Horno


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Ahorrar con Horno:

Los hornos de combustión queman un combustible para calentar una corriente de proceso

Otros equipos asociados a la idea de Ajustar la carga del horno para aumentar su eficiencia

Ajustar la carga del horno para aumentar su eficiencia

La máxima eficiencia de la caldera no se produce a plena carga , sino  alrededor de dos tercios de la plena carga. Si la carga en la caldera disminuye aún más , la eficiencia también tiende a disminuir.

 Los factores que afectan el rendimiento de la caldera son:

• A medida que cae la carga , también lo hace el  flujo másico de los gases de combustión a través de los tubos. Esta reducción en la velocidad de flujo para la misma área de transferencia de calor reduce las temperaturas de los gases de salida de combustión, reduciendo  también la pérdida de calor en los gases de combustión.

• Por debajo de media carga , la mayoría de los aparatos de combustión necesitan más exceso de aire para quemar el combustible completamente . Esto aumenta la pérdida de calor  En general , la eficiencia de la caldera reduce significativamente por debajo de 25 % de la carga nominal y el funcionamiento de las calderas por debajo de este nivel debe evitarse en la medida de lo posible .


Otros equipos asociados a la idea de Instalar soplador de hollín en hornos

- Soplador de hollín

Instalar soplador de hollín en hornos

En hornos que quemen carbón o fueles pesados, la acumulación de hollín en el exterior de los tubos de intercambio de calor del horno actúa como un aislante que reduce la transferencia de calor. Estos depósitos deben limpiarse regularmente para evitar que la caldera siga perdiendo eficiencia. Un aumento de la temperatura en los gases de escape puede indicar excesiva acumulación de hollín.

Lo sopladores de hollín o "Soot Blowers" se instalan para reducir la frecuencia de limpieza de los hornos y mejorar su eficiencia

Se estima que la pérdida de eficiencia de 1% se produce con cada aumento de 22 ° C en la temperatura de los gases de escape.  Se recomienda instalar un termómetro de tipo de línea en la base de la pila para controlar la temperatura del gas de combustión de escape como un indicador de los depósitos de hollín. Se estima que 3 mm de hollín puede causar un aumento en el consumo de combustible en un 2,5%, debido al aumento de las temperaturas de gases de combustión.

Puede ser necesario de forma periódica sacar de servicio el horno y realizar  una limpieza fuera de línea de las superficies del horno radiante, bancos de tubos de calderas, economizadores y calentadores de aire  para eliminar los depósitos acumulados.


Otros equipos asociados a la idea de Medir y controlar el oxígeno y CO en los gases de escape de hornos

- Analizador de oxígeno

Medir y controlar el oxígeno y CO en los gases de escape de hornos

El exceso de oxígeno en los gases de escape de los hornos es una combinación de un exceso de aire a los quemadores y de un exceso de fugas en el horno. Un defecto de oxígeno provoca que la combustión no sea completa . Por lo tanto los hornos trabajan con un exceso de aire para mejorar la eficiencia del horno y reducir las emisiones. Si el aporte de aire es mayor que es requerido para conseguir una combustión completa, contribuye a enfriar los gases de escape, reduciendo la eficiencia y provoca un aumento de emisiones de NOx. Con una combinación de medidores de CO y oxígeno en los gases de escape se consigue optimizar la eficiencia y las emisiones del horno. Elementos:  Hornos  (esta idea se debe expander a otros sistemas asociados al elemento genérico hornos). Asociar hornos a al subsistema caldera,

Otros equipos asociados a la idea de Precalentar el aire de combustión

- Intercambiador de Calor

Aprovechar calor de corrientes calientes que queremos enfriar para calentar corrientes frias que queremos calentar.


Precalentar el aire de combustión

Precalentar el aire de combustión es una opción para mejorar la eficiencia del horno.

Con el fin de mejorar la eficiencia térmica en un 1% , la temperatura del aire de combustión debe elevarse en un 20 ºC . La mayoría de los quemadores de gas y petróleo utilizados en una planta de calderas no están diseñados para altas temperaturas de aire de precalentamiento . Quemadores modernos pueden soportar mucho más alto de precalentamiento del aire de combustión, permite considerar estos intercambiadores de calor en la chimenea de salida como una alternativa a un economizador , cuando exista espacio sufuciente.

