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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

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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.





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





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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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.







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







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







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







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







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







- 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







- 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







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







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







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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