ES2370315A1 - Instalación para aprovechamiento energético del carbón. - Google Patents
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Abstract
Instalación para aprovechamiento energético del carbón.La situación ideal para una central térmica es aquella en la que dicha central y la mina de carbón que la abastece resultan contiguas o extremadamente próximas, ya que esto elimina gastos de transporte del carbón. Sin embargo hasta la fecha esto no ha sido factible por cuanto las centrales térmicas requieren de un consumo masivo de agua para refrigeración, y en las zonas de ubicación de las minas de carbón no suele haber agua. La invención permite establecer la central térmica (4) en el seno de la propia mina, resolviendo el problema de refrigeración mediante el establecimiento de un circuito cerrado de refrigeración (9) que recorre la montaña (2) y/o galerías abandonadas de la mina, etc., de manera que el vapor generado por la turbina (8) de la central se enfría a lo largo de dicho circuito y, con la colaboración de un condensador (10), retorna en fase líquida a la central, para iniciación de un nuevo ciclo operativo de la misma.
Description
Instalación para aprovechamiento energético del
carbón.
La presente invención se refiere a un sistema
para la transformación del carbón en energía eléctrica, en base a la
utilización de una central térmica de características peculiares,
como se verá mas adelante, que permite por un lado abaratar
considerablemente los costos de producción, por otro incrementar
considerablemente el rendimiento energético, y todo ello con una
incidencia medioambiental mínima.
La invención se sitúa a caballo entre la
industria de extracción del carbón y la producción de energía
eléctrica en base a centrales térmicas que queman dicho carbón.
Las minas de carbón tienen emplazamientos muy
variados, pero habitualmente se sitúan en terrenos montañosos, donde
apenas existe disponibilidad de agua. Por su parte las centrales
térmicas requieren, para su refrigeración, de grandes cantidades de
agua que en la actualidad obliga a su ubicación cerca de ríos,
lagos, mar, etc., donde la disponibilidad de agua sea prácticamente
ilimitada.
Esto tiene como consecuencia práctica el que la
centrales térmicas estén considerablemente alejadas de las minas de
carbón, en ocasiones a varios cientos de kilómetros, lo que
repercute de forma muy negativa en la rentabilidad del carbón debido
a los gastos de transporte, carga/descarga, etc. A este problema de
costos hay que añadir además el efecto contaminante generado por los
propios vehículos de transporte y la maquinaria de manipulación del
carbón.
A la problemática anteriormente expuesta hay que
añadir también que, en las explotaciones de carbón actuales, se
produce un autoconsumo comprendido entre el 40% y el 60% de la
energía que se produce, lo que disminuye aún mucho mas la
rentabilidad y lo que hace que muchas minas que podrían seguir
siendo explotadas por la existencia en las mismas de carbón, sean
abandonadas. Además toda esa energía que se pierde pasa a ser la mas
contaminante.
Por otro lado, en el laboreo de extracción del
carbón, éste desprende gases, concretamente gas natural (grisú), y
mas concretamente del orden de 15 m^{3} por tonelada de carbón,
gases que en la actualidad pasan directamente a la atmósfera, lo que
trae consigo un doble efecto negativo, por un lado la pérdida de
dicho gas como materia combustible, y por otro lado una notable
contaminación ambiental.
La instalación que la invención propone
resuelve
de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta en los diferentes aspectos comentados, y ello en base a instalar la central térmica en la propia mina de carbón que ha de abastecerla, o en su caso en sus inmediaciones. Esto es factible por cuanto que, a pesar de la inexistencia del agua necesaria para la refrigeración en el lugar de ubicación de la mina, se ha previsto un sistema de refrigeración en el que la cantidad de agua a utilizar es mínima, por cuanto que se utiliza de forma reciclada, concretamente utilizando el frío del interior de la propia mina y el entorno de la montaña para conseguir la condensación del vapor que sale de la central térmica y su re-
torno a la misma, en circuito cerrado, en fase líquida.
