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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 109
MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
Dentro del mantenimiento general de la planta piloto se incluirán los siguientes
apartados:
- Protocolo limpieza de tolvas de ciclones y toma de muestra de cenizas
- Procedimiento de limpieza de sonda de muestreo de alquitranes
- Protocolo de limpieza del gasificador
- Procedimiento de mantenimiento del tornillo de paso rápido
- Protocolo de cambio de botellas de oxígeno
- Mantenimiento eléctrico de la planta
ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 110
1. Protocolo limpieza de tolvas de ciclones y toma de muestra de cenizas
Una vez la prueba de gasificación haya finalizado y la temperatura de la tolva
de los ciclones es la adecuada para poder trabajar sobre ellas, se lleva a cabo un
procedimiento de limpieza de ciclones y toma de muestra de las cenizas recogidas en
dichas tolvas.
Figura A-I.1 Tolva de recogida de ciclón
Los pasos a seguir son los siguientes:
1) Colocación de un elemento protector de las cenizas volantes en
torno a la brida ciega que cierra el paso de las cenizas en la
tolva.
2) Proceder al desenroscado de los tornillos de la brida ciega con
ayuda de llave de 24 mm.
3) Recogida de cenizas en un recipiente adecuado para ello, para
posterior toma de muestra en cada uno de los ciclones.
ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 111
Figura A-I.2. Recipiente para recogida de cenizas
4) Con ayuda de un cable o varilla desatascadora finalizar la
limpieza de la tolva
5) Proceder nuevamente al montaje de la brida ciega de las tolvas
2. Protocolo de limpieza de sonda de muestreo de alquitranes
ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 112
Tras la operación de muestreo y parada de la Planta, se procede a la limpieza
de la línea de muestreo de alquitranes. Las partes que quedan más afectadas tras la
operación son la propia sonda de muestreo y el tubo pitot.
Para la limpieza del tubo pitot, se procede de la siguiente forma:
1) Desconexión de tubos que conducen hasta el panel de visualización de presión
diferencial
2) Desconexión de inserción del tubo pitot en el interior del conducto de
circulación de gas con ayuda de una llave grifa
3) Eliminación de alquitranes así como de las distintas suciedades adheridas al
tubo con ayuda de un elemento rascador
4) Colocación de teflón en la rosca e introducción del mismo en su lugar
correspondiente con la precaución de que ambos tubos queden totalmente paralelos a
un plano vertical y en posición horizontal. De lo contrario, la medida de presión desde
el interior del pitot sería inapropiada.
Figura A-I.3. Imagen de tubo pitot
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 113
Para la limpieza adecuada de la sonda de muestreo se deben seguir los siguientes
pasos:
1) Desconexión de los distintos tubos de silicona conectados a la sonda de
muestreo
2) Con ayuda de un elemento rascador se limpia la zona que conecta con el
flujo de gas y se encuentra impregnada de alquitranes
3) Colocación nuevamente de la sonda de muestreo
Figura A-I.4.Imagen de sonda de muestreo durante su limpieza
Cada uno de los borboteadores y recipientes empleados se lavan con la solución
de IPA 100 % y agua destilada.
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 114
3. Protocolo de limpieza del gasificador
Tras la finalización de cada prueba, habrá que proceder a la limpieza y puesta
a punto del gasificador para sucesivas operaciones. Para ello, es necesario que la
temperatura del gasificador alcance su temperatura normal en estado de parada. Los
pasos a realizar son:
1) Arrancar el programa de control de la Planta WIn CC
2) Puesta en marcha del tornillo de paso rápido desde el SCADA
3) Apertura de la válvula situada aguas arriba de la tolva de recogida
intermedia. Se deja que el sólido caiga hasta la tolva intermedia durante
varios segundos.
4) Cierre de la válvula aguas arriba de la tolva intermedia.
5) Apertura de la válvula situada aguas abajo de la tolva intermedia o aguas
arriba de la tolva final. Esta operación debe durar durante varios segundos
para permitir el paso de sólidos desde la tolva intermedia hasta la tolva final
6) Cierre de la válvula aguas abajo de la tolva intermedia
7) Apertura de la válvula aguas abajo de la tolva final y recogida de sólido en
un recipiente adecuado
8) Puesta en marcha del tornillo dosificador y de paso rápido desde SCADA.
De esta forma, la biomasa sobrante en la tolva de dosificación quedaría
recogida con el resto de cenizas, sólidos inertes y posibles sinterizados.
Éste sería el procedimiento a seguir en caso de que no se produjeran atascos en
la línea de recogida de sólidos.
La presión normal de operación no debe superar los 250-300 mbar en el interior
del gasificador. Un aumento de la presión por encima de estos valores se puede deber
a la obstrucción en algún punto de la instalación y se debe proceder a la PARADA DE
LA PLANTA.
