SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 22
Descargar para leer sin conexión
Potencia y Rendimiento
de la Caldera
Preparado por:
Pedro Abarca Bahamondes
Revisado por:
Walter Dümmer Oswald
POTENCIA Y RENDIMIENTO
DE LA CALDERA
1. POTENCIA DE UNA CALDERA 3
2. RENDIMIENTO DE UNA CALDERA 4
3. COMBUSTION 5
3.1. COMBUSTION DEL CARBONO 6
3.2. COMBUSTION DE OTROS ELEMENTOS 7
3.3 CONTROL DE UNA BUENA COMBUSTION 9
4. COMBUSTIBLE 16
5. QUEMADORES 17
5.1. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS 17
5.2. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS 18
POTENCIA DE UNA CALDERA1.
El tamaño de una caldera es determinado por su "superficie de
calefacción" que es aquella parte de la caldera que por un lado está
en contacto con el agua y por el otro con el fuego y gases calientes,
medida por el lado de los humos y se expresa en metros cuadrados.
3
En la producción de vapor tiene importancia la clase de combustible utilizado.
Es frecuente medir la potencia de una caldera, expresando el calor total
transmitido por la superficie de calefacción en kilocalorías por hora (Kcal/Hr.).
Muchas veces por costumbre se designa la potencia de una caldera en
caballos de fuerza, lo cual es erróneo, pues una caldera no tiene fuerza
motriz sino vapor, el que podría ser utilizado por una máquina que genere
fuerza motriz. Según sea la máquina producirá mayor o menor potencia
con la misma cantidad de vapor.
La potencia de una caldera se puede expresar en cantidad de vapor
generado en una hora.
Desde luego, esto dependerá de la superficie total de calefacción. A mayor
superficie de calefacción se tiene más vapor y, por lo tanto, mayor potencia.
La potencia se mide normalmente en kilogramo de vapor producido en una
hora por metro cuadrado de superficie de calefacción (KVH/m2). En la
potencia de las calderas tiene influencia su diseño, construcción, instalación
y manejo.
A modo de ejemplo podemos anotar los siguientes valores:
- Calderas con dos hogares interiores...........................
14 a 22 KVH/m2
- Calderas locomóvil o de locomotora............................
12 a 20 KVH/m2
- Caldera marina o escocesa..............................................
18 a 28 KVH/m2
- Caldera vertical........................................................................
10 a 14 KVH/m2
- Caldera acuotubular-parrilla plana ..............................
15 a 28 KVH/m2
- Caldera acuotubular-parrilla automática....................
25 a 40 KVH/m2
- Caldera acuotubular de gran potencia .......................
40 a 66 KVH/m2
- Caldera acuotubular de circulación forz..................
60 a 150 KVH/m2
4
a) Por combustión incompleta ...............................................9.80%
b) Por gases calientes de chimenea....................................14.00%
c) Por cenizas o escorias.......................................................2.85%
d) Por radiación y otras causas .............................................3.35%
e) Rendimiento de la caldera...............................................70.00%
CONDICIONES QUE INFLUYEN EN UN MEJOR RENDIMIENTO
1. Mejorando la combustión y sistema de quemar el combustible, su efecto
visible será menos hollín saliendo por la chimenea.
2. Procurando que los gases que van a la chimenea fluctúen entre los 200
a 300 ºC para no afectar el tiraje ni tener pérdidas exageradas por los
gases calientes.
3. Disminuyendo las pérdidas por radiación. Esto se logra aislando la
caldera y las cañerías conductoras de vapor o agua caliente con un buen
aislante térmico.
4. Utilizando economizadores y precalentadores de aire.
5. Mantener la caldera y los conductos de humo siempre limpios.
6. Haciendo buenos tratamientos al agua de alimentación para evitar
incrustaciones.
Se llama rendimiento al porcentaje de calor contenido en el combustible que
se traspasa al vapor generado por la caldera, al quemar dicho combustible.
También podría definirse el rendimiento diciendo que: "Es la relación entre
la energía (calor) contenida en el vapor y el calor contenido en el
combustible que se quema”.
En otras palabras:
Los factores que influyen en una caldera, considerando que un rendimiento
de un 70% es el que se logra generalmente en la práctica, serían los siguientes:
RENDIMIENTO DE UNA CALDERA2.
x 100
Calor contenido en
el combustible quemado
Calor contenido en el vapor
RENDIMIENTO =
5
COEFICIENTE DE EVAPORACION O VAPORIZACION
Es el vapor que se obtiene dividiendo la cantidad de kilos de vapor generados
en una hora por el peso en kilos del combustible consumido en esa misma
hora.
Esto nos indica el número de kilos de vapor que produce cada kilo de
combustible quemado.
Este factor es importante para conocer la cantidad de combustible y la
forma de trabajo o rendimiento de una planta generadora de vapor. O sea,
cuanto mayor sea el rendimiento de una caldera y mejor sea la calidad del
combustible y el sistema de combustión, mayor será la cantidad de vapor
generado por el combustible, es decir, mayor será su coeficiente de
evaporación.
Combustión es la reacción química mediante la cual las sustancias
combustibles reaccionan con el oxígeno, desarrollando luz y calor.
Sustancias combustibles son todas las que al combinarse con el oxígeno
del aire a ciertas temperaturas, se queman produciendo calor. A toda
sustancia que se pueda quemar se llama combustible.
Para que haya combustión, es necesario que exista un cuerpo que se
queme llamado combustible, el oxígeno del aire que recibe el nombre de
comburente y una fuente de calor que entregue la temperatura necesaria.
Si uno de estos elementos falta, no puede haber combustión. Ahora, si
están los tres elementos, la combustión puede ser mala o incompleta si:
- El combustible es inadecuado o de mala calidad.
- El aire es poco o insuficiente.
- La temperatura es baja.
Como el aire es el que da el oxígeno necesario para la combustión, siempre
debe mantenerse una adecuada relación aire-combustible para que la
combustión sea correcta o completa.
COMBUSTION3.
3.1. COMBUSTION DEL CARBONO
6
En general todos los combustibles están constituidos por: carbono (C),
hidrógeno (H2
), azufre (S), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), humedad y cenizas.
Los distintos combustibles tienen estos elementos pero en diferentes
proporciones, siendo el carbono el elemento fundamental, ya que mientras
mayor sea la proporción de carbono, el combustible al quemarse genera
mayor calor.
b) COMBUSTION INCOMPLETA: Si el oxígeno que se entrega a la
combustión es insuficiente, el combustible no se quema totalmente. En
este caso se forma monóxido de carbono (CO) y la cantidad de calor
que se aprovecha es mucho menor.
El monóxido de carbono no debe estar presente en la combustión.
Además de significar un daño a la salud, significa que la combustión no
es buena, lo que se manifiesta con gases oscuros en la chimenea.
La eliminación del monóxido de carbono en el proceso de combustión
es de vital importancia. Esto se logra agregando aire (secundario) para
convertir este CO en CO2, antes que salga por la chimenea.
_ combustible _ + Oxígeno O2 _ = _ productos de _ + _Calor
_ combustión
La combustión del carbono depende de la cantidad de oxígeno. Según
esto, la combustión puede ser completa o incompleta:
a) COMBUSTION COMPLETA: Si la cantidad de oxígeno es suficiente, la
combustión del carbono es completa y se obtiene anhídrido carbónico
(CO2). Se aprovecha en este caso la mayor cantidad de calor del
combustible.
El porcentaje mínimo de anhídrido carbónico que se recomienda es 12%,
siendo el ideal 14,5%.
7
a) La combustión del hidrógeno (H2) produce agua en estado de vapor que
sale con los gases y humos por la chimenea.
b) La combustión del azufre produce anhídrido sulfuroso. Si éste absorbe
