Quemadores. Ahorro energético con seguridad. Combustión Quemadores digitales Emisiones de NOx Variación de velocidad Control de O2 Caso práctico

Transcripción

1 Quemadores Ahorro energético con seguridad Combustión Quemadores digitales Emisiones de NOx Variación de velocidad Control de O2 Caso práctico

2 COMBUSTIÓN: Equilibrio rendimiento / emisiones Rendimiento óptimo: Mínimas emisiones: Control de la mezcla aire combustible: Mantener el equilibrio entre rendimiento, seguridad y contaminación

3 COMBUSTIÓN: conceptos generales Combustión completa: Calor Combustión incompleta: Combustión incompleta = producción de CO Menos energía liberada, CO es tóxico, CO es inflamable Para evitarlo se quema con exceso de aire

4 Combustión segura

5 5 y ahorro energético

6 COMBUSTIÓN: ajustes Contenido CO Rendimiento Comentarios Bajo rendimiento Alto rendimiento sin CO Muy poco exceso de aire Excesivo contenido de CO Ajuste equilibrado entre rendimiento (CO2 alto, exceso de O2 bajo) emisiones (CO bajo, exceso de O2 alto)

7 COMBUSTIÓN: control de la mezcla Ajuste de aire Combustión Humos Ajuste de gas Medición de humos Consumo de gas Ajuste preciso de caudales: comburente / combustible Control de la mezcla (potencia demandada, rendimiento, emisiones)

8 8 Quemadores vs mecánicos

9 Quemadores con control mecánico Tornillo de ajuste Guía Palanca Pivote Banda elástica Clapeta de aire Indicador de posición Tornillo de ajuste Clapeta de gas Eje de servomotor Muelle espiral Brazo Control mecánico de mezcla: Un servomotor acciona varios elementos de regulación de caudal Holguras Histéresis mecánica Sin memoria

10 Quemadores digitales: control electrónico Controlador electrónico integrado W FM100 / 200 Servomotor digital microprocesado para clapeta de gas Servomotor digital microprocesado para cámara de mezcla de configuración variable Servomotor digital microprocesado para clapeta de aire Control de la mezcla (1 servomotor para cada elemento de ajuste)

11 Quemadores digitales: control electrónico W-FM 100/200 Servomotores digitales, con microprocesador, en cada elemento de dosificación CAN Bus de alta seguridad Controlador electrónico digital multifuncional Terminal de operador ABE

12 Quemadores digitales: terminal de operador Terminal de operador ABE Display de 4 líneas, con textos claros, diversos idiomas Todas las funciones necesarias para que el usuario controle el quemador (Marcha/Paro, consignas, cambio combustible, etc.) Todas las funciones para que el técnico ponga el quemador en marcha (acceso contraseña, parámetros de ajuste, de regulación de potencia, etc.) Información de averías: código, fecha y hora, texto, etc. Montaje en quemador o separado (100 metros) Memoria independiente imborrable para copia de datos Puertos de comunicaciones (serie, ebus, ModBus) para integración (Modbus, Profibus DP) en G.T.C.

13 Quemadores mecánicos / digitales Mecánicos Año 2014 Digitales

14 Ventaja Compacto Más potencia con menos tamaño Altura Longitud Quemador Longitud mm Altura mm WML10 antes L % % WMG10 antes G % % WML20 antes L % % WMG30 antes G % %

15 Ventaja Peso Peso [kg] WML10 antes L5 WMG10 antes G5 WML20 antes L % -2% -13% WMG30 antes G %

16 Quemadores digitales: reducción nivel sonoro Simulación de flujo por ordenador Optimización clapeta de aire Optimización forma aislante Nivel sonoro <80 db(a) garantizado hasta 3200 kw Con variación vel. 11 db(a) Mismo ruido que un quemador de 25 kw!

