Una planta de generación de energía de Minnesota completó la primera etapa de un programa que reduce drásticamente el polvo y los derrames del sistema de procesamiento de combustible de biomasa y ayuda a prevenir que el material fugitivo llegue hasta los hogares y las empresas cercanas. El complejo proyecto que se realizó en Hibbing Public Utilities (HPU) incluyó limpiadores de cinta, nuevos puntos de transferencia y conductos modificados, zonas de asentamiento y faldones de apron, así como también tecnología de vibración para mejorar el flujo de material en los puntos claves. Los ejecutivos de la compañía estuvieron tan satisfechos con las mejoras de Martin Engineering que están considerando la posibilidad de realizar más mejoras en el sistema en varias otras cintas transportadoras.

Hibbing Public Utilities ha proporcionado electricidad a la ciudad de Hibbing y al área circundante durante más de 100 años y actualmente posee y opera una planta de cogeneración que suministra tanto calor de vapor como electricidad a su área de servicio. En asociación con Virginia Public Utilities, HPU formó una compañía conjunta llamada Laurentian Energy para suministrar energía de los abundantes recursos cercanos de biomasa. Después de firmar un contrato de 20 años con Xcel Energy, la compañía produce actualmente aproximadamente 300,000 MW horas de electricidad por año y aproximadamente el 70 % de la producción es de biomasa. El combustible incluye madera de fuentes de sistema abierto (como madera de desecho, ramas y desechos agrícolas) y fuentes de sistema cerrado (cultivos arbóreos dedicados), con el objetivo de promediar el 75 % de la energía generada de combustibles de biomasa durante el contrato.

El sistema de procesamiento de material en las instalaciones de Hibbing es crucial para la eficiencia de la planta pero desde el momento en que comenzó sus operaciones en 2007, el control del polvo y de los derrames fue siempre un problema. “Cuando se completó la construcción de la operación de biomasa, teníamos tres transportadores con asistencia neumática y un transportador de cangilones alimentando el material”, explicó Gary Myers, director general adjunto y director de producción energética. “La caldera puede producir hasta 135,000 libras de vapor y se utiliza para encender tres turbogeneradores con una capacidad combinada de 35 MW”.

Debido a que el área en que se encuentra la planta es principalmente residencial, las primeras prioridades eran controlar el material adherido y los derrames. Después de una completa evaluación del sistema de procesamiento de materiales, los técnicos de Martin Engineering comenzaron por instalar los limpiadores de banda primarios y secundarios en los cuatro transportadores. Las unidades primarias en cada cinta son limpiadores de cepillo Martin^®, un exclusivo modelo eléctrico que proporciona una solución efectiva y económica para el material residual proveniente de la cinta. Las unidades secundarias son limpiadores de banda Martin^® SAF2™, un diseño versátil con “cuchilla desviada” que ejerce una suave presión para prolongar la vida útil y evitar el daño de la cinta.

“Instalamos limpiadores de cepillo eléctricos en cada transportador porque son muy efectivos en el tipo de cinta con retenedores que se utilizan en esta instalación”, comentó Tom Hines, gerente de territorio de Martin Engineering. "El cepillo rotativo tiene un rendimiento efectivo de la limpieza en aplicaciones difíciles, incluidas bandas con estructuras, ranuras o chevron y bandas que transportan materiales pegajosos o fibrosos".

“Parte del problema se produjo en los tres transportadores con asistencia neumática,” recuerda Myers. “Algunas de las secciones tenían ángulos pronunciados y con el tamaño y contenido de humedad variable del combustible, siempre había astillas que caían”.

Para resolver este problema, los técnicos de Martin Engineering retiraron secciones problemáticas del transportador neumático y las reemplazaron con puntos de transferencia especialmente fabricados. Ellos modificaron también los puntos de transferencia existentes instalando conductos de descarga para eliminar el polvo y conductos de transferencia con un diseño de cuchara con capucha para mejorar el flujo del material.

“Reducir la turbulencia del material durante las transferencias es muy importante para prevenir la salida de polvo”, dijo Hines. “Al controlar la velocidad y dirección del material, los conductos de transferencia ayudan a minimizar el impacto y el desgaste en los revestimientos y en la cinta y a la vez, contienen el polvo y el derrame que se generan frecuentemente en los puntos de transferencia”, dijo. “Todos los conductos fueron fabricados en el campo, lo que fue de gran ayuda para lograr un calce exacto y minimizar el tiempo de espera”.

Los conductos de transferencia emplean geometrías especiales que captan y concentran el flujo del material a medida que avanza. Cada unidad está personalizada para adaptarse a las características específicas del material y a los sistemas de transportador del cliente individual. Los conductos proporcionan el beneficio doble de minimizar la aireación y prevenir la acumulación dentro del conducto, algo especialmente importante cuando se trabaja con materiales combustibles.

El equipo de instalación colocó también vibradores rotativos eléctricos en ubicaciones clave dentro de los conductos de caída para reducir la posibilidad de obstrucciones. Para asegurar aún más el control del material fugitivo, se crearon zonas de asentamiento en los puntos de transferencia para reducir la velocidad del aire, con cortinas de polvo para contener las partículas suspendidas en el aire.

Por último, se instalaron sistemas de sellado de borde lateral a los lados de las zonas de carga para contener el polvo, eliminar los derrames y reducir la limpieza. El faldón Martin^® ApronSeal™ constituyó el primer sistema de sellado doble en el mercado ya que incorpora el sellado principal sujeto a la placa del faldón de acero para conservar los conjuntos en la banda, mientras que el sellado secundario, o tira "de refuerzo", captura las partículas finas o de polvo que puedan pasar por debajo del sellado principal. El sellado secundario se deposita suavemente sobre la banda y se autoajusta para mantener una presión constante desde la franja hasta la banda, a pesar del movimiento de material de alta velocidad y de las fluctuaciones en el recorrido de la banda.

El faldón ApronSeal™ de Martin Engineering proporciona dos superficies de desgaste en una sola banda de sellado de elastómero que está instalada a lo largo del extremo inferior del faldón. Cuando el lado inferior de la banda situada contra la cinta transportadora está desgastado, la banda de sellado es invertida y ofrece una segunda vida útil.

Una vez realizadas las modificaciones, HPU informó grandes reducciones en los derrames y en el polvo suspendido en el aire. “Estamos muy complacidos con los resultados que hemos obtenido en el control del material fugitivo”, concluyó Myers. “Ahora estamos revisando varias otras secciones del transportador para determinar las oportunidades que pueda haber implementar más medidas de control del polvo. Nuestro objetivo ha sido siempre proporcionar al área de Hibbing energía confiable y segura que sea producida y suministrada en forma responsable para el medioambiente y este trabajo, es un reflejo de ese compromiso.”