La estación generadora JEA Northside en Jacksonville , Florida es una importante planta de energía , una de las tres plantas de energía que pertenece y es operada por JEA , el servicio de servicios públicos municipales de Jacksonville. Produce electricidad quemando carbón y coque de petróleo en las Unidades 1 y 2 , anteriormente las cámaras de combustión de lecho fluidizado circulante (CFB) más grandes del mundo. Estas cámaras de combustión, terminadas en 2002 y con una potencia de 297,5 megavatios cada una, [1] [2] producen suficiente electricidad para iluminar más de 250.000 hogares. [3] Además, Unidad ST3produce 505 megavatios de electricidad quemando fuel oil residual y / o gas natural . [4]
Estación generadora JEA Northside | |
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País | Estados Unidos |
Localización | Jacksonville , Florida |
Coordenadas | 30 ° 25′43 ″ N 81 ° 33′10 ″ W / 30,42861 ° N 81,55278 ° WCoordenadas : 30 ° 25′43 ″ N 81 ° 33′10 ″ W / 30,42861 ° N 81,55278 ° W |
Estado | Operacional |
Fecha de comisión | Unidad 1 (Originalmente fueloil # 6, ahora coque / carbón de pet): 1966 Unidad 2 (Originalmente fueloil # 6, ahora coque / carbón de pet): 1972 NSCT-3 (Turbina de gas, fueloil destilado): 1975 Unidad 3 ( Caldera de servicios públicos, fueloil n. ° 6 y gas natural): 1977 NSCT-4 (turbina de gas, fueloil destilado): 1975 NSCT-5 (turbina de gas, fueloil destilado): 1974 NSCT-6 (turbina de gas, fueloil destilado) : 1974 |
Propietario (s) | JEA |
Central de energía térmica | |
Combustible primario | El coque de petróleo , aceite destilado de combustible , aceite combustible residual , carbón bituminoso , gas natural |
Tecnología de turbinas | Turbina de vapor, gas |
Fuente de enfriamiento | Río St. Johns |
Generación de energía | |
Unidades operativas | 7 |
Capacidad de la placa de identificación | 1.300 MWe |
Localización
La estación generadora de Northside está ubicada al noreste del intercambio de la Interestatal 295 y la State Road 105 en la ciudad de Jacksonville, Florida. Se encuentra a 13,7 km de la costa del Océano Atlántico , en la orilla norte de un canal trasero del río St. Johns , que se utiliza como vía fluvial para el suministro de combustible y como fuente de agua de refrigeración. La Estación de Generación Northside también limita con la Reserva Ecológica e Histórica de Timucuan, que consiste en humedales del norte de Florida y contiene sitios históricos de los pueblos Timucua .
Historia
La estación generadora Northside comenzó a producir electricidad para Jacksonville en marzo de 1966 con petróleo como único combustible, cuando se instaló la antigua Unidad 1 , con una potencia de 275 megavatios. En junio de 1972 se lanzó una Unidad 2 similar , [1] pero tuvo que cerrarse en 1983 debido a problemas importantes con las calderas. [4] Una expansión de la planta en 1977 agregó una Unidad 3 de 564 megavatios , que todavía está en funcionamiento en la actualidad. Esta expansión permitió el uso de combustibles de petróleo y gas natural. En 1996, JEA se comprometió a reducir ciertos contaminantes de la estación Northside en al menos un 10% cuando actualizó la Unidad 2 (no funcional en ese momento) y la Unidad 1 mediante la introducción de la nueva tecnología de carbón limpio . [3] Esta actualización más reciente fue financiada por JEA (234 millones de dólares ) y el Departamento de Energía de los Estados Unidos (75 millones de dólares ). [4] La sincronización inicial se logró para la Unidad 2 el 19 de febrero de 2002 y para la Unidad 1 el 29 de mayo de 2002. [4] Como resultado, la instalación genera significativamente más energía ahora.