oxígeno forma anhídrido sulfúrico, que con el agua o humedad de los
mismos gases de la combustión da origen a la formación de ácido
sulfúrico. Este ácido produce corrosión en las planchas y tubos. El azufre
se considera como una impureza perjudicial en los combustibles.
3.2. COMBUSTION DE OTROS ELEMENTOS
CICLON
c) El nitrógeno es un gas inerte que
no se quema, pero llega al hogar,
se calienta y arrastra ese calor
hacia el exterior por la chimenea.
d) El porcentaje máximo de oxígeno
que debe salir por la chimenea
debe ser de un 6%, siendo el ideal
un 2%.
e) La humedad, por ser agua, no se
quema y sólo se transforma en
vapor, que se pierde junto con el
calor que absorbe.
f) Las cenizas también son
sustancias incombustibles; luego
no se queman.
Figura 1
8
PRECIPITADOR
ELECTROSTATICO
(SISTEMA DE PLACA)
TRATAMIENTOQUIMICODEPRODUCTOSDECOMBUSTION
(DESULFURIZACIONYDESNITRIFICACION)
FLUE GAS TO STACK
WATER
GAS
COOLER
AMMOINIA
ADSORBER
DESORBER
COKE
PARTICLE
FILTER
COMBUSTION
CHAMBER
FUETOIL
ASH
FLUE GAS FROM BOILER
EXHAUST
AIR
SO2 RICH
GAS
ATMOSPHERIC AIR
SCREEN
MAKE-UP COKETO FURNACE
Figura 2
Figura 3
Hay varios factores que influyen para que una combustión se realice en
buena forma. Los principales son:
- La cantidad de aire.
- El tiro.
- La temperatura del hogar.
- El estado de la instalación.
- El tiempo necesario para asegurar una buena combustión.
a) CANTIDAD DE AIRE (AIRE TEORICO-AIRE PRACTICO)
Para quemar una cierta cantidad de combustible, se puede calcular por
fórmula el aire necesario (aire teórico). Sin embargo, para obtener una
buena combustión, no basta disponer del aire necesario para el
combustible. Es importante que cada partícula del combustible encuentre
la cantidad de oxígeno que necesita para quemarse. Para ello debe
existir una mezcla homogénea entre el aire y el combustible.
Nunca un combustible puede quemarse bien con el aire del cálculo
teórico; es necesario "un exceso de aire". El porcentaje de este exceso
de aire puede variar entre un 15% y un 40% dependiendo del tipo de
combustible y del tipo de hogar.
El exceso de aire no se ocupa en la combustión, pero es necesario para
asegurar el oxígeno que necesita el combustible, ya que la mezcla aire-
combustible no siempre se efectúa correctamente.
3.3. CONTROL DE UNA BUENA COMBUSTION
Para obtener el aire necesario para una combustión completa existen
dos medios:
- AIRE PRIMARIO: Que entra directamente con los combustibles líquidos
o gaseosos o por debajo de las parrillas, en el caso de combustibles
sólidos. Es el aire necesario para quemar completamente un
combustible.
- AIRE SECUNDARIO: Que es el aire adicional o en exceso que se
agrega al hogar para lograr una buena combustión.
En las calderas que queman combustibles sólidos, este aire se introduce
sobre el lecho del combustible a través de la puerta del hogar o de las
aberturas que éste tiene.
9
10
En calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, este aire
entra por una puerta regulable bajo el quemador.
CONTROL DE LA RAZON AIRE-COMBUSTIBLE
VALVULA DE CONTROL
DELAIRE 5D
MIN
3D
MIN
DISTRIBUIDOR
DE AIRE
QUEMADOR
DE PETROLEO
MEDIDOR
DE PETROLEO
VALVULA DE CIERRE
DE PETROLEO, FILTROS,
REGULADORES DE PRESION
REGULADOR RAZON
AIRE - COMBUSTIBLE
LINEA DE IMPULSO
DE AIRE
AIRE
CONTROLDELAIRE DE LACOMBUSTION
P
CALENTADOR
AIRE
P
DAMPER
MANUAL
VENTILADOR
TIRO FORZADO
DAMPER
AUTOMATICO
POSICIONADOR
NEUMATICO
CONTROL FLUJO
DE AIRE
PRESION
DEL VAPOR
VENTILADOR
TIRO INDUCIDO
GASES DE
SALIDA
HOGAR
Figura 4
Figura 5
11
La combustión requiere tanto aire primario como secundario. Lo importante
es que ambos entren en la debida proporción.
SISTEMA DE COMBUSTION EXCESO DE AIRE (%)
- Carbón parrilla fija, manual 45 - 50
- Carbón, parrilla móvil, esparcimiento. 30 - 45
- Carbón pulverizado. 15 - 20
- Madera, 40% humedad, pila 35 - 40
- Petróleo, atomizado mecánico y con aire. 15 - 18
- Gas 10 - 12
En general, un déficit de aire o un exceso bajo recomendado conducen a
una combustión incompleta, con el consiguiente desaprovechamiento de
la energía del combustible. Si el exceso es muy alto, el aire enfría el fuego,
perdiéndose gran parte del calor del combustible en los gases que salen
por la chimenea.
b) EL TIRO
Se llama tiro a la diferencia de presión que existe entre los gases del
hogar y el aire ambiente, lo que permite el paso necesario de aire para
la combustión.
El tiro puede ser:
- Natural.
- Compensado.
- Artificial.
TIRO NATURAL: Por este medio se obtiene el aire para la combustión
y es proporcionado por la chimenea, que al mismo tiempo tiene por
objeto lanzar los gases productos de la combustión, a una altura suficiente
para evitar perjuicios o molestias al vecindario (gases y no humos).
La acción de la chimenea está basada en la diferencia de temperaturas
entre los gases calientes y el aire ambiente. A medida que los gases se
calientan en el fogón de la caldera, se hacen más livianos al disminuir
su densidad y toman un movimiento ascensional; suben por la chimenea
y provocan cierta aspiración de aire que da origen a una corriente que
12
El tiraje aumenta en relación a la altura de la chimenea; también influye
la diferencia de temperatura entre los gases de la combustión y el aire
ambiente; a mayor diferencia de temperatura mayor será la velocidad
y fuerza de la corriente de aire.
TIRO ARTIFICIAL: Algunas veces es necesario suplementar el tiraje
natural con uno artificialmente provocado. Esto se consigue utilizando
un ventilador u otro medio cualquiera, incluso vapor. Con tiraje artificial
se tiene la posibilidad de variar la cantidad de aire que llega al hogar
dentro de amplios límites.
El tiraje artificial se usa de preferencia:
- Cuando se queman determinados combustibles sólidos.
- Cuando hay grandes oscilaciones de carga.
- En calderas de tres o más pasos.
- El tiro artificial puede ser forzado o inducido.
En el tiraje artificial forzado, obligan al aire a ingresar dentro de la caldera,
manteniendo una sobrepresión en el hogar, utilizando ventiladores o
inyectores de vapor.
En el tiro artificial inducido, un ventilador se ubica a la salida de la caldera
succionando los gases desde el interior, impulsándolos hacia la chimenea.
Tiende a producir depresiones en el hogar.
desde la sala de calderas, atraviesa el cenicero y toda la instalación,
suministrando a los fuegos el aire de combustión necesario. Los gases
que salen por la chimenea deben tener una temperatura no menor de
180 ºC, a fin de poder conservar la velocidad necesaria para mantener
la aspiración de aire nuevo. Este fenómeno recibe el nombre de tiro o
tiraje.
13
VENTAJAS DEL TIRO ARTIFICIAL SOBRE EL NATURAL
- Es independiente de las condiciones atmosféricas.
- Se adapta más fácilmente a las variaciones de carga.
- Permite quemar carbones de menor calidad, carbones pequeños y capas
gruesas de carbón.
Con el tiro artificial se puede variar, dentro de límites amplios, la cantidad
de aire que llega al hogar; esto permite hacer trabajar a las calderas con
sobrecargas mucho mayores que con tiro natural.
- SE ENSUCIA MUCHO.
- PROBLEMAS DE
CALENTAMIENTO (GASES
CALIENTES).
- NO REQUIERE HOGARES
HERMETICOS
- SE USA EN CALDERAS DE
COMBUSTIBLES SOLIDOS.
- PRODUCE SOBREPRESION
EN EL HOGAR (HOGAR
HERMETICO).
- NO SE ENSUCIA.
- TRABAJA CON AIRE FRIO.
- SE USA EN CALDERAS DE
COMBUSTIBLES LIQUIDOS.
MEJOR OPERACION SI:
- T 0
GASES AUMENTA.
- T 0
EXTERIOR DISMINUYE.
- ALTURA AUMENTA.
- DIAMETRO AUMENTA.
- BUENA AISLACION.
CHIMENEATIPO TIRO FORZADO
ESQUEMAPRESIONESCARACTERISTICAS
TIRO INDUCIDO TIRO COMPENSADO
SE USA EN CALDERAS
PEQUEÑAS A MEDIANAS.
EL TIRAJE SE CONTROLA
POR REGULADORES DE
TIRO (DAMPERS).
- SISTEMA IDEAL.
- BUENA REGULACION DE
PRESIONES.
- ALTURA DE CHIMENEA
NECESARIA PARA
