Quemador de gasó Horno de combustión de biomasa

cultivos biomasa

Sustitución de hornos de combustiónde gasóleo por hornos deeum thatt sildn de biomasa

Aplicación al caso concreto de industrias de deshidratado de alfalfa

En el presente artículose detalla, de formabásica, la tecnologíacorrespondiente a lacombustión de biomasa.En un segundo y futuroartículo se abordará unestudio termodinámico yeconómico que comparala utilización de estoscombustibles, conrespecto al gasóleo,basado además en laexperiencia defuncionamiento en dosindustriasdeshidratadoras de laprovincia de Huesca.

Ramón Blanco Orús.Ingeniero Agrónomo.

E Javier García Ramos.Escuela Politécnica Superior de Huesca.

L

os hornos de gasóleo sehan consolidado desdehace años, como los másutilizados dentro de las in-

dustrias de secado de productosagrícolas como las industrias dedeshidratado de alfalfa, de seca-do de cereales, etcétera.

Centrándonos en el caso delas industrias de deshidratado dealfalfa, el fuerte incremento sufri-do en el precio de los combusti-bles derivados del petróleo ha he-cho cuestionar la propia rentabili-dad y supervivencia de estas in-dustrias. Por lo tanto, actualmen-te se plantea la instalación dehornos de combustión de bioma-sa, para sustituir a los hornos decombustión de gasóleo, o funcio-nar de manera complementaria aéstos, dependiendo de determi-nadas circunstancias de suminis-tro.

I Tipos de biomasaa utilizar

La biomasa se puede definircon carácter general como la ma-teria orgánica de origen biológico.En el caso que nos ocupa, se tra-tará de la fracción biodegradablede productos y residuos de agri-cultura y forestales, incluidos susindustrias.

Las principales biomasas quepueden utilizarse como combus-tibles en estos procesos de com-bustión serán (foto 1):

• Biomasas del olivar (orujos,

Foto 1. Algunos tipos de biomasa utilizables como combustible: cáscara de almendra yorujo seco de aceituna (orujillo).

Foto 2. Trómel de secado rotativo de una industria deshidratadora de forraje.

Foto 3. Horno de combustión de biomasa acoplado lateralmente a un horno de gasóleo,cuyo quemador (en rojo), se observa en primer plano.

20/Vida Rural/1 de octubre 2008

ee.-.1111111

CO/ABC/RA ORGANIIIÄ

JCAFAGE 5 1FEJ.eCME. =2e:t.

C2 0 0 8

FERIA DEL OLIVAR ECOLÓGICOVII JORNADAS INTERNACIONALES DE OLIVAR ECOLÓGICO

DEL 24 AL 26 DE OCTUBREJAÉN

ol ivar ecológico,un freno al cambi

CONTACTO PRNADASCAFACEGuadalimar, I21150 Km*, de Cinnave,Uno.. Fax 95 I 1 14 (1(3

ton catage.org • www.etoli.à inlo

CONTACTO FERIA

FERIAS /AENRE( INID PROVINOM Of ffRIASYCONCRf505Pro!. Ctra. de Granada ant, 23003, /aénUno. 953 08 69 80, Fax 993 24 SO 12general. ifeja.org • www.ife¡a.nryleaoliva

e

orujillos, huesos de aceituna y as-tillas procedentes de restos depoda).

• Biomasas procedentes defrutos secos (cáscara de almen-dra, piñas, piñones y restos depoda).

• Biomasas de la madera(fundamentalmente astillas, bri-quetas y pellets, procedentes delimpiezas, aclareos y podas enmontes).

I Descripción generaldel proceso dedeshidratación

La actividad que se desarrollaen las industrias deshidratado-ras es la desecación artificial deforrajes, fundamentalmente alfal-fa, aunque puede hacerse exten-sivo el proceso a otros forrajes.

La alfalfa, una vez cortada y,tras un breve periodo de secadonatural por radiación solar, suelepresentar valores de humedadcomprendidos entre el 50% y el

25%, según las condiciones cli-máticas y el estado del producto.La reducción hasta el límite deseguridad, fijado por debajo del14%, pretende defender al pro-ducto durante el periodo de alma-cenaje del ataque de microorga-nismos e impedir la degradaciónde sus componentes químicos yprincipios nutritivos.

