El LITFEC dispone de un combustor de escala semi-industrial, con una capacidad térmica de 0.5 MW. Junto con las instalaciones auxiliares existentes, constituye una planta piloto muy flexible, apta para quemar cualquier tipo de combustible sólido, líquido o gaseoso. Es posible también utilizar quemadores con geometrías muy diversas, o simular un amplio rango de estrategias de combustión.

Vista general del combustor semi-industrial

La cámara de combustión es cilíndrica y orientada verticalmente, lo que presenta ventajas operativas y de interpretación de resultados. Está construido de forma modular (techo, sección de salida y 11 segmentos anulares), lo que facilita adaptar la configuración en función de los requerimientos de las pruebas.

El interior de la cámara está recubierto de material refractario de alta temperatura (CSi). A lo largo de la cámara se han instalado un gran número de termopares que miden la temperatura superficial y en varias profundidades del refractario. De esta forma, y de acuerdo con estudios de semejanza, es posible reproducir el comportamiento de grandes llamas en calderas multi-quemador. Comparaciones con ensayos sobre prototipos a escala real han confirmado la validez de los resultados obtenidos en esta instalación (por ejemplo, en términos de emisiones de NOx o de estabilidad y comportamiento general de la llama).

Cada uno de los elementos que forman el combustor está refrigerado exteriormente por una camisa de agua independiente, con controles individuales de caudal y temperatura.

Esquema del combustor semi-industrial

El quemador, junto con los sistemas de ignición y supervisión de llama, están instalados en la parte superior. El quemador puede conectarse a una o varias de las instalaciones de combustible existentes: gas natural, propano, combustibles líquidos, carbón pulverizado, biomasa. El aire de combustión puede precalentarse hasta 450 ºC, y se inyecta al quemador a través de de un colector anular que asegura una distribución simétrica. Aunque también pueden ensayarse otras geometrías, el sistema dispone de un generador de rotación variable (del tipo de bloques móviles), que posibilita amplias variaciones del No. de Swirl y, por tanto, de configuración o estabilidad de la llama.

Dado su carácter experimental, el combustor ha sido diseñado para permitir una caracterización completa del proceso. Existen 44 ventanas laterales en la cámara de combustión, que permiten acceso total al interior mediante sondas o técnicas ópticas de medida. En otras secciones se describen las sondas disponibles y se muestran ejemplos de medidas realizadas.

También puede realizarse una caracterización completa de los humos de salida. En el conducto final se inserta un conjunto formado por termopar, pitot tipo S, sonda de muestreo de partículas y sonda de gases, diseñado para realizar la captación de muestras necesarias para la medida de inquemados y emisiones contaminantes.

Debido a la elevada carga de cenizas volantes en la combustión de carbones (en particular, los nacionales), en la parte inferior existe un scrubber que retiene gran parte de las partículas, previamente a la limpieza final en un ciclón situado antes de la chimenea.

Parte superior del combustor y sistemas de inyección