DIFUNDIR GASES SIN
MOLESTIAS.
- SE UTILIZA EN GRANDES
CALDERAS.
CARACTERISTICASDELOSSISTEMASDEEVACUACIONDEGASES
Figura 6
14
c) TEMPERATURA DEL HOGAR
Según sea el tipo de combustible, necesitará mayor o menor temperatura
para que se queme.
Interesa conocer básicamente dos tipos de temperatura:
- TEMPERATURA O PUNTO DE INFLAMACION: es la temperatura a
la cual un combustible empieza a desprender vapores inflamables.
- TEMPERATURA O PUNTO DE IGNICION: es la temperatura a la cual
se inicia la combustión.
En el hogar, la combustión sólo se produce cuando se alcanza la
temperatura de ignición.
Con el objeto de lograr altas temperaturas en los hogares, éstos se
revisten con ladrillos y materiales refractarios. Estos elementos soportan
altas temperaturas y permiten mantener temperaturas elevadas dentro
del hogar.
d) ESTADO DE LA INSTALACION
El estado de la instalación es importante para una buena combustión.
Cada puerta que tenga el hogar, sea de carga de combustible, de entradas
de aire primario o secundario, etc., deben mantenerse en buenas
condiciones mecánicas y de funcionamiento. Deben permitir abrirse y
cerrarse con facilidad, deben ajustarse bien, impidiendo que el aire se
filtre sin control sobre el proceso de combustión. Es importante también
la ubicación correcta del quemador.
Deben repararse las grietas o partiduras que hayan en la estructura de
ladrillos o albañilería para evitar entradas indebidas de aire.
Todo operador debe asegurarse que la instalación a su cargo esté en
buenas condiciones de trabajo. Si se observan algunas fallas que impidan
la buena marcha del equipo, deben tomarse las medidas necesarias
para repararlas.
e) ASPECTOS GENERALES
La chimenea debe contar con un regulador de tiro que tiene que ser
accionado por el operador en el momento oportuno para dosificar el aire
de acuerdo a las necesidades.
15
Para controlar que la combustión sea correcta, la instalación debe contar
con instrumentos que indiquen la proporción de los gases que salen al
exterior y su temperatura. Esto permite al operador regular la combustión
de acuerdo a lo que le indiquen estos instrumentos.
Si alguna instalación no cuenta con estos instrumentos, el operador
debe recurrir a sus conocimientos y experiencias para controlar
eficazmente la combustión.
Una forma práctica de hacerlo es observando el extremo de la chimenea,
sin abandonar su puesto de trabajo. Se recomienda abrir una claraboya
o colocar un espejo que permita ver el extremo superior de la chimenea.
Si no existe forma de observar la chimenea, la combustión puede
controlarse observando el color de la llama y de los gases en el hogar.
Una buena combustión debe eliminar a la atmósfera sólo gases calientes
incoloros, sin que se aprecien humos visibles.
Cuando se trabaja con un exceso de aire, no se ven humos por la
chimenea pero, después de cierto tiempo, la combustión puede
descontrolarse al bajar la temperatura del hogar por el aire en exceso.
Como se sabe, la combustión es una reacción y, por lo tanto, requiere
de tiempo para que se efectúe en buena forma. Por esta razón, el
encendido debe ser lento y a medida que se va calentado el hogar se
puede aumentar paulatinamente el combustible y el aire hasta llegar a
un momento en que es posible obtener y mantener un régimen normal
de trabajo, sin ningún descontrol.
Las personas a cargo de calderas, que deben dar un servicio a una hora
determinada, tendrán que iniciar el encendido con la anticipación
necesaria, para no verse obligadas a apurar los fuegos en perjuicio de
una buena combustión.
Toda combustión en que se observen humos oscuros visibles es una
mala combustión. Puede deberse a falta de aire, exceso de combustible
o baja temperatura en el hogar.
16
Existen muchas sustancias combustibles, tanto no renovables como
renovables, pero no todas pueden usarse en procesos con fines prácticos
o para utilizarse en calderas. En general, los combustibles se dividen según
su estado físico en sólidos, líquidos y gaseosos y, asimismo, éstos pueden
ser naturales o artificiales.
Como se dijo anteriormente, en general, todos los combustibles están
constituidos por los mismos elementos, variando sus proporciones. Para
ser clasificados según su rendimiento, es decir la cantidad de calor que
generan al quemarse cierta cantidad de combustible, se utiliza un valor
llamado "PODER CALORIFICO". Es la cantidad de calor que se obtiene
al quemar un kilogramo de combustible.
Cuando se trata de combustibles sólidos se expresa en Kcal/Kg. Cuando
se trata de combustibles líquidos Kcal/M3, o Kcal/Ltrs. y para los combustibles
gaseosos se expresa en Kcal/m3.
En el cuadro siguiente se expresa el poder calorífico de algunos de los
combustibles más usados:
COMBUSTIBLE SOLIDO PODER CALORIFICO
Carbón de piedra 6.500 a 7.100 Kcal/Kg.
Carboncillo 6.000 a 6.500 Kcal/Kg.
Carbón coke 6.000 a 6.600 Kcal/Kg.
Leña 3.000 a 3.700 Kcal/Kg.
Basuras o desperdicios domésticos 1.800 a 2.200 Kcal/Kg.
COMBUSTIBLES LIQUIDOS
Petróleo diesel o Fuel Oil 8.500 a 10.500 Kcal/Ltrs
Kerosene 10.000 a 11.000 Kcal/Ltrs
Alquitrán combustible 9.000 a 10.000 Kcal/Ltrs
COMBUSTIBLES GASEOSOS
Gas licuado (de petróleo) 11.500 a 12.000 Kcal/m3
Gas de alumbrado (de carbón) 10.000 a 11.000 Kcal/m3
COMBUSTIBLE4.
17
Los combustibles líquidos deben ser vaporizados antes de ser quemados.
Algunos quemadores de baja capacidad (hasta 25 Kg de combustible/Hr.),
denominados quemadores de vaporización, realizan esta acción en una
sola etapa mediante calentamiento.
Sin embargo, todos los quemadores industriales de alta capacidad realizan
la vaporización en dos etapas: atomización o separación de líquido en
finas partículas y vaporización mediante calentamiento directo de las
partículas.
Según el mecanismo o medio de atomización utilizado, los quemadores se
clasifican en:
- Quemadores de atomización con aire a baja presión.
- Quemadores de atomización con aire o vapor a alta presión.
- Quemadores de atomización mecánica.
- Quemadores centrífugos o de copa rotatoria.
QUEMADORES5.
5.1. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS
ATOMIZACION MECANICA
30 0
90 0
COMBUSTIBLE
30 0
90 0
CONRETORNO
FLUJODIRECTO
RETORNO COMBUSTIBLE
CONVENTILADORINCORPORADO
DEFLECTORES
ELECTRODOS
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
TUBO DE AIRE
MOTOR
Figura 7
18
ATOMIZACION CENTRIFUGA (COPA ROTATORIA)
COMBUSTIBLE
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
AIRE
MOTOR
Figura 8
Son los que presentan menos dificultad en el proceso de combustión. Las
partículas de gas que se mezclan íntimamente con el aire permiten una
buena combustión con una mínima cantidad de aire.
Se clasifican según la zona donde se mezclan el aire y el combustible:
- Quemadores de premezcla: Mezclado antes del quemador
- Quemadores cerrados: Mezclado en el quemador.
- Quemadores abiertos: Mezclado mixto.
Sus capacidades cubren un rango muy amplio. Desde fracciones de
kilogramos por hora (domésticos), hasta unos 1.500 Kg/Hr. (industriales y
calderas grandes)
5.2. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS
19
Figura 9
CERRADOS CON TOBERA MEZCLADORA
COMBUSTIBLE
AIRE
TUBOS
CONCENTRICOS
COMBUSTIBLE
AIRE
MULTIORIFICIO
AIRE
COMBUSTIBLE
MEZCLA
AJUSTABLE
Figura 11
CERRADOS DE PRE-MEZCLA
MEZCLA
TOBERA DE
UN SOLO ORIFICIO
QUEMADOR
MULTIORIFICIO
MEZCLA
Figura 10
MEZCLA
QUEMADOR LINEAL
MULTIORIFICIOTOBERA
MULTIORIFICIO
MEZCLAMEZCLA
TOBERA DE
UN SOLO ORIFICIO
ABIERTOS (OPEN FIRING)
20
QUEMADORES DE COMBUSTIBLES SOLIDOS
AIRE
SECUNDARIO
TOBERA
CARBON
MOVABLE
PLATE
ENCENDEDOR
ENTRADA
CARBON
DETECTOR
DE LLAMA
QUEMADOR CICLONICO
AIRE
SECUNDARIO
AIRE
CENIZAS
AIRE
TERCIARIO
REFRACTARIO
CARBON Y AIRE
PRIMARIO
PETROLEO
GAS
A LA CALDERA
Figura 12
Figura 13
Caldera de alta eficiencia

