidas las principales características técnicas de las propuestas, se procede a un estudio preliminar de tipo económico en el que se consideran los costes de los nuevos equipos y los principales costes de operación. La comparación entre los dos reactivos sódicos indica que los costes son favorables cuando se emplea BIR siempre que el sistema de control de partículas sea un ESP; en las alternativas donde se valorizan las cenizas volantes, el empleo de un ESP frente a un filtro de mangas es favorable y las alternativas en las que se valorizan las cenizas volantes son claramente más ventajosas que en las que no se valorizan.