Mejoras en Omaha Public Utilities

[Omaha, NE] - Omaha Public Power District (OPPD) es una de las compañías públicas de electricidad más grande de los Estados Unidos y presta servicios a más de 350,000 clientes en 13 condados del sudeste de Nebraska.Con 2,300 personas, opera más de 15,500 millas de líneas de distribución y transmisión eléctrica. La compañía se organizó como una subdivisión política del Estado de Nebraska en 1946 y actualmente, OPPD tiene una capacidad de generación de más de 3,200 megavatios de los cuales, casi la mitad son generados a partir de carbón.

En la década de1980, como parte del compromiso de OPPD de implantar las mejores prácticas de gestión ambiental, North Omaha Power Station, una planta energética alimentada con carbón de 646 megavatios situada en el río Missouri, al norte de la ciudad, fue convertida para quemar carbón más limpio, con menor contenido de sulfuro, desde la cuenca del río Powder de Wyoming. La planta de 5 unidades fue construida hace más de 50 años atrás y estuvo diseñada inicialmente para quemar carbón con alto contenido de sulfuro producido en la región centro-occidental. A pesar de que ahora es más limpia, durante el proceso de conversión inicial, la planta no estaba completamente optimizada para resolver las técnicas de mitigación del polvo particulado que son necesarias cuando se procesa carbón PRB.

A pesar de que contiene menos sulfuro, el carbón PRB contiene más agua, genera menos calor y quema en formas menos eficientes que el tipo de carbón que reemplazó. De hecho, a pesar de que se redujeron las emisiones generales, la planta requiere ahora más procesamiento para asegurar la misma capacidad de generación. Y lo que es todavía más irritante, es que debido a varias de las propiedades inherentes del carbón PRB, este es proclive a la combustión repentina y espontánea. El control de la combustión repentina y espontánea lleva mucho tiempo y es frustrante. Podíamos controlar perfectamente la temperatura del carbón, evitar el contacto con las chispas y llamas y podía igualmente comenzar a quemarse solo. Como si esto fuera poco, el carbón podía descomponerse fácilmente en pequeñas partículas de polvo altamente inflamables que si no se eliminaban, podían flotar en el aire y encenderse.

Ajustar el flujo de manejo de material a las características del carbón PRB y abordar sus riesgos únicos de seguridad llevaron a OPPD a buscar la experiencia de Martin Engineering. Varios años atrás, la gerencia de OPPD comenzó tomar medidas para preparar a la planta para convertirla en líder en la manipulación segura de PRB. OPPD tomó esta decisión porque sabía que la mejor manipulación del carbón le aseguraba una planta más productiva, más seguridad y salud para los empleados y una mejor producción.

“Para nuestra planta es extremadamente importante la seguridad. Tenemos 120 empleados en esta planta y nuestra tasa registrada de frecuencia de lesiones es extremadamente baja. No nos arriesgamos con la seguridad. Es absolutamente necesario que nuestros empleados trabajen en forma segura y todos son responsables de asegurarse de trabajar en un entorno de trabajo sano y seguro. De esta forma todos ganan. Creo que OPPD y Martin van a trabajar muy bien juntas en una asociación para la seguridad y la mitigación del polvo durante muchos años”, dijo Kirk Estee, P.E. supervisor de Manejo de Material en OPPD.

OPPD utilizaba un sistema de manejo de material convencional y antiguo. A Martin, que ya tenía un largo historial de servicio con OPPD, se le pidió que llevara a cabo una auditoría de seguridad y manejo de material que abordara específicamente el polvo fugitivo y el control general del polvo de carbón.

Después de recorrer las bandas y los transportadores, revisar los conductos y otras plantas de manipulación del carbón, los empleados de Martin comenzaron inmediatamente a tomar nota de cómo y dónde podrían realizar cambios que fueran importantes para la seguridad general de la planta.En pocas semanas, OPPD y Martin desarrollaron un plan de mejora de varios años para asegurar un entorno más seguro sin polvo. OPPD inició un proyecto de varias etapas orientado al saneamiento del polvo combustible. Cuando la gerencia solicitó propuestas sobre el primer proyecto planificado, determinaron que cualquiera fuera el proveedor al que se otorgara el primer proyecto, ese equipo sería estandarizado. OPPD no quería tener tres o cuatro distintos proveedores que ofrecieran materiales similares y confundieran a los empleados.“Martin respondió muy bien desde la perspectiva de la solicitud de propuestas. Durante toda nuestra constante relación han respondido siempre muy bien, nos ofrecieron precios competitivos, respaldaron sus productos y se aseguraron de que funcionarán en forma confiable”, dijo Estee.

El proyecto comenzó con la primera instalación en octubre del 2009 y completó cuatro fases que finalizaron 2012 e incluyeron mejoras en el punto de transferencia de doce bandas en toda la planta y la instalación de limpiadores de aire insertables en 10 zonas de carga. 