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Calculo trampas de vapor
Calculo trampas de vaporCalculo trampas de vapor
Calculo trampas de vaporcapitu91
 
0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt
0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt
0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.pptJuanFranciscoCHavezV
 
Termodinamica ejercicios ciclo rankine
Termodinamica ejercicios ciclo rankineTermodinamica ejercicios ciclo rankine
Termodinamica ejercicios ciclo rankinejosecabal
 
Calderas de vapor pirotubulares y acuotubulares
Calderas de vapor pirotubulares y acuotubularesCalderas de vapor pirotubulares y acuotubulares
Calderas de vapor pirotubulares y acuotubularesLeo Aguero
 
01 poder calorifico
01 poder calorifico01 poder calorifico
01 poder calorificoalfredo2306
 
Calculo instalaciones glp
Calculo instalaciones glpCalculo instalaciones glp
Calculo instalaciones glpjomiraq
 
Turbinas de gas_expocision
Turbinas de gas_expocisionTurbinas de gas_expocision
Turbinas de gas_expocisionJuan Hidalgo
 
Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)
Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)
Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)Juliocesar Mendoza Gutierrez
 
Coal Oxidation And Losses
Coal Oxidation And LossesCoal Oxidation And Losses
Coal Oxidation And LossesHashim Khan
 
Libro calderas
Libro calderasLibro calderas
Libro calderaspercyruizr
 
Eficiencia para hornos
Eficiencia para hornosEficiencia para hornos
Eficiencia para hornosNahir Antezana
 
Formacion de-la-mezcla-en-gasolina
Formacion de-la-mezcla-en-gasolinaFormacion de-la-mezcla-en-gasolina
Formacion de-la-mezcla-en-gasolinajhonnytalledo
 

La actualidad más candente (20)

Calculo trampas de vapor
Calculo trampas de vaporCalculo trampas de vapor
Calculo trampas de vapor
 
0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt
0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt
0 GENERALIDADES SOBRE EL GAS NATURAL FENOSA OK.ppt
 
Termodinamica ejercicios ciclo rankine
Termodinamica ejercicios ciclo rankineTermodinamica ejercicios ciclo rankine
Termodinamica ejercicios ciclo rankine
 
03 turbina a-gas
03 turbina a-gas03 turbina a-gas
03 turbina a-gas
 
Calderas de vapor pirotubulares y acuotubulares
Calderas de vapor pirotubulares y acuotubularesCalderas de vapor pirotubulares y acuotubulares
Calderas de vapor pirotubulares y acuotubulares
 
01 poder calorifico
01 poder calorifico01 poder calorifico
01 poder calorifico
 
Calculo instalaciones glp
Calculo instalaciones glpCalculo instalaciones glp
Calculo instalaciones glp
 
Turbinas de gas_expocision
Turbinas de gas_expocisionTurbinas de gas_expocision
Turbinas de gas_expocision
 
Poder calorífico 3
Poder calorífico 3Poder calorífico 3
Poder calorífico 3
 
Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)
Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)
Manual de servicio_para_instaladores_de_glp_(rego)
 
Coal Oxidation And Losses
Coal Oxidation And LossesCoal Oxidation And Losses
Coal Oxidation And Losses
 
eficiencia en calderas
 eficiencia en calderas eficiencia en calderas
eficiencia en calderas
 
250377343 ciclo-brayton
250377343 ciclo-brayton250377343 ciclo-brayton
250377343 ciclo-brayton
 
Turbinas a vapor
Turbinas a vaporTurbinas a vapor
Turbinas a vapor
 
Libro calderas
Libro calderasLibro calderas
Libro calderas
 
Eficiencia para hornos
Eficiencia para hornosEficiencia para hornos
Eficiencia para hornos
 
Formacion de-la-mezcla-en-gasolina
Formacion de-la-mezcla-en-gasolinaFormacion de-la-mezcla-en-gasolina
Formacion de-la-mezcla-en-gasolina
 
Turbinas de gas(2011)
Turbinas de gas(2011)Turbinas de gas(2011)
Turbinas de gas(2011)
 
Combustion caldera
Combustion  calderaCombustion  caldera
Combustion caldera
 
G.05
G.05G.05
G.05
 

Similar a Caldera de alta eficiencia

Tema 4 potencia rendimiento
Tema 4 potencia rendimientoTema 4 potencia rendimiento
Tema 4 potencia rendimientoPrever Unap
 
Guia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustibleGuia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustibleguest8418036
 
Presentación1.pptx GP TEMA 1.pptx
Presentación1.pptx GP TEMA 1.pptxPresentación1.pptx GP TEMA 1.pptx
Presentación1.pptx GP TEMA 1.pptxjosedavidmagrinilugo
 
Perdidas de Combustión y eficiencia.pptx
Perdidas de Combustión y eficiencia.pptxPerdidas de Combustión y eficiencia.pptx
Perdidas de Combustión y eficiencia.pptxJazminCastillo49
 
Guia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustibleGuia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustibleUNEFM
 
282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf
282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf
282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdfAndrickVilla
 
496 presentacion fuentes_fijas_calderas
496 presentacion fuentes_fijas_calderas496 presentacion fuentes_fijas_calderas
496 presentacion fuentes_fijas_calderasHugo Gutierrez Perdomo
 
GENERADORES DE VAPOR.pptx
GENERADORES DE VAPOR.pptxGENERADORES DE VAPOR.pptx
GENERADORES DE VAPOR.pptxdomingoosorio1
 