17 Ventaja: reducción nivel sonoro Curva de tendencia Reducción aprox. 25% sonoridad (laboratorio) Potencia quemador (kw)

18 Ventaja: reducción nivel sonoro Nivel sonoro [db(a)] G10 G8 G9 G7 G11 WM G30/2 WM G30/3 WM G30/ Potencia quemador [kw]

19 Emisiones NOx Reducción con seguridad y sin coste adicional

20 Emisiones NOx: formación de NOx Proporción de aire Proporción de aire mnox Proporción de aire Temperatura de aire comburente Geometría de quemador y de hogar Temperatura de hogar Geometría de llama Carga térmica en caldera Geometría de hogar Carga térmica en caldera

21 Posibles métodos reducción NOx Primarios Recirculación externa humos a la cabeza. Recirculación externa al ventilador. Elementos mecánicos insertados en el hogar. Secundarios Tratamiento químico (inyección de amoniaco u otros procedimientos).

22 Emisiones NOx: reducción por recirculación interna Sistema LN: Recirculación interna de humos: Reduce la concentración parcial de O2, temperatura de llama Gas, gasóleo, mixtos gas/gasóleo

23 Emisiones NOx: reducción multiflam Sistema 3LN multiflam : Reparto de combustible en varias llamas Gasificación del combustible líquido finamente pulverizado Recirculación interna de humos

24 Emisiones NOx: reducción multiflam Humos 800ºC Aire comburente secundario Spray líquido Radiación de calor Llama primaria Llama secundaria Spray líquido Gasificación del combustible líquido finamente pulverizado Recirculación interna de humos

25 Variación de velocidad Ahorro de energía, reducción ruidos, reducción emisiones

26 Variación de velocidad: ahorros Control de velocidad Drástica reducción del consumo eléctrico a potencias parciales Reducción del nivel sonoro, el ventilador mueve sólo el caudal de aire realmente necesario

27 Variación de velocidad: ejemplo práctico

28 Variación de velocidad: ejemplo práctico

29 Variación de velocidad: opciones variadores IP20: para montar en cuadro eléctrico. IP54 Incorporado en motor: Cableado Programado en fábrica Revisado su funcionamiento junto con el quemador

30 Control de O2 en continuo Ahorro de energía, seguridad, reducción de emisiones

31 Control de O2 en continuo: por qué? Humedad Temperatura Temperatura Presión Presión Hidrocarburos Aire 1m³ Oxigeno O 2 Gases nobles Nitrógeno N2 Hidrógeno Nitrógeno N 2 Oscilaciones PCI CO 2 Control de O2 en continuo Compensar automáticamente las variables que influyen en mezcla aire/combustible Efectos sobre el aire: Efectos sobre el combustible: 0,5% - O2 por 10 K temperatura de aire 1,5% - O2 por 7,5%-PCI 0,2% - O2 por 10 mbar presión de aire 7% pot. quemador por 10% presión de gas 0,4% - O2 por 2% de contenido de agua en aire

32 Control de O2 en continuo: ahorros 100 ( t humos t aire A ) *( 21 O 2 B 2 ) Control de O2 en continuo Reducción del exceso de oxígeno en humos Reducción de la temperatura de humos Mejora del rendimiento en hasta 3%

33 Control de O2 en continuo: ejemplo práctico

34 Control de O2 en continuo: cómo? Sonda de O2 Módulo O2 W-FM200 Límite CO Límite CO Límite CO Definido por un técnico en la puesta en marcha

35 Control de O2 en continuo: cómo? Sonda de O2/CO Límite CO Límite CO Límite CO Definido por la sonda

36 Caso 1: sustitución de quemador

37 Caso 1: sustitución de quemador

38 Caso 1: sustitución de quemador

39 Caso 1: sustitución de quemador

40 Caso 1: sustitución de quemador

41 Caso 1: sustitución de quemador

42 Caso 1: sustitución de quemador

43 Caso 2: transformación de quemador

44 Caso 2: transformación de quemador

45 Caso 2: transformación de quemador

46 Caso 2: transformación de quemador

47 Caso 2: transformación de quemador

48 Caso 2: transformación de quemador

49 Caso 2: transformación de quemador

50 Muchas gracias por su atención Pablo Garrido