Hay que tener cuidado de no dejar aumentar la presión excesivamente ya que
existiría peligro de:
- Escape a través de juntas, bridas y equipos.
- Reflujo de sólido a través del tornillo sin fin, provocando obstrucción en
la alimentación y rotura del dosificador.
Normalmente esos atascos se producen debidos a la formación de sinterizados de
tamaño, como se observa en las figuras siguientes, tal que impide el paso de estos
sinterizados y del resto de sólidos por el orificio central del plato distribuidor. Por este
motivo se debe proceder al desmontaje de la línea de recogida de sólidos compuesta
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 115
por las tolvas de recogida intermedia y final, y con ayuda del cable desatascador
recoger el sólido correspondiente.
Si tras este paso no se consigue recoger todos los sólidos esperados, se debe
proceder al desmontaje del modulo de entrada del agente gasificante, necesitando
para ello llave de 24 mm.
Figura A-I.5.Detalle de sinterizados de gasificación
Figura A-I.6.Detalle de atascos en línea de recogida de sólidos
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 116
No obstante, la condensación de alquitranes en el interior de los conductos de la
instalación, provocan el aumento de la pérdida de carga. Este aumento de presión
puede ser reconocido mediante la visualización en SCADA. Desde el punto de vista
operacional, resulta para el operario bastante complejo el proceso de desatascamiento
de las líneas de operación sin conocer exactamente el punto de origen del atasco. Es
por ello que se presenta posteriormente un procedimiento de revisión o estudio. De
esta manera, resulta más sencillo la forma de encontrar el punto de obstrucción. Hay
que tener en cuenta que este procedimiento se lleva a cabo a partir de los ciclones
dispuestos en serie.
La presión de referencia que se debe mantener se sitúa entre 60-80 mbar para el
lecho, y de 15-20 mbar para el freeboard superior. Un pequeño exceso por encima de
los mismos nos indicaría que el grado de la obstrucción no es tan elevado que la
instalación se encuentra disponible para operar.
Para llevar a cabo el procedimiento de análisis, se deben realizar los siguientes
pasos previos:
1) Carga de sólido inerte
2) Aporte de caudal de aire en torno a 17 Nm3/h. Este valor puede ser variable
3) Encendido del precalentador de aire
4) Encendido del precalentador de mezcla. Éste se activa desde SCADA.
5) Conexión del traceado eléctrico de la línea de gases
6) Encendido del horno del gasificador.
Una vez estos pasos han sido realizados, se debe visualizar la presión existente
en cada uno de los tramos del gasificador.
Posteriormente se procede al desmontaje de cada una de las bridas indicadas en
la siguiente figura. Este desmontaje se debe realizar una tras otra y cerrando la
anterior. Una simulación del procedimiento a seguir sería:
1) Se abre la brida (1).
2) Se visualiza el efecto de la presión en SCADA. Si la presión marcada se
encuentra dentro de los límites de operación se cierra la brida (1), y se abre la
siguiente: brida (2). Así seguiría sucesivamente hasta llegar a la última.
En caso de no percibir ningún tipo de atascos durante el estudio se debe proceder
al estudio aguas debajo de los ciclones
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 117
PISO 1
PISO 2
PISO 3
TECHO
V1
V2
V3
PTATT
TT
FT
TT
CICLONES
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
Figura A-I.7.Diagrama de instalación aguas abajo de ciclones
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 118
4. Procedimiento de mantenimiento del tornillo de paso rápido
El tornillo de paso rápido puede ser uno de los equipos de la instalación
amenazados por uno de los problemas más comunes de la instalación: la
estanqueidad.
Cada cierto tiempo es aconsejable el desmontaje del tornillo de paso rápido para
satisfacer su mantenimiento. Entre las zonas del tornillo más afectadas destacan la
junta polimérica de estanqueidad y el propio tornillo. Este último se vería afectado por
el desgaste que provoca el rozamiento con la biomasa.
Para proceder al mantenimiento del tornillo de paso rápido se deben seguir las
siguientes pautas:
- Mantener la instalación sin tensión eléctrica para evitar el accionamiento
desafortunado de cualquiera de los equipos que rodean al tornillo,
habiendo desconectado previamente el tornillo dosificador para impedir
el paso de sólido por el tornillo de paso rápido.