Diseno de calderas_industriales_indice_i
Diseno de calderas_industriales_indice_iDiseno de calderas_industriales_indice_i
Diseno de calderas_industriales_indice_iOswaldoReyGuerraYane
 

Similar a Caldera de alta eficiencia (20)

Tema 4 potencia rendimiento
Tema 4 potencia rendimientoTema 4 potencia rendimiento
Tema 4 potencia rendimiento
 
Potencia y rendimiento de la caldera
Potencia y rendimiento de la calderaPotencia y rendimiento de la caldera
Potencia y rendimiento de la caldera
 
3 combustion
3 combustion3 combustion
3 combustion
 
Combustion caldero fff2222
Combustion caldero fff2222Combustion caldero fff2222
Combustion caldero fff2222
 
10-Combustion conceptos.pdf
10-Combustion conceptos.pdf10-Combustion conceptos.pdf
10-Combustion conceptos.pdf
 
Guia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustibleGuia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustible
 
Presentación1.pptx GP TEMA 1.pptx
Presentación1.pptx GP TEMA 1.pptxPresentación1.pptx GP TEMA 1.pptx
Presentación1.pptx GP TEMA 1.pptx
 
Calderas interesante
Calderas interesanteCalderas interesante
Calderas interesante
 
Perdidas de Combustión y eficiencia.pptx
Perdidas de Combustión y eficiencia.pptxPerdidas de Combustión y eficiencia.pptx
Perdidas de Combustión y eficiencia.pptx
 
Guia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustibleGuia nueva de combustion y combustible
Guia nueva de combustion y combustible
 
Ponencias id54
Ponencias id54Ponencias id54
Ponencias id54
 
Poder_calorifico.pptx
Poder_calorifico.pptxPoder_calorifico.pptx
Poder_calorifico.pptx
 
01-poder_calorifico.pptx
01-poder_calorifico.pptx01-poder_calorifico.pptx
01-poder_calorifico.pptx
 
ahorro de energia en Calderas.pdf
ahorro de energia en Calderas.pdfahorro de energia en Calderas.pdf
ahorro de energia en Calderas.pdf
 
282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf
282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf
282923722-Teoria-de-La-Combustion.pdf
 
Combustion
CombustionCombustion
Combustion
 
496 presentacion fuentes_fijas_calderas
496 presentacion fuentes_fijas_calderas496 presentacion fuentes_fijas_calderas
496 presentacion fuentes_fijas_calderas
 
GENERADORES DE VAPOR.pptx
GENERADORES DE VAPOR.pptxGENERADORES DE VAPOR.pptx
GENERADORES DE VAPOR.pptx
 
Relaciones fundamentales (1)
Relaciones fundamentales (1)Relaciones fundamentales (1)
Relaciones fundamentales (1)
 
Diseno de calderas_industriales_indice_i
Diseno de calderas_industriales_indice_iDiseno de calderas_industriales_indice_i
Diseno de calderas_industriales_indice_i
 

Último

TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfAntonioGonzalezIzqui
 
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicacionesPropositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones025ca20
 
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPSEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPJosLuisFrancoCaldern
 
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptxJhordanGonzalo
 
produccion de cerdos. 2024 abril 20..pptx
produccion de cerdos. 2024 abril 20..pptxproduccion de cerdos. 2024 abril 20..pptx
produccion de cerdos. 2024 abril 20..pptxEtse9
 
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes GranadaEdificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes GranadaANDECE
 
CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdf
CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdfCENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdf
CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdfpaola110264
 
Fe_C_Tratamientos termicos_uap _3_.ppt
Fe_C_Tratamientos termicos_uap   _3_.pptFe_C_Tratamientos termicos_uap   _3_.ppt
Fe_C_Tratamientos termicos_uap _3_.pptVitobailon
 
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxFlujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxEduardoSnchezHernnde5
 
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRCEdificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRCANDECE
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaXjoseantonio01jossed
 
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESAIPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESAJAMESDIAZ55
 
Uso y Manejo de Extintores Lucha contra incendios
Uso y Manejo de Extintores Lucha contra incendiosUso y Manejo de Extintores Lucha contra incendios
Uso y Manejo de Extintores Lucha contra incendioseduardochavezg1
 
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciaPRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciazacariasd49
 
Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.
Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.
Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.ALEJANDROLEONGALICIA
 
Manual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdf
Manual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdfManual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdf
Manual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdfSandXmovex
 
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfCONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfErikNivor
 
Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023
Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023
Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023ANDECE
 
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERUSesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERUMarcosAlvarezSalinas
 
LEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdf
LEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdfLEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdf
LEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdfAdelaHerrera9
 

Último (20)

TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
 
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicacionesPropositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones
 
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIPSEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
SEGURIDAD EN CONSTRUCCION PPT PARA EL CIP
 
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
3039_ftg_01Entregable 003_Matematica.pptx
 
produccion de cerdos. 2024 abril 20..pptx
produccion de cerdos. 2024 abril 20..pptxproduccion de cerdos. 2024 abril 20..pptx
produccion de cerdos. 2024 abril 20..pptx
 
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes GranadaEdificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
 
CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdf
CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdfCENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdf
CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA DE AREAS PLANAS.pdf
 
Fe_C_Tratamientos termicos_uap _3_.ppt
Fe_C_Tratamientos termicos_uap   _3_.pptFe_C_Tratamientos termicos_uap   _3_.ppt
Fe_C_Tratamientos termicos_uap _3_.ppt
 
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxFlujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
 
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRCEdificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
Edificio residencial Becrux en Madrid. Fachada de GRC
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
 
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESAIPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
IPERC Y ATS - SEGURIDAD INDUSTRIAL PARA TODA EMPRESA
 
Uso y Manejo de Extintores Lucha contra incendios
Uso y Manejo de Extintores Lucha contra incendiosUso y Manejo de Extintores Lucha contra incendios
Uso y Manejo de Extintores Lucha contra incendios
 
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciaPRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
 
Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.
Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.
Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.
 
Manual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdf
Manual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdfManual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdf
Manual de Usuario Estacion total Sokkia SERIE SET10K.pdf
 
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfCONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
 
Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023
Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023
Centro Integral del Transporte de Metro de Madrid (CIT). Premio COAM 2023
 
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERUSesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
Sesion 02 Patentes REGISTRO EN INDECOPI PERU
 
LEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdf
LEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdfLEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdf
LEYES DE EXPONENTES SEMANA 1 CESAR VALLEJO.pdf
 