Tecnología CFB
La tecnología CFB es un método avanzado para quemar carbón y otros combustibles de manera eficiente mientras se eliminan las emisiones al aire dentro del sofisticado sistema de combustión. La tecnología CFB proporciona flexibilidad en las operaciones de los servicios públicos porque se puede utilizar una amplia variedad de combustibles sólidos, incluidos carbón con alto contenido de azufre , alto contenido de cenizas y coque de petróleo . [5]
En una cámara de combustión de CFB, se inyecta carbón u otros combustibles, aire y piedra caliza triturada u otros absorbentes en la parte inferior de la cámara de combustión para la combustión inicial del combustible. La combustión en realidad ocurre en un lecho de partículas de combustible, sorbente y cenizas que son fluidizadas por boquillas de aire en el fondo de la cámara de combustión. El aire expande el lecho, crea turbulencias para mejorar la mezcla y proporciona la mayor parte del oxígeno necesario para la combustión del combustible. A medida que las partículas de combustible disminuyen de tamaño debido a la combustión y la rotura, se transportan más arriba en la cámara de combustión donde se inyecta aire adicional. A medida que las partículas continúan disminuyendo de tamaño, el combustible, las cenizas y las partículas finas de piedra caliza que no han reaccionado se eliminan de la cámara de combustión, se recogen en un separador de partículas (también llamado ciclón) y se reciclan a la parte inferior de la cámara de combustión. Ésta es la naturaleza "circulante" de la cámara de combustión. Los desagües en el fondo de la cámara de combustión eliminan una fracción del lecho compuesto principalmente de cenizas mientras se agregan nuevo combustible y absorbente. La ceniza de combustión es adecuada para usos beneficiosos como material de construcción de carreteras , fertilizantes agrícolas y recuperación de áreas mineras de superficie. [5]
La piedra caliza captura hasta el 98% de las impurezas de azufre liberadas del combustible. [6] Cuando se calienta en la cámara de combustión de CFB, la piedra caliza, que consiste principalmente en carbonato de calcio (CaCO 3 ), se convierte en óxido de calcio (CaO) y CO 2 . El CaO reacciona con el SO 2 del combustible en combustión para formar sulfato de calcio (CaSO 4 ), un material inerte que se elimina con las cenizas de combustión. La eficiencia de combustión de la cámara de combustión de CFB permite que el combustible se queme a una temperatura relativamente baja de aproximadamente 1.650 ° F (900 ° C), reduciendo así la formación de NO x en aproximadamente un 60% en comparación con las tecnologías convencionales de carbón. [6] Más del 99% de las emisiones de partículas en los gases de combustión se eliminan aguas abajo de la cámara de combustión mediante un precipitador electrostático o un filtro de tela (cámara de bolsas). [5]
La cámara de combustión calentada convierte el agua de los tubos que recubren las paredes de la cámara de combustión en vapor de alta presión. A continuación, el vapor se sobrecalienta en haces de tubos colocados en la corriente de circulación de sólidos y la corriente de gas de combustión . El vapor sobrecalentado impulsa una turbina-generador de vapor para producir electricidad en un ciclo de vapor convencional.
Suministro de combustible
La planta utiliza un descargador continuo de barcos, el único de su tipo en los Estados Unidos continentales. El combustible sólido se transfiere de las barcazas al sistema de transporte de combustible, que a su vez lo transporta a las dos cúpulas de almacenamiento de combustible más grandes de América del Norte. [3] El coque y el carbón para mascotas viajan desde el barco hasta las cúpulas en unos veinte minutos, completamente dentro de un sistema sellado para evitar que las partículas de polvo se escapen al entorno circundante.
Uso del agua
El agua es suministrada por un canal de entrada elevado desde el canal trasero del río St. Johns para enfriar los condensadores de la estación, después de lo cual el agua regresa al canal trasero. Esta agua de enfriamiento no se mezcla con otras corrientes de proceso líquidas mientras está en contacto con los condensadores. Debido a que la Unidad 2 ha estado fuera de servicio desde 1983, la demanda real de agua de enfriamiento por parte de la estación generadora Northside a plena carga desde ese momento ha sido de aproximadamente 620 millones de galones estadounidenses por día (Mgd), o 430,700 galones estadounidenses (1,630 m 3 ) por día. minuto , para operar las Unidades 1 y 3. La operación de toda la planta de 3 unidades ocurrió solo desde aproximadamente 1978 hasta 1980. Durante ese tiempo, la demanda de agua de enfriamiento fue de aproximadamente 827 Mgd (574,000 galones estadounidenses (2,170 m 3 ) por minuto) : 24.5% para la Unidad 1, 24.5% para la Unidad 2 y 51% para la Unidad 3. Esta cantidad de agua superficial suministrada a la estación fue aproximadamente el 10% del flujo promedio que pasa por el canal posterior del río St. Johns. [7]