de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta en los diferentes aspectos comentados, y ello en base a instalar la central térmica en la propia mina de carbón que ha de abastecerla, o en su caso en sus inmediaciones. Esto es factible por cuanto que, a pesar de la inexistencia del agua necesaria para la refrigeración en el lugar de ubicación de la mina, se ha previsto un sistema de refrigeración en el que la cantidad de agua a utilizar es mínima, por cuanto que se utiliza de forma reciclada, concretamente utilizando el frío del interior de la propia mina y el entorno de la montaña para conseguir la condensación del vapor que sale de la central térmica y su re-
torno a la misma, en circuito cerrado, en fase líquida.
En este sentido pueden utilizarse las propias
galerías ya explotadas de la mina, torres de enfriamiento, taladros
en la propia montaña, etc, dando al citado circuito un recorrido a
lo largo del cual se produce la disipación del calor residual del
vapor que mueve las turbinas de movilización de los generadores
eléctricos, convirtiendo el vapor en agua para iniciar un nuevo
ciclo.
Esta ubicación de la central térmica en el seno
de la mina, en zonas ya explotadas de la misma o por debajo de ella,
permite a su vez canalizar el gas natural generado en la zona de
extracción del carbón hacia la entrada de aire del quemador de la
caldera, de manera que a través de dicha entrada no solo entre aire
comburente sino también gas combustible.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de
dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación
esquemática en alzado lateral de una instalación para
aprovechamiento energético del carbón realizada de acuerdo con el
objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra un detalle ampliado de la
figura anterior, a nivel de la central térmica.
La figura 3.- Muestra, según una representación
similar a la figura 1, otra instalación realizada de acuerdo con la
invención.
En las figuras reseñadas se observa la zona (1)
de arranque del carbón en el seno de una montaña (2), su lugar mas
habitual de ubicación, montaña en la que se establece un recinto
(3), de dimensiones adecuadas para recibir en su seno una central
térmica (4) de pequeño tamaño, en la que participa una caldera (5),
un quemador (6) y una entrada (7) para el carbón pulverizado,
generando dicha caldera vapor de agua que pasa a través de una
turbina (8) para el accionamiento del correspondiente generador
eléctrico.
En el ejemplo de realización practica
representado en las figuras 1 y 2 el vapor de agua generado por la
caldera (5) y que acciona la turbina (8) pasa a una torre de
enfriamiento (9), que en este ejemplo de realización practica se
ubica en el interior de la montaña (2), de manera que es ésta la que
absorbe el calor existente en el vapor de agua, pudiendo no obstante
utilizarse al efecto y como ya se ha dicho galerías ya abandonadas
de la propia mina, como el ejemplo de la figura 3, consiguiéndose en
cualquier caso un circuito cerrado para el vapor que accede de nuevo
a la caldera (5) tras haberse licuado, es decir convertido en agua,
con la colaboración de un condensador
(10).
(10).
Los humos generados por la caldera (5) son
canalizados a un decantador de humos (11), pasan seguidamente por
una estación de lavado (12) y finalmente por un separador de gases
(13), con una salida (14) para los restos y una salida (15) para los
humos limpios, éstos últimos suministrados a la atmósfera a través
de una chimenea de humos (16) que atraviesa la montaña (2) y en la
que se establecen filtros (17) apropia-
dos.
dos.
Tal como se ha representado en la figura 3,
aunque obviamente puede participar también en la instalación de la
figura 1, en cada punto de extracción del carbón en el área de
arranque (1), donde se produce el desprendimiento del gas grisú, se
situará una unidad de extracción de gases (18), con su
correspondiente extractor (19), que los canaliza debidamente hacia
la entrada de aire (20) a la caldera (5), de manera que, como
anteriormente se ha dicho, a dicha caldera accede además del aire
comburente el gas grisú combustible, que se quema y aprovecha en el
interior de la misma conjuntamente con el carbón pulverizado que
accede por la entrada (7), con la que confluye la citada entrada
(20).
