Mejoras de los sistemas de ullage de plantas termosolares

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El HTF es un fluido térmico caloportador extensamente empleado en centrales termosolares como fluido de intercambio para la generación de vapor, así como para el calentamiento de sales fundidas en los sistemas de almacenamiento de energía.

En función del tamaño y diseño de cada planta, la cantidad de fluido térmico que circula en una central termosolar suele encontrarse en el rango de las 1.300 y las 2.200 toneladas.

El HTF es una mezcla eutéctica de dos hidrocarburos aromáticos derivados del benceno: bifenilo y el óxido de bifenilo. Debido a las elevadas temperaturas en el campo solar (>350ªC), el HTF se descompone/degrada en componentes de bajo y alto punto de ebullición, llamados comúnmente Low Boilers (benceno y fenol principalmente) y High Boilers (dibenzofuranos, orto y para terfenil, fenoxibifenil y tetrafenil).

Los hidrocarburos en general sufren reacciones de degradación que dan origen a otros hidrocarburos que modifican las características del HTF, es necesario disponer de un sistema de eliminación de estos productos de degradación y evitar así problemas de obstrucción de filtros, deterioro de válvulas y bombas, reducción de la capacidad de intercambio (pues las propiedades del HTF se ven afectadas) y disminución del punto de inflamación (consecuencias en la seguridad de la instalación).

Actualmente las plantas disponen del sistema de eliminación de residuos del HTF comúnmente denominado sistema de Ullage, que es el encargado de la purificación del HTF eliminando los compuestos degradados del aceite térmico proveniente del campo solar. Estos sistemas se basan en operaciones con un sistema compuesto por varios tanques flash y sucesivos enfriamientos, y permiten recuperar aproximadamente el 10% del caudal de aceite térmico purgado en el tanque de expansión, e implica unas pérdidas anuales de HTF de más de 20 toneladas.

Actualmente hay nuevas alternativas (contempladas como Mejores Técnicas
Disponibles (MTDs)), que permiten una mayor recuperación de aceite térmico y una menor generación de residuos, entre las que destaca la regeneración in situ del aceite térmico. Mediante esta solución es posible conseguir purificar hasta un 85% del HTF degradado.

Entre sus ventajas destacan:

  • Regeneración en continuo el HTF, minimizando los residuos generados.
  • Extracción de los compuestos realmente degradados (Low Boiler y High Boilers), minimizando el arrastre y las pérdidas de HTF no degradado.
  • Reducción de la tasa de reposición de HTF al regenerarse continuamente.
  • Reducción de los riesgos medioambientales derivados de un derrame accidental durante el transporte por gestor autorizado, ya que se minimiza el residuo a gestionar.
  • Reducción de los costes operativos de la planta, porque se reducen las reposiciones de HTF al sistema.

CADE cuenta con la experiencia de haber desarrollado y ejecutado diversos proyectos para la mejora operativa y minimización del impacto económico que supone la degradación del HTF en plantas termosolares. Desde 2006, la compañía está presente activamente en el sector termosolar como empresa de ingeniería y consultoría de referencia, desarrollando soluciones de proceso, proyectos integrales de ingeniería para mejoras en planta y proyectos de consultoría de integridad y performance en más de 25 plantas en operación en todo el mundo.

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