Termosolar / CSP | Solar Thermal / CSP www.futurenergyweb.es 24 FuturEnergy | Marzo March 2016 na ligera y el índice de acidez total, es por tanto fundamental para todas las plantas que utilizan fluidos térmicos. Esto se puede lograr estudiando la tendencia de los valores a lo largo del tiempo. Sin embargo, pueden ser útiles gráficos adicionales de carbono frente a la temperatura del punto de inflamación en copa cerrada (craqueo térmico) y de carbono frente al índice de acidez total (oxidación), en la definición de cambios subyacentes, y esto puede ser muy útil en la evaluación del impacto de intervenciones orientadas a mejorar la condición del fluido térmico. Esto se demuestra en la Figura 1, donde se ilustran gráficos de craqueo térmico (izquierda) y de oxidación (derecho). Este gráfico muestra que el carbono es común a ambos procesos. En el eje x se muestran las graduaciones de carbono y se representan los siguientes ratios de condición: inferior a 0,05, satisfactorio; entre 0,05 y 0,5, precaución; entre 0,5 y 0,75, acción; y por encima del 1 del porcentaje en peso, grave. La Figura 1 izquierda muestra que a medida que aumenta el carbono, disminuye la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación. Esquemáticamente esta tendencia es lineal. Las desviaciones respecto de la línea de 45º representan la acumulación de carbono en exceso (por ejemplo, en la esquina superior derecha) o excesivos hidrocarburos de cadena ligera (esquina inferior izquierda). En la parte derecha de la Figura 1 se presenta el mismo gráfico. De nuevo, las desviaciones respecto de la línea de 45º reflejan cambios en el carbono (parte inferior derecha) y oxidación (parte superior izquierda). Es necesario gestionar estos cambios y las intervenciones que se pueden realizar se discuten en detalle más abajo. Datos mundiales reales de estados de craqueo térmico y oxidativo de un fluido térmico de base mineral La Figura 2 presenta datos mundiales reales de dos fluidos térmicos típicos de base mineral y muestra el craqueo térmico y la oxidación. Estas gráficas se obtuvieron mediante la búsqueda de resultados de pruebas para Globaltherm® M (n=981) y BP Transcal N (n = 686). A continuación, se organizaron los datos en función del contenido de carbono y los valores medios de la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación y del índice de acidez total. Los datos reales muestran que en ambos casos la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación se mantuvo estable (~ 160 ºC), mientras que aumentó el carbono. En el caso de la oxidación, hubo aumentos simultáneos en carbono e índice de acidez total, como se ha descrito más arriba. El principal proceso que afecta la degradación térmica de un fluido solar es la oxidación, ya que el craqueo térmico es relativamente constante para ambos fluidos. Por supuesto, en la vida real se pueden utilizar estas gráficas para mirar resultados de las pruebas individuales también. La Figura 1, zona derecha, muestra una relación lineal entre el carbono y el índice de acidez total. Esto resalta más aún el valor de tomar datos para cada resultado de la pruebas, ya que esto permite detectar los cambios graduales y elaborar un plan para asegurar que se toman las medidas cuando sea necesario. is therefore critical to every plant that uses HTFs. This can be achieved by trending values over time. However, plots of carbon against closed flash point temperature (thermal cracking) and carbon against TAN (oxidation) may be helpful in defining the underlying changes and this could be very useful in assessing the impact of interventions that aim to improve the condition of a HTF. This is demonstrated in Figure 1 where plots of thermal cracking (left) and oxidation (right) are illustrated. This schematic shows that carbon is common to both processes. The x-axis shows graduations of carbon and represents the following condition ratings: <0.05, satisfactory; ≥0.05 to <0.05, caution; ≥0.5 to <0.75, action; and, ≥1.0 percentage weight, serious. The left side of Figure 1 indicates that as carbon increases, the closed flash point temperature decreases. For schematic purposes, trend is depicted as being linear. Deviations from the 45º line represent the build-up of excessive carbon (e.g., in the top right corner) or excessive light-chain hydrocarbons or ‘lightends’ (bottom left corner). The same plot is presented on the right side of Figure 1. Again, deviations from the 45º line reflect excessive changes in carbon (bottom right) and oxidation (top left). These changes need to be managed and the interventions available are discussed in further detail below. Real world data on the state of thermal cracking and oxidation of a mineral-based HTF Figure 2 offers real world data for two typical mineral-based thermal fluids and shows thermal cracking and oxidation. These plots were obtained by searching test results for Globaltherm® M (n=981) and BP Transcal N (n=686). Data was then organised by carbon content and the mean values for the closed flash temperature and TAN as already described above. Real world data shows that in both cases the closed flash point remained stable (~160ºC) whilst carbon increased. In the case of oxidation, there were concurrent increases in carbon and TAN. The primary process affecting thermal degradation of the HTF is oxidation, as thermal cracking is relatively constant for both fluids. Of course, in real life these plots can be used to look at individual test results as well. The right of Figure 1 shows a linear relationship between carbon and TAN. This further highlights the value of plotting data for each test result as it enables gradual changes to be detected and a plan developed to ensure that action is taken when required. Figura 1. Gráficas hipotéticas de carbono frente a la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación (izquierda, craqueo térmico) y el índice de acidez total (TAN; derecha, estado oxidativo). Nota: 0, representa el valor inicial para un fluido térmico virgen; ‘-’ y ‘+’ representan disminuir y aumentar respectivamente. | Figure 1. Hypothetical plots of carbon against closed flash point temperature (left, thermal cracking) and total acid number (TAN; right, oxidative state). Note: 0, represents the starting value for a virgin HTF; ‘-’ and ‘+’ represent a decrease and an increase respectively.
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