ESTUDIO LOGÍSTICO

Y DE gestión de la planta de biomasa de sangüesa




Introducción

La empresa EHN (Energía Hidroeléctrica de Navarra) en 1996 inició el proyecto de una central de Biomasa a partir de la combustión de la paja de cereal y madera en Navarra. Para ello tuvo que hacer frente a numerosos problemas tecnológicos y logísticos que se trataran en el siguiente estudio.

El proceso productivo que se lleva a cabo en la planta de biomasa consiste en la generación de energía eléctrica a partir de la combustión de paja de cereal en una caldera de parrilla. La planta cuenta con una potencia neta media de 25MW eléctricos (75 MW térmicos), convirtiéndose en la planta de biomasa mas grande del sur de Europa.

Para ello consume 160.000 toneladas de paja produciendo anualmente 200GWh debido a sus 8000 horas equivalentes de funcionamiento que evacua a la red a través de la subestación de Sangüesa a 66kV.

En cuanto a los puestos de empleo que genera la actividad, se desarrollan en cinco turnos de 2 personas en 6 equipos durante todos los días del año, es decir, un total de 25 trabajadores.

El emplazamiento de la planta se eligió en un polígono industrial con un solar de 107.019m2 entre los centros de producción de paja de Navarra y Aragón para tener los menos costes posibles de transporte de estos a la planta y ademas como se ha dicho, en un polígono industrial para facilitar la entrada ysalida de camiones.

Es importante también señalar la cercanía de una subestación de Iberdrola para evacuar la producción eléctrica y de un canal de agua que se usa para la refrigeración.


Etapas del proceso productivo

1. Recepción

La paja se recibe en camiones y se guarda en el almacén (3 días de stock) para alimentar la caldera automaticamente. La madera se almacenara en el exterior (3 meses de stock) y tras molienda y transportadores, alimentara a la caldera.


2. Combustión


En la combustión hay que tener en cuenta la paja que combustiona en un sistema de parrilla vibratoria, tras haber sido desmenuzada alcanzando unas temperaturas la caldera de 1.100-1.200 ºC.
Esta vibración pretende que las cenizas caigan a un cenicero con agua para que se apaguen a través de la parrilla para extraerlas de la caldera en contenedores y gestionarlas de manera externa.

Ademas de la paja, la caldera recibe aire de combustión (exceso 25%) precalentado a 210 ºC por los gases de combustión que a 1.200 ºC pasan por los sobrecalentadores y por un economizador antes de pasar por un filtro de mangas y ser evacuados por una chimenea.

Y por último el proceso térmico que hace posible la generación eléctrica que se trata de un ciclo Rankine degenerativo en el que el agua circulante en la caldera pasa a fase vapor en el caderín.

Este vapor es sobrecalentado en cuatro etapas mediante losgases de combustión, alcanzando una temperatura de 540 ºC para un caudel de 32 Kg/s a 90 bares.
El vapor se expande en la turbina moviendo el eje que esta unido al generador eléctrico.
Después de esto, mueve una turbina que conecta a un generador a 11kV.
La energía tras su transformación se traslada subterraneamente a la subestación de Iberdrola para su incorporación a la red general.
A la salida de la turbina el vapor se condensa mediante un intercambiador a contracorriente con el agua del canal que he mencionado antes, el canal de Pastoriza, incrementando su temperatura en 10-12 ºC.

Hay que señalar también que la turbina posee 4 extracciones de vapor en diferentes etapas para optimizar el ciclo térmico, ya que , el vapor condensado se precalienta en diferentes fases antes de entrar de nuevo en la caldera.

3. Procedimientos y métodos de gestión de residuos

Los residuos que se producen y el procedimiento de gestión a seguir en cada caso son específicos para cada uno y aparecen en la autorización ambiental integrada y se actualizan en función del avance tecnológico y de posibilidades de gestión existentes en cada momento y siempre en aplicación del principio de jerarquía y de suficiencia y proximidad en la gestión de residuos. Normalmente se actualiza cada cuatro años.


A continuación se nombran algunas alternativas para la gestión de residuos según el tipo.

•Residuos de paja: La alternativa elegida es la recuperación para reutilización en el proceso, previo esparcido para secado natural y reempacado.
• Cenizas volantes: Dado el alto contenido en sales de potasio, este residuo se esta incorporando al proceso de fabricación de fertilizantes como ingrediente. Ademas, se estan buscando nuevas alternativas para su gestión como su incorporación en nuevos procesos productivos, realización de pretratamientos in situ o envejecido en pilas.
• Cenizas de fondo de parrilla: De problematica similar a las cenizas volantes. La gestión utilizada es la misma que dichas cenizas pero con algunas variantes debido a la heterogeneidad.


Sin embargo, a pesar de los residuos, esta planta evita anualmente 200.000 toneladas de CO2 en centrales térmicas, ya que las emisiones que genera Sangüesa son similares a las que ha depurado la masa vegetal utilizada como biomasa durante su vida.

Pero para que el proceso se lleve a cabo hay que haber realizado las tareas de Recolección de la paja , almacenamiento temporal y transporte hasta la planta.

Recolección y Almacenamiento intermedio de la paja

Uno de los mayores inconvenientes que tiene la biomasa es el suministro del combustible, en este caso de la paja. Para solucionar esto, EHN firmó contratos a 10 años de cesión de paja en campo con agricultores y cooperativas ademas de con profesionales delmercado de la paja.

Así fue necesaria una inversión adicional de 3 millones de euros para adquirir equipos de recogida como empacadoras, tractores, rastrillos y remolques autocargador ademas de métodos informaticos para optimizar el proceso.

Con esto se eligió un sistema descentralizado de almacenamiento o pajeras distribuidas por todo el area de suministro de pequeñas unidades, 500 toneladas cada una, junto con otros almacenes mas grandes para ir rellenando en función del consumo.

Transporte de las pacas hasta la planta

El transporte de las pacas hasta la planta se hace mediante 45 camiones diarios que utilizan biodiesel para mejorar el balance energético completo de la planta en un radio de 100 a 200 km.

Las pacas solo se admiten en dos tamaños, 2,5m x1,2m x 0,9 m ó 2,5m x 1,2m x 0,7 m para su correcta automatización. Una vez que han llegado dentro a través de los dos muelles de descarga, tres puentes grúas del almacén de la planta realizan los controles físico-químicos, de humedad, que tiene que ser menor del 25%, del contenido en cloro y potasio marcada por la caldera. Ademas vienen identificadas por el código de barras del conductor y la matrícula del camión para saber su procedencia y proveedor.

Una vez hecho esto comienza el proceso productivo que lleva las pacas por una cinta transportadora para desmenuzarlas e introducirlas en la caldera como se ha descrito anteriormente.