Proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón.

Proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón.



Este proceso comprende: - la implementación en la central termoeléctrica (1) de una subestación (2) de tratamiento de los residuos sólidos; - el transporte de las cenizas, en un transportador cerrado (21), desde un punto de entrega de las cenizas en la central termoeléctrica (1) hasta unos silos de almacenamiento (22); - el almacenaje en unos depósitos (23) de agua condensada procedente de una purga de un circuito de vapor de la central termoeléctrica (1); - la preparación de una masa homogénea de hormigón mediante el mezclado y amasado de: aditivos, cenizas suministradas mediante un transportador cerrado (24) desde las tolvas de almacenamiento (22), y agua suministrada desde los depósitos (23); - la conformación de piezas con la masa homogénea de hormigón y - el curado de las piezas a temperatura elevada con aporte de unos gases de combustión calientes procedentes de la central termoeléctrica (1).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430578.

Solicitante: GONZÁLEZ GONZÁLEZ, Juan Carlos.

Nacionalidad solicitante: Chile.

Inventor/es: GONZÁLEZ GONZÁLEZ,Juan Carlos.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B28B1/50 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B28 TRABAJO DEL CEMENTO, DE LA ARCILLA O LA PIEDRA.B28B CONFORMACION DE LA ARCILLA O DE OTRAS COMPOSICIONES CERAMICAS, ESCORIAS O MEZCLAS QUE CONTENGAN SUSTANCIAS ANALOGAS AL CEMENTO, p. ej. YESO (moldeo en fundición B22C; trabajo de la piedra o de materiales similares B28D; conformación de sustancias en estado plástico en general B29C; fabricación de productos estratificados no compuestos enteramente de estas sustancias B32B; conformación in situ , ver las clases correspondientes de la sección E). › B28B 1/00 Fabricación de objetos conformados a partir del material (utilizando prensas B28B 3/00; modelos sobre transportadores en movimiento B28B 5/00; fabricación de objetos de forma tubular B28B 21/00). › especialmente adaptada a la fabricación de objetos de material expandido, p. ej. de hormigón celular (aspectos químicos C04B).
  • C04B18/10 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 18/00 Empleo de materias aglomeradas, de residuos o de desechos como cargas para morteros, hormigón o piedra artificial; Tratamiento de materias aglomeradas, de residuos o de desechos, especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón o piedra artificial (elementos de armadura   E04C 5/00). › Sin quemar.
Proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón.

Fragmento de la descripción:

Proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón.

Objeto de la invención. 5

El objeto de la invención es un proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón, concretamente de cenizas volantes, cenizas de fondo y escoria, que presenta unas características orientadas a eliminar, o al menos reducir de forma drástica, la contaminación ambiental producida por el 10 transporte y almacenaje de estos residuos sólidos hasta zonas de vertido o plantas de tratamiento distantes del punto de generación de dichos residuos.

Campo de aplicación.

El proceso de la invención es aplicable en el sector del tratamiento de residuos, concretamente de residuos sólidos procedentes de centrales termoeléctricas.

Estado de la técnica.

Actualmente son ampliamente conocidas las centrales termoeléctricas que utilizan carbón como combustible para generar el vapor necesario para mover unas turbinas generadoras de electricidad.

Los gases procedentes de la combustión contienen una elevada cantidad de 25 cenizas volantes que una vez precipitadas salen como producto de desecho, siendo necesario realizar el traslado y acopio de dichos residuos que históricamente han generado contaminación y desastres medioambientales que hasta la actualidad no han podido resolverse.

Dichas problemáticas de orden ecológico, están vinculadas al aire con material particulado, por la merma que supone su traslado y la contaminación a las zonas pobladas aledañas con resultados catastróficos en la salud de las personas; y a las napas subterráneas, producto del acopio, ya que las cenizas acopiadas, a causa de la lluvia, descienden a las napas inferiores, contaminando el agua de los predios agrícolas y pueblos cercanos.

En estas centrales termoeléctricas el circuito de vapor debe contar con una purga 5 constante para evitar que las sales se concentren demasiado, ya que un exceso de sales dificulta la generación del vapor y provocaría un deterioro prematuro de la instalación, por tanto, es preciso sacar del circuito un flujo de agua constante del vapor condensado, que se desecha y se ha de reponer con agua nueva de red.

El titular de la presente invención desconoce la existencia de antecedentes que permitan resolver los problemas mencionados anteriormente y relativos a la contaminación ambiental producida por los residuos sólidos procedentes de centrales termoeléctricas a carbón.

Descripción de la invención.

Para solventar los problemas indicados se ha ideado un proceso de tratamiento de los residuos en la propia central termoeléctrica, con lo que se consigue evitar los problemas de contaminación medioambiental y reducir los costes de transporte y 20 tratamiento de los residuos.

Concretamente el proceso de la invención, consiste en la implementación en la propia central termoeléctrica a carbón de una subestación de tratamiento de los residuos generados por dicha central (cenizas volantes, fondo, escoria, agua 25 residual y capacidad calórica residual y su utilización en la fabricación de piezas de hormigón ecológico, aprovechando las altas propiedades puzolánicas y cementicias de alta calidad mecánica y resistente al agua de las cenizas.

La ubicación en la planta termoeléctrica de la mencionada subestación de 30 fabricación de hormigón de cenizas, anula el 100% del traslado y acopio de residuos sólidos contaminantes fuera de la central; aprovechando las propiedades cementicias de las cenizas volantes, así como la capacidad calórica de vapores, y las aguas residuales contaminadas de la central térmica, para la fabricación de prefabricados de hormigón ecológico comerciable.

