Desarrollo de un modelo estático y dinámica de combustión de partículas de biomasa en lecho fijo con contraste experimental. Aplicación a una caldera de baja potencia

Abstract

En la actualidad, la siempre creciente demanda energética de la humanidad única a la escasez de recursos y al impacto ambiental que su explotación ejerce sobre el medio ambiente, ha generado un creciente interés en el empleo de combustibles, tecnologías y sistemas capaces de producir energía con mayor eficacia y/o menor impacto ambiental, y pese a los grandes avances logrados en sistemas de media y alta potencia, los sistemas convencionales de baja potencia acusan una grave falta de desarrollo y tencificación. Dentro de las diversas fuentes de energía que pueden emplearse como alternativa a los combustibles fósiles, la biomasa vegetal es una de las que cuenta con mayor potencial de aprovechamiento. Históricamente su baja densidad energética y alta heterogeneidad ha dificultado su empleo como combustible. Recientemente los avances realizados en materia de densificación unidos a la creciente damanda de energías renovables han posibilitado que pellets y briquetas representen, en ciertas aplicaciones, una alternativa actual a los tradicionales combustibles fósiles. Con el fin de contribuir a la mejora en el diseño de los sistemas que emplean como combustibles el pellet a afrontar la simulación de los procesos que tienen lugar en el interior de una caldera doméstica representativa del estado del arte actual. Para ello se representa un modelo de partícula mediante el cual se puede estimar el avance de las reacciones de combustión en su interior así como sus emisiones y su interacción con el entorno. Dicho modelo será empleado en el modelo de combustión de las partículas que forman el hecho de la caldera, a través del cual se podrá obtener la composición, temperatura y velocidad de los gases que lo abandonan. Estos datos serán empleados para el análisis CFD del interior de la caldera por el cual se obtine información de los procesos que ocurren en la fase gaseosa (combustión, intercambio de calor, arrastre de par