Quemadores para generación de energía y proceso

Transcripción

1 Quemadores para generación de energía y proceso Grupo 6 Capacidad 2-70 MW

2 Usinas de generación de energía Planta de calefacción urbana Papel y celulosa Industria química Procesos metalúrgicos Incineración de residuos sólidos urbanos Incineración de gases olorosos Calderas de lecho fluidizado Calderas de recuperación Calderas para buques Calderas de vapor Calderas de agua caliente Calderas de fluido térmico Hornos de proceso Generadores de aire caliente Otras aplicaciones

3 Oilon es especialista en quemadores para generación de energía y procesos industriales Oilon Energy Oy es especialista en quemadores para generación de energía y procesos, los cuales se pueden usar en diferentes aplicaciones. Oilon ofrece sistemas completos de combustión, ya que posee un amplio conocimiento técnico de las unidades de válvulas, estaciones de bombeo y automatización de los quemadores. En los quemadores del grupo 6, la atomización del combustible se realiza por medio de vapor o aire comprimido. El ventilador de aire de combustión es una unidad aparte, que puede ser incluido en el suministro. Beneficios ofrecidos para usinas de generación de energía La experiencia de Oilon en tecnología de combustión remonta a Los principales objetivos del centro de investigación y desarrollo de Oilon son: alta eficiencia, operación confiable, combustión con bajos volúmenes de emisión siendo amiga del medio ambiente. Oilon posee experiencia en la mejora del proceso de combustión, hecho a través de un sistema automatizado, que posibilita su correcto control. De esta manera, asegurase óptimo rendimiento y disponibilidad de la fábrica. Aplicaciones La tecnología Oilon es utilizada en diversas usinas de generación de energía y procesos industriales, tales como: calderas de vapor y agua caliente, plantas de calefacción urbana, papel y celulosa, industria de petróleo, procesos metalúrgicos, incineración de residuos sólidos urbanos y peligrosos, generadores de aire caliente, etc. Combustibles Oilon tiene una amplia experiencia en tecnología de combustión, no solo de combustibles líquidos y gaseosos disponibles comercialmente, como también de varios otros tipos de combustibles. Estos incluyen una gran variedad de gases de proceso, biocombustibles y gases con bajo valor calorífico, así como los residuos. Todos los quemadores Oilon son duales de serie, es decir, trabajan con combustibles dual tanto líquidos como gaseosos, que pueden ser quemados simultáneamente o por separado. Procesos metalúrgicos Papel y celulosa Experiencia mundial Oilon posee experiencia mundial en el suministro de quemadores. Estamos preparados para la fabricación de equipos a medida para cumplir con las normas y legislaciones locales, incluso en los casos de exigencias adicionales de emisiones procedentes de licencia ambiental. Nuestros especialistas son capaces de reconocer diferentes circunstancias según cada aplicación y prestar apoyo técnico en los procesos de combustión. 3 Incineración de residuos sólidos urbanos y peligrosos Producción de aluminio

4 Quemadores ULTRAX bajo NOx El Ultrax es un quemador de baja emisión, adecuado para uso en diferentes calderas. El bajo nivel de emisión de NOx se consigue mediante la combinación de varias tecnologías de reducción de emisiones, incluyendo la de combustión por etapa del combustible y del aire, así como la recirculación interna de los gases de combustión. El combustible es pulverizado en diferentes zonas de la llama. El aire de combustión se divide en cámaras controladas individualmente en la caja de aire y se dirige a la llama en etapas. Esto resulta en mezcla controlada de combustible y aire, baja temperatura de combustión y bajas emisiones. La cabeza de combustión del Ultrax recicla los gases de combustión procedentes de la cámara de combustión a la llama, lo que reduce considerablemente las emisiones de NOx. Se puede equipar el ventilador de aire de combustión con un convertidor de frecuencia. Si se requiere, la recirculación externa del gas de combustión (RGC) también se puede efectuar con el quemador Ultrax. Pérdida máxima de presión 2,5 kpa.*) KT-..U = quemador de petróleo liviano RT-..U = quemador de petróleo pesado GT-..U = quemador de gas GKT-..U = quemador de gas/petróleo liviano GRT-..U = quemador de gas/petróleo pesado K1 (tipo GT-...U) K2 (tipo RT-...U, KT-...U) K3 (tipo GRT-...U, GKT-...U) Ø B 4 10 C J Ø Ext. Ei A Di Quemador Nominal A ØB C Di Ei Ø J K1 K2 K3 capacidad *) Ext. MW mm mm mm mm mm mm mm GT/RT/KT/GRT/GKT -25U GT/RT/KT/GRT/GKT -35U GT/RT/KT/GRT/GKT -50U GT/RT/KT/GRT/GKT -70U *) Válido cuando la temperatura del aire de combustión fuere +35 C, λ = 1,17 y la presión del aire ambiente 1,013 bar a.

