Que un quemador de gasóleo (gas) totalmente activo con un rendimiento superior mantenga el mismo rendimiento de combustión al instalarse en una caldera depende en gran medida de la compatibilidad de las características dinámicas del gas entre ambos. Solo una buena compatibilidad permite optimizar el rendimiento del quemador, lograr una combustión estable en el horno, alcanzar la producción de energía térmica esperada y obtener una excelente eficiencia térmica de la caldera.
1. Adaptación de las características dinámicas del gas
Un quemador completamente activo es como un lanzallamas que proyecta la rejilla de fuego hacia el horno (cámara de combustión), logra una combustión efectiva y genera calor. El fabricante del quemador mide la efectividad de la combustión del producto en una cámara de combustión estándar específica. Por lo tanto, las condiciones de los experimentos estándar se utilizan generalmente como condiciones de selección para quemadores y calderas. Estas condiciones se pueden resumir de la siguiente manera:
(1) Poder;
(2) Presión del flujo de aire en el horno;
(3) El tamaño del espacio y la forma geométrica (diámetro y longitud) del horno.
La denominada correspondencia de las características dinámicas del gas se refiere al grado en que se cumplen estas tres condiciones.
2.Potencia
La potencia del quemador se refiere a la masa (kg) o volumen (m³/h, en condiciones estándar) de combustible que puede quemar por hora cuando se quema completamente. También proporciona la energía térmica correspondiente (kW/h o kcal/h). La caldera está calibrada para la producción de vapor y el consumo de combustible. Ambos deben coincidir al seleccionarla.
3. Presión del gas en el horno.
En una caldera de gasóleo (gas), el flujo de gas caliente parte del quemador, pasa por el horno, el intercambiador de calor, el colector de gases de combustión y el tubo de escape, y se descarga a la atmósfera, formando un proceso térmico fluido. La presión ascendente del flujo de aire caliente generado tras la combustión fluye por el canal del horno, como el agua en un río, con la diferencia de presión (caída, presión de agua) fluyendo hacia abajo. Dado que las paredes del horno, los canales, los codos, los deflectores, las gargantas y las chimeneas ofrecen resistencia (denominada resistencia al flujo) al flujo de gas, esto provoca pérdidas de presión. Si la presión no puede compensar las pérdidas de presión en el recorrido, no se logrará el flujo. Por lo tanto, es necesario mantener una cierta presión de gases de combustión en el horno, lo que se denomina contrapresión del quemador. En calderas sin dispositivos de tiro, la presión del horno debe ser superior a la presión atmosférica tras considerar las pérdidas de presión en el recorrido.
La magnitud de la contrapresión afecta directamente la potencia del quemador. Esta se relaciona con el tamaño del horno, la longitud y la geometría del conducto de humos. Las calderas con alta resistencia al flujo requieren una alta presión en el quemador. Para un quemador específico, su altura de carga es alta, lo que corresponde a una compuerta grande y condiciones de gran caudal de aire. Cuando cambia la válvula de admisión, el volumen y la presión de aire también cambian, y la potencia del quemador también cambia. La altura de carga es baja cuando el volumen de aire es pequeño, y alta cuando el volumen de aire es grande. Para un horno específico, cuando el volumen de aire entrante es grande, la resistencia al flujo aumenta, lo que incrementa la contrapresión del horno. El aumento de la contrapresión del horno inhibe la salida de aire del quemador. Por lo tanto, es importante comprender esto al elegir un quemador. Su curva de potencia es razonablemente adecuada.
4. Influencia del tamaño y la geometría del horno
Para las calderas, el tamaño del espacio del horno se determina primero mediante la selección de la intensidad de carga térmica del horno durante el diseño, en base a lo cual se puede determinar preliminarmente el volumen del horno.
Una vez determinado el volumen del horno, también deben determinarse su forma y tamaño. El principio de diseño consiste en aprovechar al máximo el volumen del horno para evitar al máximo los ángulos muertos. Debe tener una profundidad determinada, una dirección de flujo razonable y un tiempo de inversión suficiente para que el combustible se queme eficazmente. En otras palabras, es necesario dejar que las llamas expulsadas del quemador tengan un tiempo de pausa suficiente en el horno, ya que, aunque las partículas de aceite son muy pequeñas (<0,1 mm), la mezcla de gases se enciende y comienza a arder antes de ser expulsada del quemador, pero este tiempo no es suficiente. Si el horno es demasiado superficial y el tiempo de pausa es insuficiente, se producirá una combustión ineficaz. En el peor de los casos, el nivel de CO en el escape será bajo y, en el peor de los casos, se emitirá humo negro y la potencia no cumplirá con los requisitos. Por lo tanto, al determinar la profundidad del horno, la longitud de la llama debe ajustarse lo máximo posible. Para el tipo de contrafuego intermedio, se debe aumentar el diámetro de la salida y el volumen del gas de retorno.
La geometría del horno afecta significativamente la resistencia al flujo de aire y la uniformidad de la radiación. Una caldera necesita ser depurada repetidamente para lograr una buena compatibilidad con el quemador.
Hora de publicación: 15 de diciembre de 2023
