Combustión en lecho fluido para niños
La combustión en lecho fluido es una tecnología especial que se usa en las centrales eléctricas para quemar diferentes tipos de combustibles. Imagina un horno donde el combustible no solo se quema, sino que "flota" en el aire. Esto permite usar muchos tipos de materiales, como el carbón, restos de plantas (biomasa) o incluso algunos tipos de basura.
Esta forma de quemar el combustible tiene varias ventajas: aprovecha mejor la energía del material y transfiere el calor de manera más eficiente.
Un "lecho fluido" está hecho de pequeños trozos de combustible (que son solo una pequeña parte del total) mezclados con otros materiales como cenizas o piedra caliza. Para que funcione bien, la temperatura se mantiene controlada, entre 850 y 900 grados Celsius, para que el material no se derrita. Mientras se quema, se bombea aire desde abajo, lo que hace que todo el material se mueva como si estuviera hirviendo. Este movimiento ayuda a que el gas y el combustible se mezclen muy bien, haciendo la combustión más efectiva.
Contenido
¿Cómo surgió esta tecnología?
Los primeros pasos de la combustión en lecho fluido
La idea de la combustión en lecho fluido apareció por primera vez a principios de los años 50 en Estados Unidos y el Reino Unido. Sin embargo, en ese momento, las empresas de electricidad no le prestaron mucha atención. Esto se debía a que era una tecnología cara y, en aquella época, no se le daba tanta importancia a la contaminación del aire.
Desarrollo y desafíos iniciales
En 1968, se construyó una planta de prueba en el Reino Unido para mejorar esta tecnología y ver todo lo que podía ofrecer. Aunque el gobierno británico no mostró mucho interés, la mayoría de los estudios fueron financiados por empresas de Suecia.
A principios de los años 70, se puso en marcha la primera planta que realmente generó electricidad para la red. Era una pequeña instalación de carbón en Rivesville, en Virginia Occidental. Esta planta tuvo muchos problemas, tanto económicos como técnicos, por el alto costo de mantenerla. Por eso, se cerró a finales de esa misma década. Otras plantas pioneras también enfrentaron dificultades con el desgaste de los materiales, la entrada de aire y la forma de alimentar el carbón.
El éxito de la tecnología
A mediados de los años 70, se empezaron a construir más plantas en Estados Unidos y el Reino Unido que finalmente demostraron que esta tecnología era eficaz y beneficiosa. ¡Algunas de esas plantas todavía funcionan hoy en día!
Al mismo tiempo, a principios de los años 80, hubo un gran avance y se construyeron muchas plantas en España y en los países nórdicos. Esto ayudó a mejorar la tecnología existente y a crear nuevas ideas. Hoy en día, la combustión en lecho fluido es muy popular porque permite aprovechar mejor el carbón y produce menos gases que contaminan el aire.
Tipos de lechos fluidos
¿Qué tipos de lechos fluidos existen?
Los diferentes tipos de lechos fluidos se clasifican según una medida llamada "R", que indica cuánto material vuelve a circular dentro del sistema.
- Si el valor de R está entre 0 y 1, se llama lecho fluido estacionario.
- Si el valor de R está entre 1 y 20, el lecho fluido se llama circulante.
Lecho fluido estacionario
En este tipo de lecho, la velocidad del aire es de 1 a 2 metros por segundo y la capa de material tiene una altura de 1 a 1.5 metros.
- Ventajas:
* La temperatura de combustión es más baja. * Transfiere muy bien el calor. * Puede eliminar el azufre de forma interna usando piedra caliza. * Evita la formación de otros gases contaminantes. * Permite quemar carbones con muchas cenizas y combustibles que son difíciles de encender, como algunos tipos de basura.
- Desventajas:
* Consume mucha energía propia y tiene pérdidas de calor. * No funciona muy bien cuando se necesita cambiar la cantidad de energía que produce. * Arrancarlo cuando está frío es complicado. * Es costoso de construir y mantener. * Las superficies donde se intercambia el calor pueden desgastarse fácilmente. * A veces, supera los límites de emisión de ciertos gases.
Lecho fluido circulante
Este tipo de lecho es más complejo que el estacionario y tiene más partes, como un ciclón para recircular el material.
- Diferencias con el lecho fluido estacionario:
* No tiene un intercambiador de calor dentro del lecho. * La velocidad del gas es mayor (5-6 metros por segundo). * Mezcla mejor los materiales sólidos, lo que ayuda a eliminar más azufre y a usar menos piedra caliza. * La temperatura se mantiene constante en todo el proceso. * Tiene menos pérdidas de calor. * Emite menos gases contaminantes porque la combustión se hace en varias etapas.
Véase también
En inglés: Fluidized bed combustion Facts for Kids
