Hay diferentes tipos de calderas industriales de biomasa y en este artículo vamos a ver todo lo relacionado con la caldera de vapor industrial de biomasa. Desarrollaremos el artículo en los siguientes puntos:
- Qué es una caldera de vapor industrial y cómo funciona
- Para qué se utiliza una caldera de vapor industrial
- Caldera de vapor industrial de biomasa
- Diferencias entre calderas de vapor y generadores de vapor industriales
- Posibles combustibles para las calderas de vapor industriales
Qué es una caldera de vapor industrial y cómo funciona
Las calderas de vapor son máquinas cuya parte más importante es un recipiente a presión cerrado. Dicho recipiente contiene un líquido, que en la mayoría de estos aparatos es agua. El agua se calienta y/o vaporiza bajo presión o vacío mediante la aplicación de calor procedente de la combustión de varios tipos de combustibles.
El funcionamiento de la caldera comienza en una cámara en la que se introduce el combustible y, por tanto, se lleva a cabo su combustión cuando se combina con el oxígeno. El calor que se genera en la combustión se transfiere al agua por medio de una superficie de calefacción.
Al calentar el agua a temperaturas muy altas en la caldera es como se obtiene vapor. El vapor de agua lleva mucho tiempo siendo el medio de transferencia de energía más común en la industria. Si se sigue usando el vapor de agua después de varios siglos es porque sus ventajas son muchas.
La caldera de vapor industrial no es el único aparato a gran escala que sirve para producir vapor. También existen los generadores de vapor. Veremos a continuación en qué se diferencian ambos dispositivos.
Diferencias entre calderas de vapor y generadores de vapor industriales
Muchas veces se habla de manera indistinta de generadores de vapor y de calderas de vapor, como si ambos fueran sinónimos. Pero no es así y es importante conocer sus diferencias.
Lo primero que hay que conocer es la diferencia entre los distintos tipos de vapores que se pueden generar a nivel industrial. Se trata del vapor saturado, también llamado vapor húmedo y del vapor sobrecalentado o vapor seco.
El vapor húmedo se produce en una caldera industrial de vapor. Dicha caldera puede ser pirotubular o acuotubular. El vapor seco, en cambio, se produce en los generadores de vapor y solo en estos. No puede obtenerse en una caldera.
Entonces, ¿qué es lo que tiene el generador de vapor que no tiene la caldera para poder producir vapor seco? La diferencia entre ambos aparatos se encuentra en el sobrecalentador, que es un componente que se encuentra en los generadores de vapor pero no en las calderas.
El vapor saturado pasa por el sobrecalentador de tal forma que aumenta su temperatura y pierde la humedad hasta llegar a ser vapor seco. Esta es la diferencia fundamental entre la caldera de vapor y el generador de vapor. Lo que ocurre en realidad es que un generador de vapor tiene una caldera incorporada. Por tanto, un generador es más grande y más complejo.
Para qué se utiliza una caldera de vapor industrial
Las calderas de vapor industriales fabrican vapor húmedo. En el apartado anterior ya hemos visto qué son el vapor seco y el vapor húmedo. Cada tipo de vapor tiene utilidades distintas.
Una de los posibles usos del vapor saturado o húmedo es la hidratación, que explicamos como ejemplo. Algunas veces el vapor de agua se usa para hidratar un proceso a la vez que se suministra calor.
Una industria donde se produce una hidratación del proceso es la papelera. En este caso, el vapor se utiliza en la producción del papel. El papel tiene que moverse en rollos a gran velocidad y lo que hace el vapor es impedir que sufra roturas microscópicas.
Otro ejemplo de hidratación es la fabricación de algunos alimentos para animales, concretamente la comida que se presenta en forma de bolitas pequeñas. Estas bolitas se producen en un molino. Los molinos utilizan inyección directa de vapor tanto para calentar como para proporcionar contenido de agua adicional a la suministrada en la sección de acondicionamiento.
El vapor húmedo se utiliza en algunos procesos industriales, pero no puede utilizarse en las máquinas. Por ejemplo, no puede emplearse para mover una turbina porque como tiene mucha humedad erosiona el interior de la turbina y la estropea.
Caldera de vapor industrial de biomasa
Ahora que conocemos qué es y cómo funciona una caldera de vapor industrial, nos acercamos a las calderas de vapor industriales de biomasa.
La particularidad de este tipo de calderas es que el combustible utilizado es la biomasa. Por lo demás, son similares al resto de calderas de vapor. Constan de un cuerpo de intercambio de calor en el que se introducen los gases provenientes de la combustión de la biomasa y donde se aporta energía al agua para convertirla en vapor.
Las calderas de vapor industriales de biomasa son distintas dependiendo de las características del combustible que se utiliza. Así, las calderas pueden ser pirotubulares, acuotubulares o acuopirotubulares, que es una mezcla de las dos primeras.
Las calderas acuotubulares son aquellas en las que el agua circula por el interior de los tubos y los humos de combustión por el exterior de estos. En las calderas pirotubulares, los humos de la combustión circulan por el interior de los tubos y el agua por el exterior.
Además, las calderas pueden funcionar con varios tipos de tecnologías de combustión como son la parrilla móvil, el horno de afloración o el lecho fuido.
Posibles combustibles para las calderas de vapor industriales
Las calderas de vapor industriales pueden consumir muchos tipos de combustibles. Estos son algunos de ellos:
- Orujillo de aceituna
- Hueso de aceituna
- Cáscara de almendra
- Astilla de madera
- Paja
- Madera virgen
- Corteza de madera
- Residuos industriales de madera
- Orujillo de uva
- Serrín
- Polvo de lijado
- Marro de café
Como hemos detallado en el apartado anterior, el diseño de una caldera de vapor industrial de biomasa está directamente relacionado con el tipo de combustible que la va a alimentar.