5 Quemadores modelo S - amplia variedad de aplicaciones Los quemadores modelo S son normalmente usados en calderas de agua caliente y vapor, pero son adecuados también para uso en otras aplicaciones. Tanto la cantidad cuanto la proporción de aire primario y secundario pueden ser ajustados. El aire secundario es conducido a través de paletas de aire ajustables, que permiten obtener el formato deseado de la llama, correspondiente a las dimensiones del horno. Además, la flexibilidad de los quemadores S contribuye para alcanzar los niveles de emisión exigidos en hornos de diferentes tamaños y modelos. A petición,los quemadores S pueden equiparse con lanzas de combustible líquido (mono o dual)/gas y también anillo de gas. Pérdida máxima de presión 3,5 kpa.*) KT- S = quemador de petróleo liviano RT- S = quemador de petróleo pesado GT- S = quemador de gas GKT- S = quemador de gas/petróleo liviano GRT- S = quemador de gas/petróleo pesado K1 (tipo GT-...S) K2 (tipo RT-...S, KT-...S) K3 (tipo GRT-...S, GKT-...S) 5 Quemador Nominal A B C Di Ei F H K1 K2 K3 capacidad *) Típico MW mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm GT/RT/KT/GRT/GKT -5S 0,9-4, GT/RT/KT/GRT/GKT -8S 1,4-7, GT/RT/KT/GRT/GKT -12S 2,2-11, GT/RT/KT/GRT/GKT -18S 3,2-16, GT/RT/KT/GRT/GKT -25S 4,4-22, GT/RT/KT/GRT/GKT -35S 6,2-31, GT/RT/KT/GRT/GKT -50S 9,0-45, GT/RT/KT/GRT/GKT -70S 12,6-63, *) Válido cuando la temperatura del aire de combustión fuere +35 C, λ = 1,17 y la presión del aire ambiente 1,013 bar a.

6 Quemadores modelo K - para diversos procesos Los quemadores modelo K son la elección perfecta para uso en diversos tipos de procesos industriales, por ejemplo, en plantas de incineración de residuos sólidos y peligrosos. La entrada del aire de combustión se ubica en uno de los lados del quemador, en ángulo excéntrico, conduciendo el aire de combustión tangencialmente a la caja de aire, propiciando una fuerte rotación y llama estable. La carcasa del quemador fue diseñada para uso continuo en condiciones intensas, a fin de garantizar una buena disponibilidad en condiciones extremas de proceso. Los quemadores modelo K pueden equiparse con varias lanzas, de acuerdo con los diferentes combustibles a utilizarse. Pérdida máxima de presión 3,5 kpa.*) KT- K = quemador de petróleo liviano RT- K = quemador de petróleo pesado GT- K = quemador de gas GKT- K = quemador de gas/petróleo liviano GRT- K = quemador de gas/petróleo pesado Ø B K1 (tipo GT-...K) K2 (tipo RT-...K, KT-...K) K3 (tipo GRT-...K, GKT-...K) A 6 Ø H Fr Di 10 C Fx Ei Quemador Nominal A B C Di Ei Fx Fr H K1 K2 K3 capacidad *) Típico MW mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm GT/RT/KT/GRT/GKT -3K 0,5-2, GT/RT/KT/GRT/GKT -5K 0,9-4, GT/RT/KT/GRT/GKT -8K 1,4-7, GT/RT/KT/GRT/GKT -12K 2,2-11, GT/RT/KT/GRT/GKT -18K 3,2-16, GT/RT/KT/GRT/GKT -25K 4,4-22, GT/RT/KT/GRT/GKT -35K 6,2-31, *) Válido cuando la temperatura del aire de combustión fuere +35 C, λ = 1,17 17 y la presión del aire ambiente 1,013 bar a.