Caldera de alta eficiencia

  • 1.
  • 2. Potencia y Rendimiento de la Caldera Preparado por: Pedro Abarca Bahamondes Revisado por: Walter Dümmer Oswald
  • 3. POTENCIA Y RENDIMIENTO DE LA CALDERA 1. POTENCIA DE UNA CALDERA 3 2. RENDIMIENTO DE UNA CALDERA 4 3. COMBUSTION 5 3.1. COMBUSTION DEL CARBONO 6 3.2. COMBUSTION DE OTROS ELEMENTOS 7 3.3 CONTROL DE UNA BUENA COMBUSTION 9 4. COMBUSTIBLE 16 5. QUEMADORES 17 5.1. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS 17 5.2. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS 18
  • 4. POTENCIA DE UNA CALDERA1. El tamaño de una caldera es determinado por su "superficie de calefacción" que es aquella parte de la caldera que por un lado está en contacto con el agua y por el otro con el fuego y gases calientes, medida por el lado de los humos y se expresa en metros cuadrados. 3 En la producción de vapor tiene importancia la clase de combustible utilizado. Es frecuente medir la potencia de una caldera, expresando el calor total transmitido por la superficie de calefacción en kilocalorías por hora (Kcal/Hr.). Muchas veces por costumbre se designa la potencia de una caldera en caballos de fuerza, lo cual es erróneo, pues una caldera no tiene fuerza motriz sino vapor, el que podría ser utilizado por una máquina que genere fuerza motriz. Según sea la máquina producirá mayor o menor potencia con la misma cantidad de vapor. La potencia de una caldera se puede expresar en cantidad de vapor generado en una hora. Desde luego, esto dependerá de la superficie total de calefacción. A mayor superficie de calefacción se tiene más vapor y, por lo tanto, mayor potencia. La potencia se mide normalmente en kilogramo de vapor producido en una hora por metro cuadrado de superficie de calefacción (KVH/m2). En la potencia de las calderas tiene influencia su diseño, construcción, instalación y manejo. A modo de ejemplo podemos anotar los siguientes valores: - Calderas con dos hogares interiores........................... 14 a 22 KVH/m2 - Calderas locomóvil o de locomotora............................ 12 a 20 KVH/m2 - Caldera marina o escocesa.............................................. 18 a 28 KVH/m2 - Caldera vertical........................................................................ 10 a 14 KVH/m2 - Caldera acuotubular-parrilla plana .............................. 15 a 28 KVH/m2 - Caldera acuotubular-parrilla automática.................... 25 a 40 KVH/m2 - Caldera acuotubular de gran potencia ....................... 40 a 66 KVH/m2 - Caldera acuotubular de circulación forz.................. 60 a 150 KVH/m2
  • 5. 4 a) Por combustión incompleta ...............................................9.80% b) Por gases calientes de chimenea....................................14.00% c) Por cenizas o escorias.......................................................2.85% d) Por radiación y otras causas .............................................3.35% e) Rendimiento de la caldera...............................................70.00% CONDICIONES QUE INFLUYEN EN UN MEJOR RENDIMIENTO 1. Mejorando la combustión y sistema de quemar el combustible, su efecto visible será menos hollín saliendo por la chimenea. 2. Procurando que los gases que van a la chimenea fluctúen entre los 200 a 300 ºC para no afectar el tiraje ni tener pérdidas exageradas por los gases calientes. 3. Disminuyendo las pérdidas por radiación. Esto se logra aislando la caldera y las cañerías conductoras de vapor o agua caliente con un buen aislante térmico. 4. Utilizando economizadores y precalentadores de aire. 5. Mantener la caldera y los conductos de humo siempre limpios. 6. Haciendo buenos tratamientos al agua de alimentación para evitar incrustaciones. Se llama rendimiento al porcentaje de calor contenido en el combustible que se traspasa al vapor generado por la caldera, al quemar dicho combustible. También podría definirse el rendimiento diciendo que: "Es la relación entre la energía (calor) contenida en el vapor y el calor contenido en el combustible que se quema”. En otras palabras: Los factores que influyen en una caldera, considerando que un rendimiento de un 70% es el que se logra generalmente en la práctica, serían los siguientes: RENDIMIENTO DE UNA CALDERA2. x 100 Calor contenido en el combustible quemado Calor contenido en el vapor RENDIMIENTO =
  • 6. 5 COEFICIENTE DE EVAPORACION O VAPORIZACION Es el vapor que se obtiene dividiendo la cantidad de kilos de vapor generados en una hora por el peso en kilos del combustible consumido en esa misma hora. Esto nos indica el número de kilos de vapor que produce cada kilo de combustible quemado. Este factor es importante para conocer la cantidad de combustible y la forma de trabajo o rendimiento de una planta generadora de vapor. O sea, cuanto mayor sea el rendimiento de una caldera y mejor sea la calidad del combustible y el sistema de combustión, mayor será la cantidad de vapor generado por el combustible, es decir, mayor será su coeficiente de evaporación. Combustión es la reacción química mediante la cual las sustancias combustibles reaccionan con el oxígeno, desarrollando luz y calor. Sustancias combustibles son todas las que al combinarse con el oxígeno del aire a ciertas temperaturas, se queman produciendo calor. A toda sustancia que se pueda quemar se llama combustible. Para que haya combustión, es necesario que exista un cuerpo que se queme llamado combustible, el oxígeno del aire que recibe el nombre de comburente y una fuente de calor que entregue la temperatura necesaria. Si uno de estos elementos falta, no puede haber combustión. Ahora, si están los tres elementos, la combustión puede ser mala o incompleta si: - El combustible es inadecuado o de mala calidad. - El aire es poco o insuficiente. - La temperatura es baja. Como el aire es el que da el oxígeno necesario para la combustión, siempre debe mantenerse una adecuada relación aire-combustible para que la combustión sea correcta o completa. COMBUSTION3.
  • 7. 3.1. COMBUSTION DEL CARBONO 6 En general todos los combustibles están constituidos por: carbono (C), hidrógeno (H2 ), azufre (S), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), humedad y cenizas. Los distintos combustibles tienen estos elementos pero en diferentes proporciones, siendo el carbono el elemento fundamental, ya que mientras mayor sea la proporción de carbono, el combustible al quemarse genera mayor calor. b) COMBUSTION INCOMPLETA: Si el oxígeno que se entrega a la combustión es insuficiente, el combustible no se quema totalmente. En este caso se forma monóxido de carbono (CO) y la cantidad de calor que se aprovecha es mucho menor. El monóxido de carbono no debe estar presente en la combustión. Además de significar un daño a la salud, significa que la combustión no es buena, lo que se manifiesta con gases oscuros en la chimenea. La eliminación del monóxido de carbono en el proceso de combustión es de vital importancia. Esto se logra agregando aire (secundario) para convertir este CO en CO2, antes que salga por la chimenea. _ combustible _ + Oxígeno O2 _ = _ productos de _ + _Calor _ combustión La combustión del carbono depende de la cantidad de oxígeno. Según esto, la combustión puede ser completa o incompleta: a) COMBUSTION COMPLETA: Si la cantidad de oxígeno es suficiente, la combustión del carbono es completa y se obtiene anhídrido carbónico (CO2). Se aprovecha en este caso la mayor cantidad de calor del combustible. El porcentaje mínimo de anhídrido carbónico que se recomienda es 12%, siendo el ideal 14,5%.
