Influencia de la composición mineralógica del carbón y su asociación a la materia orgánica en el proceso de combustión

Abstract

La formación de depósitos minerales en las superficies de transferencia de calor en las calderas de carbón pulverizado es uno de los mayores problemas a los que se enfrentan las centrales térmicas. La acumulación incontrolada de escorias interfiere en la operatividad de la central, causando serios problemas de eficiencia. Dado que las características del carbón determinan su comportamiento durante el proceso de combustión, en este trabajo se ha planteado el estudio del efecto de la composición de la materia mineral y su asociación con la materia orgánica en la reactividad del carbón, y en la estructura y reactividad del char, así como en la capacidad para formar depósitos minerales. Mediante diferentes técnicas tales como microscopía óptica y electrónica, espectroscopía de absorción atómica, difracción de rayos x y fluorescencia de rayos x, entre otras, se han identificado las diferencias en la composición y distribución de especies minerales en una serie de carbones de distinto rango y composición maceral. Además se han separado diferentes fracciones densimétricas de cada carbón lo que permite determinar la influencia del grado de asociación de las mismas especies minerales a una matriz orgánica que presenta también características similares. Mediante análisis termogravimétrico, tanto de los carbones de partida como de sus fracciones desimétricas, apoyado en el análisis de las cenizas de baja y alta temperatura, se ha evaluado la combustibilidad de los carbones y chars en base a su composición mineralógica y distribución en la materia carbonosa. Para determinar la influencia de la composición mineral del carbón y su asociación a la materia orgánica en la formación de depósitos minerales, se realizaron ensayos de combustión a escala de laboratorio, obteniendo los depósitos de los carbones originales y de tres fracciones densimétricas procedentes de una antracita [...]