7 Quemadores de lanza en especial para calderas de lecho fluidizado Los quemadores de lanza poseen tecnología que cumple con diversos propósitos industriales, por ejemplo, como start-up y soporte en calderas de lecho fluidizado. Es importante que los componentes toleren los efectos del lecho de arena, y esto se consigue al mejorar el flujo de aire de limpieza y enfriamiento a través del quemador. Cuando el quemador está en posición de stand-by, los componentes cruciales se retraen automáticamente. El pequeño diámetro del quemador de lanza permite minimizar las aberturas del mismo en las paredes de la caldera. La pérdida de presión es de 2,5 kpa hacia arriba, dependiendo de las circunstancias y, consecuentemente, determinará caso por caso. KL- = quemador de petróleo liviano RL- = quemador de petróleo pesado GL- = quemador de gas GKL- = quemador de gas/petróleo liviano GRL- = quemador de gas/petróleo pesado K1 (tipo GL-...) K2 (tipo RL-... KL-...) K3 (tipo GRL-... GKL-...) 7 Ø B C Ø H Fx Di A I Ei 10 Quemador Nominal A B C Di Ei Fx H I K1 K2 K3 capacidad*) Típico Típico Típico Típico MW mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm GL/RL/KL ,6-6, N.A. GL/RL/KL/GRL/GKL-350 3,1-12, GL/RL/KL/GRL/GKL ,3-21, GL/RL/KL/GRL/GKL ,8-31, *) Válido cuando la temperatura del aire de combustión fuere +35 C, λ=0,8 y la presión del aire ambiente 1,013 bar a.

8 Selección de quemadores estándar La codificación presentada abajo se refiere a la selección de los quemadores estándar. Además, existen diversos modelos de quemadores en la gama de productos y, cuando sea necesario, ofrecemos soluciones a medida para diversas necesidades. GRT-35S-abcde 8 tipo de quemador GRT-35S (de las páginas 4-7) a clasificación ATEX a=1 no ATEX a=2 ATEX, Zona 2, en conformidad con EN b Método de ajuste, tipo de actuador damper de aire b = 1 ajuste electrónico de la mezcla, actuador neumático, compatible con WiseDrive 2000 b=2 ajuste mecánico de la mezcla, actuador eléctrico (solo no ATEX) b = 3 ajuste electrónico de la mezcla, actuador eléctrico, compatible con WiseDrive 1000 (solo no ATEX) b=4 regulador electrónico de la mezcla, actuador eléctrico, compatible con WiseDrive 2000 c Temperatura del aire de combustión c=1 temperatura del aire de combustión < 120 C c=2 temperatura del aire de combustión 120 C < t < 320 C d Circulación del aire secundario d=1 sentido antihorario d=2 sentido horario e Combustible para quemador piloto e=1 gas natural e=2 propano e=3 petróleo liviano Ej. GRT-35S ATEX, Zona 2 - ajuste electrónico de la mezcla, actuador neumático - temperatura del aire de combustión < 120 C - circulación del aire secundario en sentido antihorario - combustible para quemador piloto: gas natural

9 Equipo auxiliar El uso de equipo auxiliar correctamente dimensionado y diseñado es esencial para garantizar el mejor rendimiento del quemador. La amplia experiencia Oilon garantiza la elección de las herramientas adecuadas, tuberías y valores de proceso. Todos los equipos son montados y testeados en la fábrica e incluye todas las tuberías y cableados necesarios. Unidades de válvulas para gases de proceso Las características y cantidad de gases varían considerablemente, en función del tipo de proceso en cuestión. Gases corrosivos, condiciones extremas y de ubicación, etc, son cuidadosamente considerados. Unidades de válvulas para los combustibles líquidos Unidades para diversos quemadores pueden instalarse en un único bastidor. También es posible combinar diferentes tipos de combustibles en una sola unidad. 9 Unidades de válvulas para gas natural Las unidades de filtrado, medición y control pueden ser individualizadas para cada quemador. Instalaciones de múltiples quemadores pueden suministrarse con una única unidad común a todos los quemadores o grupos de quemadores.

