| SOLUCIONANDO PROBLEMAS DE MANEJO DE CARBÓN EN BUNKERS ALMACENADORES DE COMBUSTIBLE
 ANTECEDENTES
Northern State Power (NSP) tiene una planta generadora de energía eléctrica en base a carbón de 384 megawatts en Minneapolis, Minnesota, con buzones de carbón construidos hace más de 30 años atrás. Durante la etapa de diseño se le dio poca importancia a las propiedades de fluidez del carbón durante la etapa de diseño. Como resultado, se pueden esperar problemas de flujo, aún cuando se maneja carbón bituminoso que es considerado como relativamente ‘free-flowing’.
EL PROBLEMA
Después de cambiar a un carbón sub bituminoso bajo en azufre, NSP experimentó varios incendios y una explosión en su silo de carbón unidad 7. Inmediatamente, se implementó una fuerza de tarea mayor conocida como “Operación Cese del Fuego” para investigar y eliminar el problema de combustión espontánea en todas las plantas de NSP.
Se determinó que el problema era el flujo tipo embudo en la descarga de carbón sub-bituminoso desde los buzones. La secuencia de flujo ‘first-in-last-out’ permitía la formación de regiones de estancamiento del carbón que permanecía detenido indefinidamente.
LA SOLUCION
La solución al problema de flujo embudo es convertir el tipo de flujo de descarga a flujo másico. Con  flujo másico, todo el material entra en movimiento cuando se descarga cualquier cantidad. Esto elimina las regiones de estancamiento, proporcionado mediante esto, un tiempo de permanencia uniforme para todo el material.
Muestras representativas del carbón sub-bituminoso fueron enviadas a uno de nuestros laboratorios para ensayos de propiedades de fluidez, usando el ampliamente aceptado Jenike Shear Tester. Con los datos ahora disponibles de la fuerza cohesiva y de la fricción de pared, nuestros ingenieros pudieron recomendar modificaciones que proporcionarían flujo másico en los buzones existentes.
Debido a las restricciones económicas, NSP decidió modificar solo uno de los buzones. Las modificaciones involucraron primero el reemplazo de la parte más baja de una serie de tolvas piramidales por tolvas cónicas. Recomendamos que los valles del tramo superior de las secciones piramidales restantes, fueran tapados con planchas planas para proporcionar una pendiente más empinada.
La altura disponible era limitada, así que sabíamos que los conos por sí solos no serían suficientes para asegurar flujo másico. Por ende, recomendamos un sistema BINSERT®. Diseñado apropiadamente, este diseño de cono dentro de otro cono permite que se logre flujo másico con ángulos que normalmente no serían lo suficientemente empinados.
Para esta aplicación, nuestros ensayos mostraron que TIVAR®88 (polietileno u.h.m.w.) era de menor u.h.m.w.) fricción que la placa de acero al carbono con terminación fina y que la placa de acero inoxidable con terminación 2B. Por esto, todas las secciones remanentes y modificaciones de la tolva existente fueron revestidas con media pulgada de TIVAR®88.
EL RESULTADO
De acuerdo a Jeri Huggins, Ingeniero de Producción de NSP, “Es un mejoramiento definitivo tener un extra de 6 horas entre relleno, pero más importante es que no han ocurrido incendios o explosiones desde que el buzón fue modificado. Los ensayos y recomendaciones de diseño proporcionadas por Jenike & Johanson, como también la asistencia de ingeniería de Poly Hi Solidur con la instalación del TIVAR®88, han sido un éxito incuestionable de principio a fin”.
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