La evaporación del agua delforraje tiene lugar en la industriaen el interior de un tambor rotati-vo (o trómel, foto 2) por el que cir-culan, en paralelo, el forraje fres-co y una corriente de gases ca-lientes, procedentes de un equi-po generador de calor. En un pri-mer paso, se elimina el agua deimbibición, e incluso la que vienedel exterior en forma de lluvia oniebla (valores de humedad porencima del 25%); sucesivamen-te, el flujo térmico va a afectar alagua libre de vegetación (com-prendida entre los valores del18-14%), definida así porqueestá ligada estrechamente, sin

EL FUERTE INCREMENTOSUFRIDO EN EL PRECIODE LOS COMBUSTIBLESDERIVADOS DELPETRÓLEO ha hechocuestionar la propiarentabilidad ysupervivencia de estasindustrias. Por lo tanto,actualmente se plantea lainstalación de hornos decombustión de biomasa,para sustituir a los hornosde combustión degasóleo

formar parte de ella, a la sustan-cia constitutiva del producto poruna interacción molecular de ca-rácter físico-químico. La deseca-ción no afecta, en cambio, a latercera forma en que se encuen-tra el agua, la de constitución (va-lores por debajo del 13%), combi-nada con las sustancias consti-

tutivas del forraje y cuya elimina-ción nos llevaría a la descompo-sición de la propia sustancia or-gánica.

La maquinaria de procesoinstalada en la actualidad en mu-chas industrias deshidratado-ras, tiene unas posibilidades deproducción medias de 9.000 a12.500 kg/hora de productoacabado por línea de trabajo, de-pendiendo de la humedad de en-trada, de la temperatura de fun-cionamiento del equipo y del con-sumo de combustible. Mayoresproducciones se suelen conse-guir en base a trabajar con variaslíneas de proceso, aun dentro deuna misma industria.

I Equipos para lacombustión debiomasa

Las instalaciones que resul-tan necesarias proyectar conesta tecnología y que comple-mentan a las existentes, general-

Figura 1.ESQUEMA GENERAL DE LA INSTALACIÓN DE GENERACIÓN DE AIRE CALIENTEMEDIANTE COMBUSTIÓN DE BIOMASA.

Foto 4. Localización de los electroventiladores en un horno de combustión de biomasa.

Foto 5. Tolva de combustible y tornillo sinfín de alimentación.

cultivos biomasa

mente de combustión de gasó-leo, constan de los elementosque se muestran en la figura 1 yse detallan a continuación.

Horno o cámara de combustiónDeberá estar homologado y

con declaración CE de conformi-dad por la industria suministra-dora, de construcción metálica,cuyo cuerpo interior estará reali-zado en chapa de acero al car-bono, revestido por su interiorcon ladrillos refractarios conalto contenido en alúmina (foto3). Concéntrico a este cuerpo ci-líndrico se incorpora otro cilin-dro de mayor diámetro, construi-do en chapa, consiguiendo elacabado del horno y a su vez laformación de cámara de aire en-tre ambos, por la que circularáuna corriente de aire que refrige-ra los ladrillos refractarios y me-jora la combustión.

La citada corriente será crea-da por un ventilador centrífugo(foto 4) con regulación de flujo,accionado por motor-reductor.

El horno lo completa un que-mador de combustible sólido(parrilla), construido en hierrofundido. Para mantener y refor-zar la combustión se precisa unventilador centrífugo de turbinametálica y conducto con regula-dor de flujo, accionado por mo-tor-reductor, que introduce elaire en la parrilla.

El conjunto del horno se sus-tentará sobre bancada metálicaformada por perfiles laminadosen caliente, acartelados en losnudos.

cialmente la combustión de labiomasa, en caso de ser nece-sario.

Tolva dealmacenamientode biomasa

Normalmentese rellena con palacargadora. Cons-truida en chapa deacero, con refuer-zos longitudinalesy transversales yregistro en su par-te inferior, para de-satascar la alimen-tación en caso de

atasco (foto 5).La tolva llevará incorporado

un sistema de pesaje y control deconsumo de combustible resuel-to con la incorporación en sus pa-tas de cuatro células electróni-cas de carga (foto 6), homologa-das y con marcado CE, para ran-go de uso entre 300 y 5.000 kg,construidas totalmente en aceroinoxidable, con sellado herméti-

co y completamente soldadas,con índice de protección IP 68(EN 60529) con alimentacióneléctrica de la red y conectadas aun terminal autómata programa-ble. Este terminal está equipadocon módulo de entradas en elque se recibe la señal y con sali-da de datos en pantalla progra-mable, donde se recogerán y al-macenarán los datos correspon-dientes a las diferentes pesadasde combustible. También se po-dría resolver el control del consu-mo mediante algún mecanismode control volumétrico de salidadel combustible.