Un sistema de precalentamiento de aire de combustión incrementa la eficiencia general del sistema y minimiza sus costos operativos. Los gases de escape de los calentadores se utilizan para precalentar el aire de combustión entrante, lo cual resulta ser un uso más eficiente de la energía consumida e implica menores costos operativos de combustiblel. El rendimiento general estimado que se obtiene al utilizar este sistema puede superar el 93% (base PCI).

Otros equipos asociados a la idea de Reducir ensuciamiento de los tubos de los hornos

Reducir ensuciamiento de los tubos de los hornos

El ensuciamiento de los tubos de intercambio en los hornos provoca ineficiencia en la caldera. Un tubo sucio transfiere menos cantidad de calor por unidad de supeficie. Como consecuencia se reduce la cantidad de calor aportado y se incrementa la temperatura de los gases de escape. Esto se traduce en una pérdida de la eficiencia y en un agumento del consumo de combustible en la caldera. Los tubos se pueden ensuciar por diversos motivos:
  • Formación de depósitos en el lado de proceso agua . Este fenómeno depende del tipo de producto.
  • Formación hollín y depósitos en el lado del horno. Principalmente causados en hornos de  carbón y fueles pesados que acumulan compuestos incombustibles.
Se puede reducir el ensuciamiento con distintas medidas
  • Instalar “Soot Blower para soplar los compuestos pesados de la combustión.
  • Quemar carbón y depósitos en los tubos en operaciones de mantenimiento
  • Aumentar la frecuencia de limpieza.
  • Mejorar la adicción de aditivos.
  • Control del ensuciamiento en la zona de fuego principalmente pata hornos de carbón o Fuel Oil.

Otros equipos asociados a la idea de Instalar sopladores de hollín para limpieza hornos

Instalar sopladores de hollín para limpieza hornos

Las Soot Blower  se instalan par alimpiar los hornos de hollín en hornos que funcionan con carbón o fuel oil pesados

Otros equipos asociados a la idea de Limpieza de tubos de hornos

Limpieza de tubos de hornos

Existen varias medidas de mantenimiento y operación que se deben implementar limpiar los tubos de los hornos de la formación hollín y depósitos en el lado del horno principalmente causados en hornos de  carbón y fueles pesados que acumulan compuestos incombustibles. Así como de ensuciamiento en el lado de proceso:
  • Quemar carbón y depósitos en los tubos en operaciones de mantenimiento
  • Aumentar la frecuencia de limpieza.
  • Mejorar la adicción de aditivos.
  • Control del ensuciamiento en la zona de fuego principalmente pata hornos de carbón o Fuel Oil.

Otros equipos asociados a la idea de Generar electricidad con calor de los gases de escape

Generar electricidad con calor de los gases de escape

El motor de vapor práctico puede utilizar el vapor de una gran variedad de fuentes . vapor de agua existente que se desperdicia , nuevo vapor creado a partir de calor residual , o una nueva vapor utilizando combustibles alternativos todos los nuevos usos de ganancia con la introducción de la máquina de vapor práctico . Hay tres factores principales que hacen de este producto ideal para los operadores de los sistemas de vapor : 1. El uso de bloques de motor comúnmente disponibles los resultados en capital y costos operativos que son muy bajos en comparación con otras tecnologías . 2. La expansión del vapor sin un cilindro significa eficiencia casi constante , independientemente de la cobertura. A diferencia de las turbinas , la máquina de vapor práctica se ajusta fácilmente a las variaciones en el suministro de vapor . 3. El motor está diseñado para operar con éxito con menos de 10.000 libras de suministro de vapor / hr , lo que permite su uso donde no hay suficiente suministro para justificar el gasto de una turbina .