Antes de pasar por los condensadores, el agua de refrigeración sin contacto en la estación generadora Northside se trata de forma intermitente con un biocida para evitar el crecimiento biológico en los tubos del intercambiador de calor. Se utilizan hipoclorito de sodio (NaOCl) y ocasionalmente bromuro de sodio (NaBr). El tratamiento ocurre no más de 2 horas por día por unidad operativa. El St. Johns River Power Park se conecta al lado de descarga de los condensadores de la estación generadora Northside para obtener la estructura de la torre de enfriamiento . El flujo de agua superficial promedio suministrado al sistema de rechazo de calor de Power Park es de 50 Mgd (34,400 galones estadounidenses (130 m 3 ) por minuto). Aproximadamente el 25% de esta agua superficial se evapora a la atmósfera desde las torres de enfriamiento. La purga de la torre de enfriamiento se envía de regreso al depósito colector de descarga de la estación generadora Northside. La temperatura promedio diaria de purga de la torre de enfriamiento está limitada a 96 ° F (36 ° C). [7]
Emisiones
Se realizaron pruebas preliminares de emisiones en las unidades 1 y 2 durante el verano de 2002. Las pruebas se realizaron en ambas unidades que queman carbón y coque de petróleo. Los resultados se resumen en la tabla siguiente. Los resultados de las emisiones de ambas unidades cumplieron con todos los requisitos de emisión de partículas, SO 2 , gases ácidos y metales pesados. [8]
Contaminante | Unidades | Estándar de emisión | carbón -fired | Coque de petróleo |
---|---|---|---|---|
SO 2 | lb / millón de BTU | ≤ 0,15 | 0.0-0.04 | 0.03−0.13 |
NO x | lb / millón de BTU | ≤ 0,09 | 0.04-0.06 | 0,02 |
Solid partículas | lb / millón de BTU | ≤ 0.011 | 0,004 | 0,007 |
PM10 | lb / millón de BTU | ≤ 0.011 | 0,006 | 0,004 |
SO 3 | lb / hora | ≤ 1,1 | 0,43 | 0.0 |
Fluoruro | lb / millón de BTU | ≤ 1,57 × 10 −4 | 1,06 × 10 −4 | 0,95 × 10 −4 |
Dirigir | lb / millón de BTU | ≤ 2,6 × 10 −5 | 0,56 × 10 −5 | 0,59 × 10 −5 |
Mercurio | lb / millón de BTU | ≤ 1,05 × 10 −5 | 0,095 × 10 −5 | 0,028 × 10 −5 |
Conflictos y controversias
El hollín proveniente de la estación generadora JEA Northside ha llevado a Distribution and Auto Services Inc. a amenazar con abandonar el área de Jacksonville si el problema persiste. Las empresas de procesamiento de vehículos como Auto Services Inc. preparan automóviles para los concesionarios mediante la limpieza, inspección, personalización y reparación de defectos. En 2001, esas empresas en Jacksonville procesaron 579,924 vehículos. Auto Services Inc. tuvo que lavar 50,000 autos para eliminar el hollín, decía la carta del abogado de la compañía en 2002. El hollín no causó ningún daño a los vehículos, pero una lluvia radiactiva que ocurre durante una llovizna o cuando se forma rocío en los vehículos podría liberar ácido. que estropea el equipo de plástico, decía la carta. La JEA pagó 82.000 dólares a la empresa de procesamiento de vehículos para cubrir el costo de lavar los automóviles durante el verano de 2002, según el portavoz de la JEA. [9]
Ver también
- Lista de centrales eléctricas en Florida
- Calentamiento global
Referencias
- ^ a b "Unidades generadoras de electricidad existentes en los Estados Unidos" . Administración de Información Energética . 2007 . Consultado el 19 de junio de 2008 .
- ^ "Unidades generadoras de electricidad existentes en Estados Unidos, 2008" (Excel) . Administración de Información Energética , Departamento de Energía de EE. UU. 2008 . Consultado el 28 de noviembre de 2009 .
- ^ a b c http://www.nsrp.org/lean/lean_forum06/Tour_Description_JEA_Northside_Power_Station.pdf [ enlace muerto permanente ]
- ^ a b c d El proyecto de demostración de combustión CFB a gran escala de JEA, tecnología de carbón limpio, informe temático número 22, el departamento de energía de USD y JEA (marzo de 2003)
- ^ a b c "DOE / EIS-0289, Declaración de impacto ambiental final para el proyecto de combustión de lecho fluidizado circulante JEA (1 de junio de 2000)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 19 de noviembre de 2004 . Consultado el 21 de diciembre de 2007 .
- ^ a b Hojas de datos del proyecto del programa de demostración de tecnología de carbón limpio (Informe). Washington, DC: Departamento de Energía de Estados Unidos . 1996. DOE / FE-0351.
- ^ a b "DOE / EIS-0289, Declaración de impacto ambiental final para el proyecto de combustión de lecho fluidizado circulante JEA (1 de junio de 2000)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2 de octubre de 2006 . Consultado el 21 de diciembre de 2007 .
- ^ a b Goodrich, William; Sandell, Michael; Petti, Vincent; Rettura, Louis (2003). "Resumen de las emisiones atmosféricas del primer año de funcionamiento de la estación generadora Northside de JEA" (PDF) . Estrategias y controles de emisiones de contaminantes múltiples . Nashville, Tennessee: Foro ICAC . Consultado el 20 de diciembre de 2006 .
- ^ El inquilino del puerto amenaza con retirarse por hollín 05/11/02