De la tolva sale el combusti-ble, por su parte inferior y me-diante un sistema de tornillo sin-fín, alojado en tubería de acero,accionado por un motor-reductor,y es transportado hasta una se-gunda tolva, acoplada al horno.

Sistema de suministro decombustible al horno

La introducción del combusti-ble al horno se hace desde unatolva auxiliar acoplada a éste,por medio de dos posibles proce-dimientos:

a) Entrada directa de la bio-masa a la parrilla, a través de tor-nillo sinfín, accionado por un mo-tor-reductor.

b) O bien desde esta segun-da tolva, mediante un sistema deinyección ciclónico, cuyo acciona-miento se realiza por medio deun ventilador centrífugo de altapresión, accionado por un motor-reductor y cajón venturi realizadoen chapa de acero inoxidable(foto 7), controlado por un varia-dor de velocidad, el cual está en-lazado con un regulador de tem-peratura microprocesado. Esteconjunto permite mantener latemperatura de trabajo estable.

Cuadro eléctrico y elementosde control y seguridad

En el interior de un armariometálico (foto 8) se distribuye elaparellaje eléctrico para el man-do, control y regulación siguiente:

• Variador electrónico de ve-locidad para el motorreductor dela alimentación del combustible,que permite, en función de latemperatura del proceso y hume-dad de la alfalfa, un ajuste del

Estos hornos se acoplaránlateralmente o frontalmente a lalínea existente, mediante carre-te de unión, a la cámara de com-bustión que exista en la actuali-dad, de manera que la deshidra-tadora podrá funcionar, de ma-nera indistinta con uno u otrocombustible (biomasa o gasó-leo, foto 3) o bien reforzar par-

Continua en pag. 24>

22/Vida Rural/1 de octubre 2008

GOBIERNODE ESPAÑA

Subvención por contratación colectiva

Subvención adicional por las características del agricultor

Subvención por renovación de contrato

PORCENTAJES

22%

5%

14% *

6% o 9% **

(*) En el caso de una joven agricultora, la subvención adicional según las condiciones del asegurado se incrementa con dos puntos(**) Según se hayan asegurado en uno o dos años anteriores

MINISTERIODE MEDIO AMBIENTE, YMEDIO RURAL Y MARINO

ENTIDADESTATAL DE

SEGUROS AGRARIOS

ENESA INFORMA:

Seguro de Rendimientos de Olivar(cosecha 2009/2010)

Entre el 1 de octubre y el 15 de diciembre de 2008, puede suscribirse el Seguro de Rendimientos del Olivar.El Seguro cubre garantías a la producción y sobre las plantaciones, según lo que se recoge a continuación:

GARANTÍAS A LA PRODUCCIÓNLas garantías cubiertas son las siguientes:

• Los daños que en cantidad ocasione el pedrisco en cada una de las parcelas de la explotación.• La diferencia que se registre, en la explotación en su conjunto, entre el valor de la producción garantizada y el valor de

la producción real final obtenida por el agricultor.La producción garantizada es el resultado de aplicar al número de árboles de cada explotación, el rendimiento por árbol

asignado por el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino y la cobertura del Seguro: 50 o 70 por ciento según laopción que elija el agricultor.La valoración de las producciones se realiza aplicando a las mismas los precios por kg y variedad, de aceituna que se esta-blecen en la normativa del seguro. En el caso de las producciones ecológicas se reconocen precios específicos.

Rendimientos AsegurablesEn la página web de Seguros Agrarios www.marm.es , se puede consultar el rendimiento medio asignado a cada explotación,así como la serie histórica de rendimientos de la misma, que se ha utilizado para establecerlo.Los agricultores que consideran que los rendimientos asignados a su explotación no se ajustan a la realidad productiva de lamisma, podrán solicitar su revisión por alguna de las causas que contempla la Orden y que en esquema son los siguientes:

• Cambio de titularidad de la explotación.• Explotación con al menos el 20 por ciento de la superficie en regadío.• Errores materiales en los datos de la serie productiva.• Plantaciones jóvenes.Finalmente, también podrán solicitar la asignación de rendimientos, aquellos agricultores con explotaciones que no lo

tuvieran asignado en la citada página web de Seguros Agrarios.Las solicitudes deberán ir acompañadas de la documentación que establece la Orden.Asimismo, la normativa del Seguro prevé la posible revisión de oficio por la Administración, de los rendimientos asignados

durante el periodo de vigencia del mismo cuando se detectase que dichos rendimientos fueran superiores a la realidad pro-ductiva de la explotación.