Otros equipos asociados a la idea de Modificar los hornos con quemadores más eficientes

Modificar los hornos con quemadores más eficientes

Un quemador eficiente proporciona la mezcla correcta de aire- combustible a lo largo de toda la gama de disparando las tasas , sin ajuste constante. Quemadores modernos están utilizando cada vez servomotores con posicionamiento paralelo para controlar independientemente las cantidades de combustible y aire entregado a la cabeza del quemador .  Un correcto sistema de control permite que el quemador se adapte a diferentes tipos de cocción .

Otros equipos asociados a la idea de Horno

Horno

Los hornos de combustión queman un combustible para calentar una corriente de proceso

Sistemas de vapor asociados a la idea de Instalar “Turbulators” en calderas tubulares de dos o tres pasos

- Caldera de Vapor

Transforman la energía de combustión en vapor de agua que se va a utilizar como fuente de energía en la planta


Instalar “Turbulators” en calderas tubulares de dos o tres pasos

Los "Turbulators", son pequeños platos o "baffles" o restricciones de paso que se instalan en el interior de los tubos de las calderas para convertir el flujo laminar en turbulento en el paso de los gases de combustión calientes en el interior del tubo lo cual mejora la transferencia de calor y la eficiencia del horno.  Estos "Turbulators" se instalan normalmente en el último paso de tubos de las calderas. Los "Turbulators" modernos no provocan un aumento significante de la pérdida de carga ni favorece la acumulación de hollín

Sistemas de vapor asociados a la idea de Instalar soplador de hollín en hornos

Instalar soplador de hollín en hornos

En hornos que quemen carbón o fueles pesados, la acumulación de hollín en el exterior de los tubos de intercambio de calor del horno actúa como un aislante que reduce la transferencia de calor. Estos depósitos deben limpiarse regularmente para evitar que la caldera siga perdiendo eficiencia. Un aumento de la temperatura en los gases de escape puede indicar excesiva acumulación de hollín.

Lo sopladores de hollín o "Soot Blowers" se instalan para reducir la frecuencia de limpieza de los hornos y mejorar su eficiencia

Se estima que la pérdida de eficiencia de 1% se produce con cada aumento de 22 ° C en la temperatura de los gases de escape.  Se recomienda instalar un termómetro de tipo de línea en la base de la pila para controlar la temperatura del gas de combustión de escape como un indicador de los depósitos de hollín. Se estima que 3 mm de hollín puede causar un aumento en el consumo de combustible en un 2,5%, debido al aumento de las temperaturas de gases de combustión.

Puede ser necesario de forma periódica sacar de servicio el horno y realizar  una limpieza fuera de línea de las superficies del horno radiante, bancos de tubos de calderas, economizadores y calentadores de aire  para eliminar los depósitos acumulados.


Aspectos a tener en cuenta cuando apliques ideas de ahorro a este sistema:

(Algunas ideas puedes ser incompatibles entre ellas y reducir el ahorro energético esperado)

    Presta atención si la idea ocasiona Aumento de la presión del vapor generado


    Aumentar la presión de vapor aumenta la velocidad de ensuciamiento, por ello hay que analizar el sistema en su conjunto. (Asociar con la idea de aumentar la presión para instalar turbnas.) En cambio  bajar la presión para adaptarnos a la demanda disminuye el ensuciamiento de los tudos de la caldera.

    Presta atención si la idea ocasiona Reducir temperatura de gases de escape


    El factor que limita la cantidad máxima de calor que se puede recuperar de los gases de escape  es la temperatura de pared del economizador, que no debe bajar por debajo de la temperatura de condensación de los gases de escape y evitar corrosión en el equipo. La temperatura de condensación de los ácidos también depende de la calidad del combustible del horno. Combustibles limpios como el gas natural o el LPG con bajo contenido en azufre generan gases de escape con menor temperatura de condensación de ácidos y permiten reducir la temperatura de los gases y aumentar la cantidad de calor aprovechado.    

    Presta atención si la idea ocasiona Reducción purga caldera


    La reducción de la purga provoca aumento de ensuciamiento, pérdida de eficiencia y deterioro de la instalación, por ello hay que analizar el sistema en su conjunto. (Asociar con la idea de reducir ensuciamiento en el horno)

Recursos externos y Referencias:

(Hemos seleccionado estos recursos y referencias, para que puedas ampliar más información)