Estudio de caso: Reparación rápida de calderas en plantas de biomasa

La biomasa se está convirtiendo en una solución de combustible cada vez más popular para la generación de energía. Es una de varias tecnologías que se están implementando para mejorar la sostenibilidad del suministro de energía a medida que la demanda continúa aumentando.

Como ocurre con todas las instalaciones, se requiere un mantenimiento regular para garantizar la operatividad y cualquier reparación debe realizarse rápidamente y con un alto nivel.

Cuando las paredes de la caldera de la central eléctrica de Lisahally, en Irlanda del Norte, sufrieron daños sostenidos por erosión y corrosión, se utilizó tecnología automatizada de superposición de soldadura para prolongar la vida útil de la caldera y garantizar que la planta pudiera seguir funcionando al máximo rendimiento.

Los combustibles utilizados para operar las centrales eléctricas de biomasa provocan corrosión y desgaste erosivo en las calderas. De hecho, la biomasa puede liberar contaminantes, como metales alcalinos, cloro, azufre y otras sustancias químicas corrosivas, cuando se quema.

Como resultado, el mantenimiento regular es fundamental para maximizar la vida útil y la confiabilidad de los equipos en estas centrales eléctricas, así como garantizar la disponibilidad, el rendimiento y la eficiencia de la planta.

En un esfuerzo por aumentar la durabilidad de sus activos esenciales, los planificadores de mantenimiento de la central eléctrica querían reparar las paredes de la caldera con una solución duradera que pudiera completarse con una interrupción mínima.

Impulsar la eficiencia de la planta y preservar la salud de los equipos La planta, ubicada en Londonderry, Irlanda del Norte, fue construida y operada por Burmeister & Wain Scandinavian Contractor (BWSC).

La instalación utiliza madera reciclada como materia prima principal para generar 6 MW de calor y 18,2 MW de energía, de los cuales 15,8 MWe se utilizan para alimentar 30.000 hogares y empresas locales.

La pieza clave del equipo en la planta de Lisahally es la caldera de parrilla de biomasa de dos pasos, que genera vapor a alta temperatura y alta presión al quemar el material a base de madera que se alimenta a su horno. Luego, el vapor se transfiere a una turbina, acoplada a un generador para producir electricidad. El vapor residual se condensa en agua y se devuelve a la caldera mediante un sistema de circuito cerrado.

Como la corrosión y la erosión estaban afectando la integridad del sistema de intercambio de calor de la central eléctrica Lisahally, los gerentes de la planta se pusieron en contacto con Sulzer para que los ayudara a realizar los trabajos de reparación necesarios.

Como alternativa económica y sostenible para reemplazar las estructuras existentes dentro de la caldera, se decidió cubrir las paredes de la membrana dañadas con capas de Inconel 625 para reparar y proteger la pared de la membrana. Se trata de una superaleación austénica a base de níquel-cromo que es particularmente resistente a la corrosión y la oxidación, incluso en entornos hostiles con temperaturas elevadas, como en los hornos.

La capa adicional de Inconel permitiría a la caldera mantener eficientemente una alta presión de vapor mientras protege las superficies de la corrosión y la erosión futuras.

La deposición homogénea de Inconel sobre las superficies corroídas y erosionadas se llevó a cabo in situ mediante superposición de soldadura automatizada.

Utilizando tecnología automatizada avanzada, se llevaron a cabo operaciones de soldadura de alta precisión para estructuras como calderas, hornos, recipientes y torres.

CladFuse, la tecnología en cuestión, utiliza un carro que se desplaza a lo largo de un sistema de rieles nivelados con láser fijados a la pared que necesita reparación. En el carro, un brazo indexador robótico mueve el soplete de soldadura y el oscilador para crear cordones de soldadura de Inconel con una superposición de aproximadamente el 50 por ciento entre cordones de soldadura adyacentes. Todos los parámetros del proceso de superposición de soldadura, por ejemplo, la velocidad del carro o el espesor del cordón, están controlados por un controlador lógico programable.

Los operadores pueden comunicarse con él y ajustar los parámetros manualmente utilizando una interfaz hombre-máquina.

Además de ofrecer un método rentable y de alta calidad para reparar superficies metálicas dañadas, la solución es extremadamente rápida. Esto era particularmente importante para los gerentes y operadores de Lisahally, quienes necesitaban que la soldadura estuviera terminada al final de una parada programada para realizar actividades de mantenimiento regulares.