  • 8. 7 a) La combustión del hidrógeno (H2) produce agua en estado de vapor que sale con los gases y humos por la chimenea. b) La combustión del azufre produce anhídrido sulfuroso. Si éste absorbe oxígeno forma anhídrido sulfúrico, que con el agua o humedad de los mismos gases de la combustión da origen a la formación de ácido sulfúrico. Este ácido produce corrosión en las planchas y tubos. El azufre se considera como una impureza perjudicial en los combustibles. 3.2. COMBUSTION DE OTROS ELEMENTOS CICLON c) El nitrógeno es un gas inerte que no se quema, pero llega al hogar, se calienta y arrastra ese calor hacia el exterior por la chimenea. d) El porcentaje máximo de oxígeno que debe salir por la chimenea debe ser de un 6%, siendo el ideal un 2%. e) La humedad, por ser agua, no se quema y sólo se transforma en vapor, que se pierde junto con el calor que absorbe. f) Las cenizas también son sustancias incombustibles; luego no se queman. Figura 1
  • 9. 8 PRECIPITADOR ELECTROSTATICO (SISTEMA DE PLACA) TRATAMIENTOQUIMICODEPRODUCTOSDECOMBUSTION (DESULFURIZACIONYDESNITRIFICACION) FLUE GAS TO STACK WATER GAS COOLER AMMOINIA ADSORBER DESORBER COKE PARTICLE FILTER COMBUSTION CHAMBER FUETOIL ASH FLUE GAS FROM BOILER EXHAUST AIR SO2 RICH GAS ATMOSPHERIC AIR SCREEN MAKE-UP COKETO FURNACE Figura 2 Figura 3
  • 10. Hay varios factores que influyen para que una combustión se realice en buena forma. Los principales son: - La cantidad de aire. - El tiro. - La temperatura del hogar. - El estado de la instalación. - El tiempo necesario para asegurar una buena combustión. a) CANTIDAD DE AIRE (AIRE TEORICO-AIRE PRACTICO) Para quemar una cierta cantidad de combustible, se puede calcular por fórmula el aire necesario (aire teórico). Sin embargo, para obtener una buena combustión, no basta disponer del aire necesario para el combustible. Es importante que cada partícula del combustible encuentre la cantidad de oxígeno que necesita para quemarse. Para ello debe existir una mezcla homogénea entre el aire y el combustible. Nunca un combustible puede quemarse bien con el aire del cálculo teórico; es necesario "un exceso de aire". El porcentaje de este exceso de aire puede variar entre un 15% y un 40% dependiendo del tipo de combustible y del tipo de hogar. El exceso de aire no se ocupa en la combustión, pero es necesario para asegurar el oxígeno que necesita el combustible, ya que la mezcla aire- combustible no siempre se efectúa correctamente. 3.3. CONTROL DE UNA BUENA COMBUSTION Para obtener el aire necesario para una combustión completa existen dos medios: - AIRE PRIMARIO: Que entra directamente con los combustibles líquidos o gaseosos o por debajo de las parrillas, en el caso de combustibles sólidos. Es el aire necesario para quemar completamente un combustible. - AIRE SECUNDARIO: Que es el aire adicional o en exceso que se agrega al hogar para lograr una buena combustión. En las calderas que queman combustibles sólidos, este aire se introduce sobre el lecho del combustible a través de la puerta del hogar o de las aberturas que éste tiene. 9
  • 11. 10 En calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, este aire entra por una puerta regulable bajo el quemador. CONTROL DE LA RAZON AIRE-COMBUSTIBLE VALVULA DE CONTROL DELAIRE 5D MIN 3D MIN DISTRIBUIDOR DE AIRE QUEMADOR DE PETROLEO MEDIDOR DE PETROLEO VALVULA DE CIERRE DE PETROLEO, FILTROS, REGULADORES DE PRESION REGULADOR RAZON AIRE - COMBUSTIBLE LINEA DE IMPULSO DE AIRE AIRE CONTROLDELAIRE DE LACOMBUSTION P CALENTADOR AIRE P DAMPER MANUAL VENTILADOR TIRO FORZADO DAMPER AUTOMATICO POSICIONADOR NEUMATICO CONTROL FLUJO DE AIRE PRESION DEL VAPOR VENTILADOR TIRO INDUCIDO GASES DE SALIDA HOGAR Figura 4 Figura 5
  • 12. 11 La combustión requiere tanto aire primario como secundario. Lo importante es que ambos entren en la debida proporción. SISTEMA DE COMBUSTION EXCESO DE AIRE (%) - Carbón parrilla fija, manual 45 - 50 - Carbón, parrilla móvil, esparcimiento. 30 - 45 - Carbón pulverizado. 15 - 20 - Madera, 40% humedad, pila 35 - 40 - Petróleo, atomizado mecánico y con aire. 15 - 18 - Gas 10 - 12 En general, un déficit de aire o un exceso bajo recomendado conducen a una combustión incompleta, con el consiguiente desaprovechamiento de la energía del combustible. Si el exceso es muy alto, el aire enfría el fuego, perdiéndose gran parte del calor del combustible en los gases que salen por la chimenea. b) EL TIRO Se llama tiro a la diferencia de presión que existe entre los gases del hogar y el aire ambiente, lo que permite el paso necesario de aire para la combustión. El tiro puede ser: - Natural. - Compensado. - Artificial. TIRO NATURAL: Por este medio se obtiene el aire para la combustión y es proporcionado por la chimenea, que al mismo tiempo tiene por objeto lanzar los gases productos de la combustión, a una altura suficiente para evitar perjuicios o molestias al vecindario (gases y no humos). La acción de la chimenea está basada en la diferencia de temperaturas entre los gases calientes y el aire ambiente. A medida que los gases se calientan en el fogón de la caldera, se hacen más livianos al disminuir su densidad y toman un movimiento ascensional; suben por la chimenea y provocan cierta aspiración de aire que da origen a una corriente que
  • 13. 12 El tiraje aumenta en relación a la altura de la chimenea; también influye la diferencia de temperatura entre los gases de la combustión y el aire ambiente; a mayor diferencia de temperatura mayor será la velocidad y fuerza de la corriente de aire. TIRO ARTIFICIAL: Algunas veces es necesario suplementar el tiraje natural con uno artificialmente provocado. Esto se consigue utilizando un ventilador u otro medio cualquiera, incluso vapor. Con tiraje artificial se tiene la posibilidad de variar la cantidad de aire que llega al hogar dentro de amplios límites. El tiraje artificial se usa de preferencia: - Cuando se queman determinados combustibles sólidos. - Cuando hay grandes oscilaciones de carga. - En calderas de tres o más pasos. - El tiro artificial puede ser forzado o inducido. En el tiraje artificial forzado, obligan al aire a ingresar dentro de la caldera, manteniendo una sobrepresión en el hogar, utilizando ventiladores o inyectores de vapor. En el tiro artificial inducido, un ventilador se ubica a la salida de la caldera succionando los gases desde el interior, impulsándolos hacia la chimenea. Tiende a producir depresiones en el hogar. desde la sala de calderas, atraviesa el cenicero y toda la instalación, suministrando a los fuegos el aire de combustión necesario. Los gases que salen por la chimenea deben tener una temperatura no menor de 180 ºC, a fin de poder conservar la velocidad necesaria para mantener la aspiración de aire nuevo. Este fenómeno recibe el nombre de tiro o tiraje.
  • 14. 13 VENTAJAS DEL TIRO ARTIFICIAL SOBRE EL NATURAL - Es independiente de las condiciones atmosféricas. - Se adapta más fácilmente a las variaciones de carga. - Permite quemar carbones de menor calidad, carbones pequeños y capas gruesas de carbón. Con el tiro artificial se puede variar, dentro de límites amplios, la cantidad de aire que llega al hogar; esto permite hacer trabajar a las calderas con sobrecargas mucho mayores que con tiro natural. - SE ENSUCIA MUCHO. - PROBLEMAS DE CALENTAMIENTO (GASES CALIENTES). - NO REQUIERE HOGARES HERMETICOS - SE USA EN CALDERAS DE COMBUSTIBLES SOLIDOS. - PRODUCE SOBREPRESION EN EL HOGAR (HOGAR HERMETICO). - NO SE ENSUCIA. - TRABAJA CON AIRE FRIO. - SE USA EN CALDERAS DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS. MEJOR OPERACION SI: - T 0 GASES AUMENTA. - T 0 EXTERIOR DISMINUYE. - ALTURA AUMENTA. - DIAMETRO AUMENTA. - BUENA AISLACION. CHIMENEATIPO TIRO FORZADO ESQUEMAPRESIONESCARACTERISTICAS TIRO INDUCIDO TIRO COMPENSADO SE USA EN CALDERAS PEQUEÑAS A MEDIANAS. EL TIRAJE SE CONTROLA POR REGULADORES DE TIRO (DAMPERS). - SISTEMA IDEAL. - BUENA REGULACION DE PRESIONES. - ALTURA DE CHIMENEA NECESARIA PARA DIFUNDIR GASES SIN MOLESTIAS. - SE UTILIZA EN GRANDES CALDERAS. CARACTERISTICASDELOSSISTEMASDEEVACUACIONDEGASES Figura 6