10 Unidades de válvulas de cierre estándar La codificación presentada en esta tabla comprende la selección de unidades de válvulas de cierre, de medición y control estándar. La gama de productos incluye también varios otros modelos y, cuando sea necesario, ofrecemos soluciones a medida para diversas necesidades. YXXPSR-abcde 10 Combustible Y K=petróleo liviano R=petróleo pesado G=gas natural Tamaño de la tubería (DN) XX Para petróleo liviano y pesado 15 < 1000 kg/h kg/h kg/h kg/h Para gas natural (se determinará la cantidad de gas caso por caso) Unidad de válvula de cierre PSR a clasificación ATEX a=1 no ATEX a=2 ATEX, Zona 2, en conformidad con EN b Método de ajuste, compatible con la automatización del quemador b=1 ajuste electrónico de la mezcla, válvula de control neumático (gas), compatible con WiseDrive 2000 b=2 ajuste electrónico de la mezcla, válvula de control eléctrica, compatible con WiseDrive 1000 (solo no ATEX) b=3 ajuste electrónico de la mezcla, válvula de control eléctrica (gas), compatible con WiseDrive 2000 c Lateralidad c=1 de izquierda a derecha c=2 de derecha a izquierda d Equipo para el combustible del quemador piloto d=1 sin equipo para el combustible del quemador piloto d=2 con equipo para el combustible del quemador piloto para gas (propano o gas natural) d=3 con equipo para el combustible del quemador piloto para petróleo liviano (presión de entrada del petróleo 20 bar g) Ej. K25PSR Petróleo liviano como combustible - Tamaño de la tubería DN 25 - ATEX, Zona 2 - ajuste electrónico de la mezcla, válvula neumática de control (gás), compatible con WiseDrive lateralidad: de izquierda a derecha e Cuadros eléctricos e=1 caja de conexión e=2 panel de control local petróleo o gas e=3 panel de control local petróleo y gas - incluye equipo para combustible del quemador piloto (adecuado para propano y gas natural) - panel de control local para petróleo

11 Mediciones estándar y unidades de control YXXMSR-abc Combustible Y K=petróleo liviano R=petróleo pesado G=gas natural Tamaño de la tubería (DN) XX Para petróleo liviano y pesado 15 < 1000 kg/h kg/h kg/h kg/h Para gas natural (se determinará la cantidad de gas caso por caso) Unidades de medición y control MSR a clasificación ATEX a=1 no ATEX a=2 ATEX, Zona 2, en conformidad con EN b método de ajuste, compatible con automatización del quemador b=1 ajuste electrónico de la mezcla, válvula de control neumática (petróleo), compatible con WiseDrive 2000 b=2 ajuste electrónico de la mezcla, válvula de control eléctrica (petróleo) compatible con WiseDrive 1000 (solo no ATEX) b=3 ajuste electrónico de la mezcla, válvula de control eléctrica (petróleo) compatible con WiseDrive 2000 c Lateralidad c=1 de izquierda a derecha c=2 de derecha a izquierda 11

12 Sistemas de gestión del quemador Oilon tiene amplia experiencia en diseño y fabricación de Sistemas de Gestión de Quemadores (SGQ) a los procesos de combustión. El SGQ de Oilon utiliza controles optimizados que garantizan la secuencia y ajuste correctos. Por consiguiente, el rendimiento optimizado de la combustión resulta en alta eficiencia y bajos niveles de emisión. Para operaciones básicas, ofrecemos el SGQ estándar y para cada necesidad específica, ofrecemos soluciones a medida. La extensión del sistema se pode acordar caso por caso. Normalmente el SGQ se implementa en el sistema de control principal (DCS) de la fábrica. El SGQ puede basarse en Control Lógico Programable (CLP) o con relés de control. La seguridad y la disponibilidad son importantes en el diseño y en la creación de sistemas de automatización. El nivel de seguridad adecuado y la necesidad de un sistema redundante serán establecidos para cumplir con los requisitos de todo el proceso. Cada unidad del SGQ es testeada en la fábrica (FAT) para proporcionar un start-up perfecto y rápido del sistema de combustión en la planta. 12 SGQ con panel táctil para cuatro quemadores Dispositivos de seguridad del SGQ Panel touchscreen para sistema de combustión