- Desconexión de la camisa de refrigeración del tornillo
- Desconexión del tornillo del motor que acciona su movimiento y de la
entrada al gasificador
Figura A-I.8.Detalle de unión de tornillo a motor
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 119
- Con ayuda de una herramienta de agarre: alicates o tenazas, se separa la junta
de estanqueidad
Figura A-I.9.Detalle de junta polimérica de estanqueidad
- Con ayuda de una herramienta de agarre: alicates o tenazas, se obtiene
el tornillo situado en el interior
- Comprobar el estado de la arandela situada bajo la junta polimérica y
obtención de ésta si su estado no es adecuado
Figura A-I.10.Detalle de arandela de estanqueidad
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 120
- Se procede al montaje de la nueva junta
- Se procede al montaje del nuevo tornillo si éste lo necesita
- Conexión nuevamente tanto al motor del tornillo como a la entrada del
gasificador
5. Protocolo de cambio de botellas de oxígeno
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 121
Para proceder al cambio de botellas de oxígeno presentes en la planta baja de
la planta piloto, se deben llevar a cabo los siguientes pasos:
1.- Marcar las botellas vacías y tirar de la palanca de inversión
2.- Dejar la válvula de salida abierta, con el fin de asegurar la continuidad
del suministro del gas
Atendiendo a las botellas vacías:
Y aceites
3.- Cerrar las válvulas de uso válvula de gas, y los grifos de las botellas
4.- Abrir la válvula de purga y después de volver a cerrar
5.- Desmontar los flexibles del lado de las botellas y controlar el estado de
racores, juntas, así como evitar la presencia de grasas y aceites en flexible, juntas y
racores
6.- Reemplazar las botellas, fijar las cadenas de retención, efectuar una
escapada de gas abriendo ligeramente y luego cerrando los grifos
7.- Volver a montar los flexibles, después de haber cambiado las juntas si
fuera necesario, y establecer la seguridad de los flexibles en cuanto a fijaciones y
cables
8.- Abrir lentamente los grifos de las botellas y volver a cerrar
posteriormente
9.- Esperar durante 1 minuto, luego abrir lentamente la válvula de purga y
volverla a cerrar
10.- Reanudar 2 veces los pasos 8 y 9 ( 4 veces para los gases puros)
11.- Abrir muy lentamente:
- los grifos de las botellas ( mínimo 2 vueltas completas)
- después la válvula de gas
12.- Comprobar la estanqueidad de flexibles, racores y juntas de la
instalación
En caso de accidente, el operario de la planta debe acudir al documento
suministrado por el fabricante, AIR LIQUIDE, que se encuentra en la instalación de
oxígeno.
6. Mantenimiento eléctrico de la Planta Piloto
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 122
Para el correcto funcionamiento de la Planta es indispensable una fuente de
alimentación segura de tensión y el mantenimiento de la misma. Es el objetivo de este
anexo. Como medidas preventivas para llevar a cabo este mantenimiento se sugieren:
Comprobación de conexión al PLC
Una mala conexión al PLC, puede proporcionar:
- Lectura errónea de datos de SCADA
- Mal funcionamiento de control desde SCADA de: tornillo paso rápido,
soplante, dosificador, válvula neumática, precalentador
- Mal funcionamiento de controladores PID
Ante esta situación, se debe acudir en al cuadro eléctrico del PLC, situado en la
segunda planta, para comprobar la conexión del cableado.
Comprobación de correcto cableado de instrumentación: termopares,
indicadores de presión, caudalímetros,…
Un incorrecto estado de conexión de cables, tendría como consecuencia:
- Lectura errónea de temperatura, caudal o presión manométrica en
SCADA
Para resolver este tipo de situaciones, se debe:
- comprobar el estado del cableado del instrumento afectado
- comprobar el estado del instrumento
- revisar la correcta programación de instrumentos: indicadores de
presión, en este caso
Comprobación de conexión al cuadro eléctrico y protección mecánica del
mismo
Cuando la conexión del cuadro eléctrico es incorrecta, se aprecian consecuencias
tales como:
- No existe tensión en la planta ni en PC, por lo que habría que acudir al
personal de mantenimiento eléctrico de los laboratorios
- Es apropiado mantener el cuadro eléctrico totalmente cerrado para
evitar que elementos como la humedad, cenizas o cualquier otra
sustancia afecte al interior del mismo
Correcta conexión de disyuntores magnetotérmicos
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ANEXO 1 MANUAL DE MANTENIMIENTO GENERAL DE PLANTA PILOTO
PLANTA PILOTO DE GASIFICACIÓN DE BIOMASA 123
Un mal estado o cableado de los mismos provoca la parada de los motores de
los equipos instalados
Conexión adecuada de las bornas de motores de la Planta
Un mal estado de los mismos puede ocasionar:
- la parada de los motores de los equipos
- sentido de giro inverso al adecuado cuando las bornas están mal
cableadas
Revisión de enclavamientos de instalación:
Un fallo en los enclavamientos de la instalación provoca:
- Funcionamiento de la resistencia del precalentador cuando la soplante
es desconectada
- Funcionamiento del tornillo de paso rápido cuando el tornillo dosificador
es desconectado
Revisión de correcta configuración del variador de frecuencia
Cuando la configuración de los variadores de frecuencia no es correcta, las
consecuencias pueden ser las siguientes:
- Falta de velocidad en los motores de los equipos
- Sentido de giro de los motores contrario
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