Mientras que en la instalación de las figuras 1
y 2 la central térmica (4) se sitúa a nivel de la boca (21) de la
mina, en el ejemplo de la figura (3) el recinto (3) de ubicación de
la central térmica (4) se sitúa por debajo de dicha boca de entrada
(21) de la mina, y además en esta instalación la torre de
enfriamiento (9) utiliza las galerías (22) de la mina ya en desuso,
además de la propia montaña (2), y en lugar de consistir en un
circuito cerrado simple, como en el caso de la figura 1, consiste en
una pluralidad de canalizaciones (23) conectadas en paralelo entre
dos colectores extremos (24), desde los que se establece el circuito
cerrado hacia el condensador (10).
Claims (3)
1. Instalación para aprovechamiento energético
del carbón, concretamente para su transformación en energía
eléctrica con la colaboración de una central térmica,
caracterizada porque dicha central térmica (4) está ubicada
en la propia mina (1) de arranque del carbón, o en sus
inmediaciones, utilizando tal central térmica (4) para su
refrigeración, un circuito cerrado de vapor/agua (9) que se sitúa en
la propia montaña o terreno en el que está ubicada la mina (1) o en
las galerías ya utilizadas de la misma, de manera que el calor
latente existente en el vapor de agua que abandona la turbina (8) de
la central térmica (4) es cedido a la propia montaña en una torre de
enfriamiento, en las galerías de la propia mina, o en cualquier otro
lugar apropiado, todo ello de forma que el consumo de agua es
prácticamente nulo.
2. Instalación para aprovechamiento energético
del carbón, según reivindicación 1, caracterizada porque la
conducción de salida de humos de la caldera (5) pasa a través de un
decantador de humos (11), de un equipo de lavado (12), de un
separador de gases (13) y de un sistema de filtros (17), para salir
finalmente al exterior a través de una chimenea de humos (16).
3. Instalación para aprovechamiento energético
del carbón, según reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque en cada punto (18) de excavación del carbón en el seno de la
mina (1) se establece un equipo de aspiración (19) que absorbe el
gas natural desprendido del carbón y lo canaliza hacia la entrada de
aire (20) a la caldera (5), de manera que a través de dicha entrada
a la citada caldera (5) accede tanto aire comburente como gas
natural combustible.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200900730A ES2370315B1 (es) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Instalación para aprovechamiento energético del carbón. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ES200900730A ES2370315B1 (es) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Instalación para aprovechamiento energético del carbón. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2370315A1 true ES2370315A1 (es) | 2011-12-14 |
ES2370315B1 ES2370315B1 (es) | 2012-10-22 |
Family
ID=45002347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES200900730A Withdrawn - After Issue ES2370315B1 (es) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Instalación para aprovechamiento energético del carbón. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2370315B1 (es) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB691261A (en) * | 1950-06-23 | 1953-05-06 | English Electric Co Ltd | Improvements relating to gas turbine plants |
GB793134A (en) * | 1955-02-10 | 1958-04-09 | Sulzer Ag | Utilisation of normally poorly-combustible gas mixtures |
US4670234A (en) * | 1984-01-25 | 1987-06-02 | Heinz Holter | Process for stripping nitrogen oxides and sulphur oxides as well as optionally other noxious elements of flue gas from combustion plants |
US5535591A (en) * | 1993-07-15 | 1996-07-16 | Priesemuth; Wolfgang | Underground power plant |
WO2009025003A2 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Ast Engineering S.R.L. | Modular plant for removal of pollutants from flue gases produced bv industrial processes |
-
2009
- 2009-03-17 ES ES200900730A patent/ES2370315B1/es not_active Withdrawn - After Issue
Patent Citations (5)
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WO2009025003A2 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Ast Engineering S.R.L. | Modular plant for removal of pollutants from flue gases produced bv industrial processes |
Also Published As
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---|---|
ES2370315B1 (es) | 2012-10-22 |
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Legal Events
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