El gas de madera como combustible para motores













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Estudio FAO Montes 72

Subdirección de Productos no Madereros y Energía
Subdirección de Industrias Madereras
Departamento de Montes

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación

FAO - Roma, 1993

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M-38
ISBN 92-5-302436-4

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© FAO 1993

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Prologo

Capítulo 1. Introducción

1.1. Generalidades
1.2. Razones actuales en favor de los gasificadores de madera
1.3. Resumen del contenido de esta publicación
1.4. Qué se puede esperar de una instalación con gasificador de madera

Capítulo 2. Pequeños gasificadores de madera y carbón vegetal para el funcionamiento de motores de combustión interna

2.1. Aprovisionamiento de motores con gas pobre

2.1.1. Posibilidades de utilización del gas pobre con diferentes tipos de motores
2.1.2. Potencia del motor cuando se utiliza gas pobre
2.1.3. Obtención del máximo de potencia cuando se funciona con gas pobre
2.1.4. Potencia resultante
2.1.5. Requisitos de calidad del gas para un funcionamiento sin averías
2.1.6. Empleo de motores Stirling o de turbinas de gas con gas pobre

2.2. Teoría de la gasificación

2.2.1. Predicción de la composición del gas
2.2.2. Eficiencia del gasificador

2.3. Tipos de gasificadores

2.3.1. Gasificador de corriente ascendente o tiro directo
2.3.2. Gasificadores de corriente descendente o tiro invertido
2.3.3. Gasificados de tiro transversal
2.3.4. Gasificador de lecho fluidizado
2.3.5. Otros tipos de gasificadores

2.4. Combustibles para gasificación

2.4.1. Necesidad de seleccionar el gasificador apropiado para cada combustible
2.4.2. Contenido energético del combustible
2.4.3. Contenido de humedad del combustible
2.4.4. Contenido de materias volátiles del combustible
2.4.5. Contenido de cenizas y composición química de las cenizas
2.4.6. Reactividad del combustible
2.4.7. Tamaño de las partículas y distribución por tamaño
2.4.8. Densidad aparente del combustible
2.4.9. Características de carbonización del combustible
2.4.10. Evaluación de la conveniencia de diversos tipos de biomasa como combustible para gasificadores

2.5. Diseño de gasificadores de tiro invertido

2.5.1. Procesos que tienen lugar en el gasificador de tiro invertido
2.5.2. Normas de diseño para gasificadores de tiro invertido

2.6. Depuración y refrigeración del gas

2.6.1. Limpieza del polvo del gas
2.6.2. Refrigeración del gas

2.7. Aplicaciones de la gasificación de la biomasa

2.7.1. Producción de gas combustible
2.7.2. Producción de energía mecánica o eléctrica en instalaciones fijes
2.7.3. Aplicaciones móviles

2.8. Riesgos sanitarios y ambientales derivados del empleo del gas pobre

2.8.1. Riesgos tóxicos
2.8.2. Riesgos de incendio
2.8.3. Riesgos de explosión
2.8.4. Riesgos ambientales

Capítulo 3. Experiencias suecas recientes sobre el funcionamiento de vehículos con gas de madera y carbón vegetal

3.1. Resumen de los trabajos de desarrollo y ensayos realizados en el Instituto Nacional de Ensayos de Maquinaria

3.1.1. Alcance de los trabajos
3.1.2. Gasificador de astillas de madera
3.1.3. Sistema de filtro de tela de fibra de vidrio
3.1.4. Adaptación de motores diesel para su funcionamiento con gas pobre
3.1.5. Ensayos con diferentes combustibles

3.2. Experiencias obtenidas de la adaptación y funcionamiento de vehículos modernos

3.2.1. Necesidad de ensayos prácticos continuados
3.2.2. Adaptación y funcionamiento de un tractor agrícola Massey Ferguson 1100
3.2.3. Adaptación y funcionamiento de un camión Scania
3.2.4. Experiencias sobre el servicio, mantenimiento y averías de los equipos

3.3. Vehículos que han funcionado recientemente con gas pobre en otros países
3.4. Evaluación económica del funcionamiento de vehículos con gas de madera

3.4.1. Razones en favor de los gasificadores de madera
3.4.2. Método empleado para la evaluación económica
3.4.3. Supuestos económicos básicos
3.4.4. Costes marginales del sistema de gasificador de madera
3.4.5. Economía de un tractor con gas pobre
3.4.6. Economía de un camión con gas de madera

3.5. Viabilidad del empleo de la tecnología del gasificador de vehículos para instalaciones fijas
3.6. Riesgos operativos

Capitulo 4. Pequeño grupo electrógeno de gas de madera en un aserradero de Paraguay

4.1. Descripción del grupo electrógeno de gas de madera

4.1.1. Suministro de combustible
4.1.2. Gasificador de madera
4.1.3. Instalaciones de refrigeración y depuración del gas de madera
4.1.4. Filtro del gas de madera
4.1.5. Motor y generador electrice

4.2. Experiencia de servicio

4.2.1. Consumo de combustible
4.2.2. Mano de obra empleada y sistema de funcionamiento
4.2.3. Seguridad
4.2.4. Impacto ambiental

4.3. Evaluación económica

4.3.1. Inversión de capital
4.3.2. Costes de funcionamiento y mantenimiento
4.3.3. Costes de combustible
4.3.4. Costes totales de funcionamiento
4.3.5. Costes de producción de electricidad para las viviendas familiares del personal del aserradero
4.3.6. Comparación con otras alternativas de suministro de electricidad

Capítulo 5. Pequeño grupo electrógeno con gasificador en Sri Lanka

5.1. Descripción del grupo electrógeno

5.1.1. Diseño general del sistema
5.1.2. Gasificador
5.1.3. Ciclón
5.1.4. Separador de choque
5.1.5. Filtro de tela de fibra de vidrio
5.1.6. Refrigerador
5.1.7. Motor y alternador
5.1.8. Ventilador de arranque y encendedor
5.1.9. Dispositivos de seguridad
5.1.10. Elementos auxiliares

5.2. Sistemas de funcionamiento

5.2.1. Arranque
5.2.2. Cierre
5.2.3. Mantenimiento del sistema

5.3. Experiencia operativa

5.3.1. Registro de funcionamiento y observaciones sobre rendimiento
5.3.2. Trastornos de funcionamiento
5.3.3. Modificaciones convenientes

5.4. Evaluación económica de los costes de producción eléctrica en la industria de Giriulla
5.5. Notas finales

Capítulo 6. Grupo electrógeno de 1,4 MW alimentado con gas de madera en Paraguay

6.1. Historial de las instalaciones de los gasificadores
6.2. Suministro y preparación del combustible de madera
6.3. Descripción de los amplificadores de tiro invertido
6.4. Producción de electricidad con grupos de motor de gas y alternador
6.5. Experiencias de funcionamiento
6.6. Rentabilidad del empleo de gas de madera en loma plata

Capítulo 7. Futuro del gas de madera como combustible para motores

7.1. Requisitos previos para el uso extensivo de los gasificadores de madera
7.2. Países industrializados
7.3. Países en desarrollo
7.4. Necesidad de cooperación internacional

Apéndice 1. Calculo de la potencia disponible de un motor con gas de madera

Apéndice 2. Calculo de proyecto de un gasificador de tiro invertido

Referencias

Cuadernos técnicos de la FAO