Termosolar / CSP | Solar Thermal / CSP FuturEnergy | Marzo March 2016 www.futurenergyweb.es 25 Intervenciones específicas para abordar cambios no deseados en hidrocarburos de cadena pesada y ligera y en el estado oxidativo Usando el ejemplo de la Figura 2, el cliente necesita seleccionar una intervención efectiva en coste para gestionar el carbono y el índice de acidez total. Las intervenciones comúnmente usadas incluyen la dilución del fluido térmico o sustitución completa. En realidad, esta última opción se debe evitar ya que puede ser una opción costosa y, normalmente, un último recurso. Otra opción es elegir un fluido térmico que pueda utilizarse a temperaturas de funcionamiento más altas y diseñado para ser más resistente a la degradación térmica. El mismo enfoque se puede utilizar para la oxidación, utilizando un fluido sintético, tal como Globaltherm® Syntec, que es más resistente a la oxidación. Otras opciones en la gestión del índice de acidez total son la adición de paquetes de antioxidantes/repelentes al sistema de fluido térmico, para reducir la oxidación del mismo o asegurar que hay una capa de nitrógeno en el tanque de cabecera, para evitar que el fluido térmico entre en contacto con el aire. La filtración es una opción para la gestión de los residuos de carbono y el índice de acidez total y orientada a la eliminación de partículas de carbono del fluido térmico mientras está en circulación. Los filtros tienen tamaños de poro variables y se pueden combinar con pruebas de limpieza ISO para controlar el desgaste y las partículas contaminantes en el fluido térmico. Por último, la gestión de la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación se puede lograr mediante el uso de técnicas intermitentes, como la ventilación por lotes o la instalación fija de kits de eliminación de hidrocarburos de cadena ligera. Se ha demostrado que esto último estabiliza la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación durante muchos años. Conclusiones Los cambios en el craqueo térmico y el estado oxidativo de un fluido térmico se pueden monitorizar usando muestro rutinario y análisis químico. Los parámetros clave incluyen la medición de los residuos de carbono y de los hidrocarburos de cadena pesada y ligera. Estos parámetros pueden registrarse en el tiempo para evaluar los cambios en curso o compararse unos con otros para evaluar el craqueo térmico (residuos de carbono frente a la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación) y la oxidación térmica (residuos de carbono frente al índice de acidez total). Este enfoque se puede utilizar con todos los tipos de fluido y permite determinar su resistencia al craqueo térmico y a la oxidación. El valor de este enfoque es que permite al cliente orientar las intervenciones específicas para restaurar los valores a niveles satisfactorios. La gestión efectiva del fluido térmico solar es extremadamente importante para mantener la seguridad y productividad de la planta termosolar, pero también para garantizar que el fluido térmico solar se mantiene viable durante el mayor tiempo posible. Targeted interventions to address unwanted changes in heavy- and light-chain hydrocarbons and oxidative state Using the example in Figure 2, the client needs to select a cost-effective intervention to manage carbon and TAN. Commonly-used interventions include dilution of the HTF or its complete replacement. In reality the latter option should be avoided as this can be expensive and is usually the option of last resort. Another possibility is to choose a HTF that can be used at higher operating temperatures and is designed to be more resistant to thermal degradation. The same approach can be used for oxidation and choosing a synthetic HTF, such as Globaltherm® Syntec, which is more resistant to oxidation. Other options in the management of TAN are the addition of anti-oxidant packs / repellents to the HTF system to reduce its oxidation or ensuring that there is a nitrogen blanket in the header tank to stop the HTF coming into contact with air. Filtration is an option for the management of carbon residue and TAN and is designed to remove carbon particles from the HTF while in circulation. Filters have variable pore sizes and can be combined with ISO cleanliness tests to monitor wear and contamination particles in the HTF. Lastly, the management of the closed flash point temperature can be achieved through the use of intermittent techniques such as batch venting or a permanently installed light-ends removal kit. The latter has been shown to stabilise the closed flash point temperature for many years. Conclusions Changes in thermal cracking and the oxidative state of a HTF can be monitored using routine sampling and chemical analysis. Key parameters include the measurement of carbon residue, light- and heavy-chain hydrocarbons. These parameters can be plotted over time to assess ongoing changes or compared to each other to assess thermal cracking (carbon residue versus closed flash point temperature) and oxidation (carbon residue versus TAN). This approach can be used with all types of fluid, to assess their resistance to thermal cracking and oxidation. The value of this approach is that it enables the client to target specific interventions and to restore values to satisfactory levels. The effective management of a solar HTF is extremely important inmaintaining a safe and productive CSP plant, but also for ensuring the solar HTF remains viable for as long as possible. Figura 2. Gráficas de carbono frente a la temperatura en copa cerrada del punto de inflamación (izquierda, craqueo térmico) y el índice de acidez total (derecha, estado oxidativo) para dos fluido térmicos de base mineral - GlobalthermM® y BP Transcal N. Los valores se presentan como medias y representan valores absolutos. | Figure 2. Plots of carbon against closed flash point temperature (left, thermal cracking) and total acid number (TAN; right, oxidative state) for two mineral-based heat transfer fluids – Globaltherm M® and BP Transcal N. Values are presented as means and represent absolute values. Christopher Wright Global Group of Companies
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