Descripción de las figuras.

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra un esquema de los diferentes elementos necesarios para realizar el proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón, según la invención.

Realización preferida de la invención. 15

Tomando como referencia la figura 1, el proceso de la invención comprende la implementación de subestación de tratamiento (2) de residuos sólidos en una central termoeléctrica (1) de tipo conocido y que dispone una caldera (11) a carbón para la generación del vapor necesario para accionar unas turbinas/generadores 20 (12) de electricidad.

Después de accionar las turbinas, el vapor se convierte en agua en el condensador (13) .

Los gases de la combustión pasa a unos colectores (14) de cenizas volantes que pueden ser: ciclones sencillos, ciclones múltiples, precipitadores electrostáticos y filtros textiles; siendo éste el punto de entrega de las cenizas de la central.

En la subestación (2) implementada en la central térmica (1) de acuerdo con la 30 invención se realizan unos procesos orientados a tratar los residuos de la central termoeléctrica (1) y a valorizarlos mediante la fabricación de piezas de hormigón, aprovechando las cenizas, el agua condensada y el calor residual de los gases de combustión de la central termoeléctrica (1) .

En dicha subestación se realiza el transporte de las cenizas, en un transportador cerrado (21) , desde el punto de entrega de la central termoeléctrica, hasta los silos 5 de almacenamiento (22) de dicha subestación (2) .

El mencionado transportador cerrado (21) puede tratarse de una cinta transportadora o tornillo sin fin cerrados u otro sistema similar que impida el contacto de las cenizas con el medio ambiente, lo que evita contaminaciones tanto 10 al interior de la planta como al exterior. Los silos de almacenamiento (22) se llenan por la parte de arriba y disponen de un sistema de dosificación por la parte inferior para poder disponer de las cenizas cuando se estime conveniente.

El agua procedente de una purga de un circuito de vapor propio de la central 15 termoeléctrica, concretamente del condensador (13) se almacena en unos depósitos (23) para después ser bombeada y utilizada en la fabricación de piezas de hormigón.

En la mencionada subestación (2) se prepara una masa homogénea de hormigón 20 mediante el mezclado y amasado en una amasadora (26) de aditivos procedentes de un deposito (25) , cenizas suministradas mediante un transportador cerrado (24) desde las tolvas de almacenamiento (22) , y agua suministrada desde los depósitos (23) .

El mencionado transportador cerrado (24) puede tratarse de cintas transportadoras, tornillos sin fin cerrados u otro sistema que evite que las cenizas estén expuestas al medio ambiente y al ambiente interior de la nave.

Dependiendo del tamaño de la central termoeléctrica, de los residuos a procesar y 30 del tipo y tamaño del producto final que se quiera obtener, la amasadora (26) puede ser de diferentes tipos; por ejemplo: una amasadora batidora de doble eje, que es de alto rendimiento; una amasadora de contra corriente, adecuada especializada en trabajos finos; una amasadora a compresión, que logra una mayor unión del agua y los componentes , haciendo salir la mezcla en forma de macarrones en todos los sentidos, por las rejillas dispuestas al final de la máquina; o una amasadora extrusora que utiliza un sistema de mezcla que combina la acción de las palas en forma de "Z", con un tornillo sinfín situado en paralelo en la parte inferior de la 5 artesas.

Una vez preparada la masa homogénea de hormigón en la amasadora (26) se realizan con la misma unas piezas de hormigón en una formadora (27) .

A título de ejemplo la técnica empleada en formadora (27) para formar las piezas de hormigón, puede ser: extrusión y cortado de las piezas; prensado de la masa en un molde; o inyección de masa a presión en un molde.

Una vez conformadas las piezas de hormigón se realiza su curado en un dispositivo 15 de secado (28) a temperatura elevada, para que el proceso de curado sea lo más reducido posible y la calidad del hormigón sea mayor.

A título de ejemplo, el dispositivo de secado (28) puede tratarse de un túnel de curado para producción en continuo, o una cabina de curado para producción en discontinuo o intermitente; realizando el aporte, como medios de calefacción, los 20 gases de combustión calientes procedentes de la central termoeléctrica (1) y que son impulsados por un ventilador industrial a través de un conducto (29) .

Las piezas acabadas se almacenan la nave subestación y dependiendo del tipo que sean se empaquetan o paletizan...

 


Reivindicaciones:

1. Proceso de tratamiento de residuos sólidos de centrales termoeléctricas a carbón; que comprende: 5

- la implementación en la propia central termoeléctrica (1) a carbón de una subestación (2) de tratamiento de los residuos sólidos (cenizas volantes, fondo y escoria) generados por dicha central termoeléctrica (1) ;

- el transporte de las cenizas, en un transportador cerrado (21) , desde un punto de entrega de las cenizas en la central termoeléctrica (1) hasta unos silos de almacenamiento (22) de dicha subestación (2) ;

- el almacenaje en unos depósitos (23) de agua condensada procedente de 15 una purga de un circuito de vapor de la central termoeléctrica (1) para su posterior bombeo y utilización;

- la preparación de una masa homogénea de hormigón mediante el mezclado y amasado en una amasadora (26) de: aditivos procedentes de un depósito (25) , 20 cenizas suministradas mediante un transportador cerrado (24) desde las tolvas de almacenamiento (22) , y agua suministrada desde los depósitos (23) ;

- la conformación de piezas, en una formadora (27) , con la masa homogénea de hormigón preparada en la amasadora (26) , 25

- el curado de las piezas a temperatura elevada en un dispositivo de secado (27) con aporte de unos gases de combustión calientes procedentes de la central termoeléctrica (1) .


 

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