GARANTÍAS SOBRE LAS PLANTACIONESEl Seguro establece una compensación para cada una de las parcelas que componen la explotación, por la pérdida de lacapacidad productiva de la plantación (adulta), ocasionada por la muerte de las distintas partes vegetativas del árbol, a con-secuencia de los riesgos cubiertos en la garantía a la producción excepto la sequía.En la presente campaña, se incluye, además la garantía a las plantaciones anteriormente citadas, la correspondiente a plan-taciones jóvenes.

SEGURO COMPLEMENTARIO DE PEDRISCOPara el riesgo de pedrisco podrá complementarse la producción inicialmente asegurada en este seguro, en el periodo com-prendido entre el 1 de mayo y 15 de julio de 2009.

Esta línea de seguro se encuentra muy subvencionada por el Ministerio que, a través de ENESA, aporta hasta el 50% delcoste neto del seguro, el cual se descuenta en el mismo momento en que se formaliza la póliza de seguro.

Además de las subvenciones anteriores, las Comunidades Autónomas conceden subvenciones adicionales que hacen todavíamás asequible el coste del seguro.

:2,

El agricultor interesado en este seguro puede solicitar más información a la ENTIDAD ESTATAL DE SEGUROS AGRARIOS C/ Miguel Angel 23-5 a plan-ta 28010 MADRID (teléfono: 913475001, fax: 913085446 y correo electrónico: seguro.agrario@mapa.es y sobretodo a su Tomador del Seguro o asu Mediador. Éstos se encuentran próximos a él y le pueden aclarar cuantas dudas se le planteen antes de realizar la póliza y posteriormente ase-sorarle en caso de siniestro.

El mundo agroalimentarioes muy amplio

pero todo e .eumedia.es¡Visita -OS.

www.eumedia.es, el portal agroalimentario de referencia

umedia S.A. Opta. de Suscripciones. Klaudio Callo, 16, 1°. 28001 Madrid . flt 91 426 44 30 • fax: 91 975 32 97 .susctipcionesemumedia.,

i

imainzam Tiempo deshidratado en minutos

Illr Máximo Mínimo

4111111e 9

7

Humedad %

30

Tiempo de deshidratado de la alfafa picada en función de lahumedad a una temperatura de 250°C.

35

40

45

50

15

20

24

27 «re13

17

20

23

cultivos biomasa

De Izquierda a derecha: Foto 6. Células electrónicas de carga. Foto 7. Tolva de combustible y accionamiento regulado por cajón venturl. Foto 8. Cuadro eléctrico de control y seguridad.

aporte de combustible, sin para-das ni puestas en marcha.

Ante un posible fallo del equi-po de regulación se han de dis-poner de las seguridades eléctri-cas y térmicas:

• Temperatura de alarma encámara de combustión, controla-da por sonda cerámica. Supera-da la temperatura programada(800°C), da orden de cortar la ali-mentación del combustible y aire

Cuadro I.

de combustión.• Temperatura de proceso en

cámara, controlada por la mismasonda, cuya señal, una vez proce-sada, gobernará el variador elec-trónico de velocidad del motor dealimentación de combustible.

En el panel correspondientese dispone de controlador detemperatura programable, que

procesa la señal enviada por lasonda de temperatura.

1 Sonda detemperatura ytiempo de secado

En el carrete de acoplamientoque va de la cámara de combus-tión al trómel de secado, estaráninstaladas, y se han de mante-ner con el nuevo montaje deequipos, una sonda termométri-ca, con mecanismo automáticoconectado al tapiz de alimenta-ción, de modo que si la tempera-tura a la entrada del trómel re-

sultase inferior a 250°C, o la quese determine como mínima pornormativa de ayudas comunita-rias, desconectará la alimenta-ción del mismo, dejando de fun-cionar igualmente el cuentaho-ras de la industria.

Este termógrafo, consiste enun registrador de entrada configu-rabie, memoria de datos, con dis-quetera, fuente de alimentación,pantalla, display táctil, con anota-dor, registro en pantalla y retes dealarma, así como, un puerto decomunicaciones Ethernet. El soft-ware asociado al termógrafo per-mitirá la conexión directa a PC ypor tanto visualizar el registro detemperaturas en tiempo real o di-ferido, según la necesidad.

Por lo que respecta al tiempode paso del forraje por el proceso,se muestran en el cuadro 1 los da-tos de tiempo de paso en minutosdel forraje por el proceso, para al-falfa picada en la entrada y tem-peratura de 250°C.