  • 15. 14 c) TEMPERATURA DEL HOGAR Según sea el tipo de combustible, necesitará mayor o menor temperatura para que se queme. Interesa conocer básicamente dos tipos de temperatura: - TEMPERATURA O PUNTO DE INFLAMACION: es la temperatura a la cual un combustible empieza a desprender vapores inflamables. - TEMPERATURA O PUNTO DE IGNICION: es la temperatura a la cual se inicia la combustión. En el hogar, la combustión sólo se produce cuando se alcanza la temperatura de ignición. Con el objeto de lograr altas temperaturas en los hogares, éstos se revisten con ladrillos y materiales refractarios. Estos elementos soportan altas temperaturas y permiten mantener temperaturas elevadas dentro del hogar. d) ESTADO DE LA INSTALACION El estado de la instalación es importante para una buena combustión. Cada puerta que tenga el hogar, sea de carga de combustible, de entradas de aire primario o secundario, etc., deben mantenerse en buenas condiciones mecánicas y de funcionamiento. Deben permitir abrirse y cerrarse con facilidad, deben ajustarse bien, impidiendo que el aire se filtre sin control sobre el proceso de combustión. Es importante también la ubicación correcta del quemador. Deben repararse las grietas o partiduras que hayan en la estructura de ladrillos o albañilería para evitar entradas indebidas de aire. Todo operador debe asegurarse que la instalación a su cargo esté en buenas condiciones de trabajo. Si se observan algunas fallas que impidan la buena marcha del equipo, deben tomarse las medidas necesarias para repararlas. e) ASPECTOS GENERALES La chimenea debe contar con un regulador de tiro que tiene que ser accionado por el operador en el momento oportuno para dosificar el aire de acuerdo a las necesidades.
  • 16. 15 Para controlar que la combustión sea correcta, la instalación debe contar con instrumentos que indiquen la proporción de los gases que salen al exterior y su temperatura. Esto permite al operador regular la combustión de acuerdo a lo que le indiquen estos instrumentos. Si alguna instalación no cuenta con estos instrumentos, el operador debe recurrir a sus conocimientos y experiencias para controlar eficazmente la combustión. Una forma práctica de hacerlo es observando el extremo de la chimenea, sin abandonar su puesto de trabajo. Se recomienda abrir una claraboya o colocar un espejo que permita ver el extremo superior de la chimenea. Si no existe forma de observar la chimenea, la combustión puede controlarse observando el color de la llama y de los gases en el hogar. Una buena combustión debe eliminar a la atmósfera sólo gases calientes incoloros, sin que se aprecien humos visibles. Cuando se trabaja con un exceso de aire, no se ven humos por la chimenea pero, después de cierto tiempo, la combustión puede descontrolarse al bajar la temperatura del hogar por el aire en exceso. Como se sabe, la combustión es una reacción y, por lo tanto, requiere de tiempo para que se efectúe en buena forma. Por esta razón, el encendido debe ser lento y a medida que se va calentado el hogar se puede aumentar paulatinamente el combustible y el aire hasta llegar a un momento en que es posible obtener y mantener un régimen normal de trabajo, sin ningún descontrol. Las personas a cargo de calderas, que deben dar un servicio a una hora determinada, tendrán que iniciar el encendido con la anticipación necesaria, para no verse obligadas a apurar los fuegos en perjuicio de una buena combustión. Toda combustión en que se observen humos oscuros visibles es una mala combustión. Puede deberse a falta de aire, exceso de combustible o baja temperatura en el hogar.
  • 17. 16 Existen muchas sustancias combustibles, tanto no renovables como renovables, pero no todas pueden usarse en procesos con fines prácticos o para utilizarse en calderas. En general, los combustibles se dividen según su estado físico en sólidos, líquidos y gaseosos y, asimismo, éstos pueden ser naturales o artificiales. Como se dijo anteriormente, en general, todos los combustibles están constituidos por los mismos elementos, variando sus proporciones. Para ser clasificados según su rendimiento, es decir la cantidad de calor que generan al quemarse cierta cantidad de combustible, se utiliza un valor llamado "PODER CALORIFICO". Es la cantidad de calor que se obtiene al quemar un kilogramo de combustible. Cuando se trata de combustibles sólidos se expresa en Kcal/Kg. Cuando se trata de combustibles líquidos Kcal/M3, o Kcal/Ltrs. y para los combustibles gaseosos se expresa en Kcal/m3. En el cuadro siguiente se expresa el poder calorífico de algunos de los combustibles más usados: COMBUSTIBLE SOLIDO PODER CALORIFICO Carbón de piedra 6.500 a 7.100 Kcal/Kg. Carboncillo 6.000 a 6.500 Kcal/Kg. Carbón coke 6.000 a 6.600 Kcal/Kg. Leña 3.000 a 3.700 Kcal/Kg. Basuras o desperdicios domésticos 1.800 a 2.200 Kcal/Kg. COMBUSTIBLES LIQUIDOS Petróleo diesel o Fuel Oil 8.500 a 10.500 Kcal/Ltrs Kerosene 10.000 a 11.000 Kcal/Ltrs Alquitrán combustible 9.000 a 10.000 Kcal/Ltrs COMBUSTIBLES GASEOSOS Gas licuado (de petróleo) 11.500 a 12.000 Kcal/m3 Gas de alumbrado (de carbón) 10.000 a 11.000 Kcal/m3 COMBUSTIBLE4.
  • 18. 17 Los combustibles líquidos deben ser vaporizados antes de ser quemados. Algunos quemadores de baja capacidad (hasta 25 Kg de combustible/Hr.), denominados quemadores de vaporización, realizan esta acción en una sola etapa mediante calentamiento. Sin embargo, todos los quemadores industriales de alta capacidad realizan la vaporización en dos etapas: atomización o separación de líquido en finas partículas y vaporización mediante calentamiento directo de las partículas. Según el mecanismo o medio de atomización utilizado, los quemadores se clasifican en: - Quemadores de atomización con aire a baja presión. - Quemadores de atomización con aire o vapor a alta presión. - Quemadores de atomización mecánica. - Quemadores centrífugos o de copa rotatoria. QUEMADORES5. 5.1. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS ATOMIZACION MECANICA 30 0 90 0 COMBUSTIBLE 30 0 90 0 CONRETORNO FLUJODIRECTO RETORNO COMBUSTIBLE CONVENTILADORINCORPORADO DEFLECTORES ELECTRODOS BOMBA DE COMBUSTIBLE TUBO DE AIRE MOTOR Figura 7
  • 19. 18 ATOMIZACION CENTRIFUGA (COPA ROTATORIA) COMBUSTIBLE BOMBA DE COMBUSTIBLE AIRE MOTOR Figura 8 Son los que presentan menos dificultad en el proceso de combustión. Las partículas de gas que se mezclan íntimamente con el aire permiten una buena combustión con una mínima cantidad de aire. Se clasifican según la zona donde se mezclan el aire y el combustible: - Quemadores de premezcla: Mezclado antes del quemador - Quemadores cerrados: Mezclado en el quemador. - Quemadores abiertos: Mezclado mixto. Sus capacidades cubren un rango muy amplio. Desde fracciones de kilogramos por hora (domésticos), hasta unos 1.500 Kg/Hr. (industriales y calderas grandes) 5.2. QUEMADORES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS
  • 20. 19 Figura 9 CERRADOS CON TOBERA MEZCLADORA COMBUSTIBLE AIRE TUBOS CONCENTRICOS COMBUSTIBLE AIRE MULTIORIFICIO AIRE COMBUSTIBLE MEZCLA AJUSTABLE Figura 11 CERRADOS DE PRE-MEZCLA MEZCLA TOBERA DE UN SOLO ORIFICIO QUEMADOR MULTIORIFICIO MEZCLA Figura 10 MEZCLA QUEMADOR LINEAL MULTIORIFICIOTOBERA MULTIORIFICIO MEZCLAMEZCLA TOBERA DE UN SOLO ORIFICIO ABIERTOS (OPEN FIRING)
  • 21. 20 QUEMADORES DE COMBUSTIBLES SOLIDOS AIRE SECUNDARIO TOBERA CARBON MOVABLE PLATE ENCENDEDOR ENTRADA CARBON DETECTOR DE LLAMA QUEMADOR CICLONICO AIRE SECUNDARIO AIRE CENIZAS AIRE TERCIARIO REFRACTARIO CARBON Y AIRE PRIMARIO PETROLEO GAS A LA CALDERA Figura 12 Figura 13