EFICIENCIA DE LA COMBUSTI

1
EFICIENCIA DE LA COMBUSTIÓN
2
BALANCE TÉRMICO DEL GENERADOR DE VAPOR
CALOR ÚTIL (QU)
VAPOR
GASES
PCS
COMB
PIQ
GENERADOR DE VAPOR
COMB
CALOR DISPONIBLE QDISP
PIM
MEDIO
PME
PURGAS
PP


QDISP QU PCS PIQ PIM PME PP
3
CALOR ÚTIL QU ES LA CANTIDAD DE CALOR
INTRODUCIDO A LA CALDERA Y UTILIZADO PARA EL
CALENTAMIENTO DEL AGUA HASTA LA TEMPERATURA DE
EBULLICIÓN, SU EVAPORACIÓN Y EL
SOBRECALENTAMIENTO DEL VAPOR. SE EXPRESA EN
KCAL/KG. QU D.(HV - H1) DONDE D -
PRODUCCIÓN DE VAPOR, T/H. HV ENTALPÍA DEL
VAPOR A LA SALIDA, KCAL/KG. H1 - ENTALPÍA DEL
AGUA A LA ENTRADA DE LA CALDERA, KCAL/KG.
4
CALOR DISPONIBLE DE LA CALDERA QDISP. ES LA
CANTIDAD DE CALOR INTRODUCIDA AL HORNO CON EL
COMBUSTIBLE . QDISP MC.QVCI DONDE MC -
CONSUMO DE COMBUSTIBLE.
5
EFICIENCIA DE LA CALDERA h ES LA RELACIÓN ENTRE
LA CANTIDAD DE CALOR ÚTIL Y LA CANTIDAD DE CALOR
DISPONIBLE DE LA CALDERA. MÉTODO DIRECTO
h QU
D.(HV - H1) QDISP
MC.QVCI MÉTODO INDIRECTO h 100 - PCS - PIQ
- PIM - PME - PP
6
PÉRDIDAS POR CALOR SENSIBLE DE LOS GASES DE LA
COMBUSTIÓN (PCS) PCS
K. (TG -TA)
(CO2 CO) DONDE K - COEFICIENTE DE
HASSISTEIN QUE DEPENDE DEL TIPO DE COMBUSTIBLE.
PARA PETROLEOS COMBUSTIBLES MEDIOS VALE 0,58. TG
- TEMPERATURA DE LOS GASES A LA SALIDA. TA-
TEMPERATURA DEL AIRE AMBIENTE. CO2 - PORCIENTO
VOLUMÉTRICO DE CO2 EN LOS GASES (ORSAT). CO -
IDEM CO (FÓRMULA)

7
CÁLCULO DEL PORCIENTO VOLUMÉTRICO DE CO (). CO
(21 - B.CO2) - (CO2 O2) 0,6052
B DONDE O2 - PORCIENTO VOLUMÉTRICO DE O2
(ORSAT). B - CONSTANTE QUE DEPENDE DE LA
COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL COMBUSTIBLE. B 2,85
(H - 0,126 O 0,04 N) (C 0.375
S)
8
PERDIDAS POR INCOMBUSTIÓN QUÍMICA (PIQ) SON LAS
PÉRDIDAS POR LA PRESENCIA DE INQUEMADOS EN LOS
GASES DE LA COMBUSTIÓN. PIQ
60. CO
CO CO2
9
PÉRDIDAS POR INCOMBUSTIÓN MECÁNICA (PIQ) ESTA
ASOCIADA CON EL COMBUSTIBLE NO QUEMADO QUE SE
ESCAPA POR LA CHIMENEA. SE CALCULA SEGÚN EL
INDICE DE BACHARACH. SE BASA EN EL
ENNEGRECIMIENTO QUE PRODUCE UNA CORRIENTE DE
GASES DE LA COMBUSTIÓN, AL PASAR A TRAVÉS DE UN
FILTRO ESPECIAL.
10
PÉRDIDAS AL MEDIO EXTERIOR (PME) DEPENDE DE
LAS DIMENSIONES DE LA CALDERA, SU SUPERFICIE
EXTERIOR Y LA TEMPERATURA DEL MEDIO AMBIENTE.
PME A.(100/Dmax)0,5 DONDE DMAX - CAPACIDAD
NOMINAL DE LA CALDERA. A - FACTOR DE CAPACIDAD.
SE DETERMINA EN FUNCION DE LA PRODUCCIÓN DE LA
CALDERA.
11
FACTOR DE CAPACIDAD
PRODUCTIVIDAD FACTOR DE CAPACIDAD DE LA
CALDERA
100
1,00 75
1,28 50
1,82
12
PÉRDIDAS POR PURGAS (PP) ESTA ASOCIADA A LA
CANTIDAD DE ENERGÍA QUE ABSORVIÓ EL AGUA DENTRO
DE LA CALDERA Y QUE ES EXTRAIDA DEL SISTEMA POR
EFECTO DE LA PURGA. PP P. (HP - H1)
MC.QVCI DONDE P - FLUJO DE PURGAS HP -
ENTALPÍA DEL AGUA A LA PRESIÓN DEL DOMO.
13
PARÁMETROS QUE CARACTERIZAN EL TRABAJO DE
LOS HORNOS. 1.- CARGA TÉRMICA DEL VOLUMEN DEL
HORNO (qv) qv
Q MC. QVCI
VH VH 2.- CARGA TÉRMICA DE LA
PARRILLA (qa) qa
Q MC.QVCI
A A DONDE Q - CARGA TÉRMICA
DEL HORNO. VH - VOLUMEN DEL HORNO. A - ÁREA DE LA
PARRILLA. VALORES ÓPTIMOS qa 700 - 1400
KCAL/M2.H
qv (200 - 250).103 KCAL/M3H
14

• FACTORES QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO DE LA
  CALDERA
• 1.- CALIDAD DEL COMBUSTIBLE
• HUMEDAD E HIDRÓGENO.(GRAFICO)
• ASFALTENOS.
• AZUFRE Y VANADIO.
• RESIDUOS MINERALES (SALES DE SODIO).
• 2.- CALIDAD DE ATOMIZACIÓN.
• FRACCIONAMIENTO DE LAS GOTAS Y EL CARÁCTER DE SU
  DISTRIBUCION EN LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL
  CHORRO.
• VISCOSIDAD.
• FACTORES DE EXPLOTACIÓN Y TEMPERATURA DEL VAPOR
  DE ATOMIZACIÓN.

15
FACTORES QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO DE LA
CALDERA 3.- CARGA TÉRMICA DEL HORNO Y TIEMPO DE
PERMANENCIA DE LOS GASES EN EL HORNO. 4.-
EXCESO DE AIRE. (GRÁFICO) 5.- INFILTRACIONES DE
AIRE. 6.- DEPÓSITOS EN LAS SUPERFICIES DE
INTERCAMBIO DE CALOR.
16
PÉRDIDAS)

Pcs
Pim
Piq
(HUMEDAD)
17
PÉRDIDAS)

PtPcsPimPiq
Pcs
Pim
Piq
(EXCESO DE AIRE)