Martin Engineering suministró componentes para contener el material y mejorar la realización de las tareas de servicio. Se instalaron camas de soporte bajo los conductos de descarga para absorber el impacto y estabilizar las líneas de las bandas a fin de evitar derrames.

Martin instaló luego colectores de polvo adherentes Martin^® en las zonas de carga para reducir aún más el escape de material fugitivo. En vez de transportar aire cargado de polvo a un colector central, los sistemas adherentes filtran el aire dentro del punto de transferencia en donde pueden devolver fácilmente el material al sistema del transportador.

Un ventilador integral extrae el aire cargado de polvo a través de los elementos del filtro. El aire pasa a través del filtro, dejando las partículas en el elemento del filtro. Cada elemento del filtro es luego limpiado regularmente por medio de un “chorro invertido” de aire comprimido que es inyectado dentro del elemento del filtro. Esto produce una inversión momentánea del flujo de aire que desprende la torta de polvo y la devuelve al cuerpo del material principal.

La instalación de limpiadores de aire adheribles eliminará muchos de los problemas encontrados con los sistemas de recolección centrales con "cámara de filtro" como los tendidos largos de tuberías, los recintos grandes, las dificultades del mantenimiento y el alto consumo de energía. Los filtros insertables están integrados en la caja del punto de transferencia, en donde pueden fácilmente devolver el material al sistema transportador.

Además, Martin instaló un sistema de espuma Dust Fighter™ para reducir aun más el polvo fugitivo. El sistema de espuma mezcla y aplica constantemente espuma para supresión del polvo a la carga para controlar el polvo suspendido en el aire y minimizar a la vez el agregado de humedad al material. El sistema de espuma consiste en un cilindro con entradas para las líneas que transportan aire y la mezcla de agua/productos químicos y salidas para aceptar hasta 8 toberas. La toberas "pico de pato" están colocadas en un mecanismo de leva que permite a la tobera ser retirada del conducto para efectuar tareas de mantenimiento sin la necesidad de utilizar ninguna herramienta.

La arquitectura del sistema permite que el sistema sea fácilmente automatizado mediante la incorporación de válvulas de bola eléctrica en la línea del agua a la entrada del modelo de la bomba y en la entrada de aire de la cámara de espuma.

Los nuevos recolectores de polvo le han permitido a North Omaha Station ser más segura “porque ahora que podemos utilizar productos Martin que son más pequeños, podemos cerrar los recolectores de polvo más viejos y grandes que tenían riesgos de explosión. Los que son más pequeños no contienen, retienen o almacenan grandes cantidades de combustible. Estos recolectores nunca tienen más de unas pocas onzas de carbón y siempre se depuran y limpian solos. Esto permite que sean excelentes desde el punto de vista de la seguridad”, dijo Estee.

Los nuevos limpiadores de aire adheribles son solo una parte de una gran estrategia de reducción del polvo que incluye la contención del polvo y otras prácticas fundamentales por las que aboga Martin. “Los limpiadores de aire son la cereza del pastel. Los modelos adherentes son una forma más segura de recolectar el polvo. Pero mantener y comprender los principios fundamentales de control del polvo de Martin es el cambio más importante que hemos hecho en este aspecto”, dijo Estee.

En general, la mejora más importante de control del polvo ha sido la reconstrucción de los puntos de transferencia del carbón para contener ese polvo. “Solíamos tener mucho polvo y derrames. Pero ahora que casi todos los puntos de transferencia han sido reconstruidos, la diferencia es como del día la noche. La mayoría de los derrames que continúa sucediendo se deben a otros problemas operativos que estamos intentando resolver”, dijo Estee.

Para asegurarnos de que todos los puntos de transferencia estén funcionando correctamente, Martin Visita a la planta mensualmente y recorre las líneas de las bandas y los puntos de transferencia. Los técnicos reemplazan los elementos desgastados, ajustan los limpiadores de banda y se aseguran de mantener los niveles de tensión correctos en todo el sistema de banda transportadora que procesa el carbón. Martin también mantiene en el sitio piezas de inventario que utilizan cuando es necesario. Si se necesita un nuevo sello, limpiador de banda u otra pieza, está al alcance de la mano.

Teniendo en cuenta la historia y los años de Martin, la gerencia de OPPD sabe que puede confiar en Martin a largo plazo. “Cuando el personal de Martin Acude a la planta todos los meses, inspeccionan el equipo que ellos instalaron. Como conocen su sistema, pueden en forma rápida y eficiente diagnosticar problemas inmediatamente”, dijo Estee.

“Ellos vienen a la planta, instalan el producto por usted y regresan no solo para asegurarse de que el sistema esté funcionando correctamente sino para asumir la responsabilidad de detectar los problemas. Como no tenemos el tiempo para analizar todos los problemas propios del control del polvo, Martin se asegura de que todo funcione tal como prometieron”, dijo Estee.