13 Automatizaciones de quemadores estándar Los dispositivos de automatización para quemadores estándar, destinados a los quemadores del grupo 6 son: WiseDrive 1000 y WiseDrive Ambos tienen las siguientes características: Incluyen: controles, bloqueo, monitoreo y ajuste requerido por el quemador. Máximo dos tipos de combustible. Inicio y parada del sistema de automatización principal se realiza con señales binarios HW y/o panel de control local. El ajuste de la potencia se basa en el señal de entrada de 4-20 ma (por ejemplo, presión de vapor, temperatura de la agua de la caldera, la capacidad de producción del quemador). Se puede añadir el ajuste de O 2 a la automatización del quemador. Se puede instalar la automatización del quemador, mismo en una sala de control separada o cerca de la caldera. La temperatura máxima alrededor de la automatización es de 40 C sin enfriamiento separado. Temperaturas más altas requieren extrusión del aire de los instrumentos o enfriadores. Sistemas de enfriamiento pueden suministrarse como una opción. WiseDrive 1000 La unidad de control del quemador es aprobada en las normas EN 298, EN 230 y TÜV. El ajuste de la mezcla combustible/aire de combustión se lleva a cabo basándose en los señales de posición de las unidades de ajuste. El ajuste del CO se puede añadir al sistema de automatización junto al ajuste del O 2. 5 circuitos de disparo binarios se han reservado para bloqueo externo. Tensión de alimentación de 230 VAC, controles internos y externos de 230 VAC. Incluye una unidad de fuente de alimentación de 230 VAC/24 VDC. Cuadro de acero pintado 800 x 1200 x 400 (A x A x P), IP55, clasificación no ATEX para el propio cuadro. Todo el sistema es siempre no ATEX. 13 WiseDrive 2000 Con base en la lógica programable Siemens S7-315F. La lógica ha sido aprobada para la seguridad del uso hombremáquina, de acuerdo con la norma EN estándar. El ajuste de la mezcla combustible/aire de combustión se lleva a cabo basándose en las mediciones del flujo del combustible y del aire de combustión. La lógica puede ser vinculada con el sistema de automatización principal a través de un canal de Profibus. La interrupción en el funcionamiento del canal no interferirá con el funcionamiento del quemador. 6 circuitos de disparo binarios se han reservado para bloqueo externo. Tensión de alimentación 230 VAC, controles internos y externos de 24 VDC. Incluye una unidad de fuente de alimentación de 230 VAC/24 VDC. Cuadro de acero pintado 800 x 1000 x 300 (A x A x P), IP55, clasificación no ATEX para el propio cuadro. Todo el sistema puede ser ATEX o no ATEX. Incluye una alternativa de interfaz touchscreen que puede suministrarse como una opción. Además de estas automatizaciones de quemadores estándar, podemos adaptar automatizaciones para las varias necesidades del cliente y de la fábrica.

14 Unidades de bombeo Unidades de bombeo para combustibles líquidos Las unidades de bombeo incluyen funciones de filtrado, bombeo y precalentamiento de combustible, dependiendo de la necesidad. Para garantizar alta disponibilidad, la solución estándar se hace en dos líneas idénticas. Combustibles con alta viscosidad son calentados con vapor o agua para la temperatura de atomización ideal. Para el arranque en frío de la planta, las unidades de bombeo pueden equiparse con un intercambiador de calor eléctrico. La codificación abajo se refiere a las unidades de bombeo estándar. Además de ellos, la gama de productos incluye varios otros modelos y, cuando sea necesario, ofrecemos soluciones a medida para satisfacer diversas necesidades. X2000PK-abc 14 Combustible X K=petróleo liviano R=petróleo pesado Capacidad neta Cantidad de combustible para quemadores Para petróleo liviano (kg/h) Para petróleo pesado (kg/h) Unidad de bombeo PK a clasificación ATEX a=1 no ATEX a=2 ATEX, Zona 2, en conformidad con EN b Control de la presión b=1 control mecánico de la presión (relación de regulación 1:5) b=2 control de presión electro-neumático c Lateralidad c=1 de izquierda a derecha c=2 de derecha a izquierda

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16 ES6/3.00/ Oilon invierte más del 5% de su facturación en investigación y desarrollo de productos. Nuestro moderno centro de desarrollo de productos cumple con todos las normas europeas, posibilitando la combustión eficiente con combustibles líquidos y gaseosos. Es parte esencial de nuestra investigación y desarrollo de productos usar la Dinámica de fluidos computacional (CFD). El CFD permite un desarrollo más rápido de nuevos productos, y asegura factores decisivos en los proyectos más extensos (canales de aire de combustión, la posición del quemador, la temperatura del horno, etc.) También se lo utiliza para el fenómeno de la combustión, con el fin de desarrollar nuevas aplicaciones. Nuestra capacidad de producción permite la implementación de pedidos voluminosos en un corto periodo. Nuestros productos han sido ampliamente testeados en la fábrica (FAT), lo que garantiza la correcta puesta en marcha del sistema de quemadores en la planta. OILON ENERGY OY Metsä-Pietilänkatu 1 P.O. Box 5 FI Lahti, Finland Tel Fax info@oilon.com